Сигналы и данные Информация в материальном мире. Сигналы и данные

Все что окружает человека, то с чем он сталкивается ежедневно, относится либо к физическим телам, либо к физическим полям. Физические объекты находятся в состоянии непрерывного движения и изменения, которые при этом сопровождаются обменом энергии и ее переходом из одной формы в другую.

Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов, т.е. все сигналы имеют в своей основе материальную энергетическую природу. При взаимодействии сигналов с физическими телами в последних возникают определенные изменения свойств – это явление называется регистрацией сигналов. Такие изменения можно наблюдать, измерять или фиксировать иными способами – при этом возникают и регистрируются новые сигналы, т.е. образуются данные.

Данные

Из вышесказанного следует, что данные представляют собой зарегистрированные сигналы. При этом физические методы регистрации сигналов могут быть любыми: механическое перемещение физических тел, изменение их формы или параметров качества поверхности, изменение электрических, магнитных, оптических характеристик, химического состава, изменение состояния электронной системы и т.д.

В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов.

СИГНАЛЫ → РЕГИСТРАЦИЯ СИГНАЛОВ→ ДАННЫЕ

Операции с данными

Сбор данных Формализация данных Фильтрация данных Сортировка (упорядочение) данных Архивация (организация хранения) данных Защита данных; Транспортировка данных (прием и передача) Преобразование данных

Кодирование данных

Для автоматизации работы с данными, относящимися к различным типам, необходима унификация их формы представления путем кодирования, т.е. выражение данных одного типа через данные другого типа (человеческие языки, система записи математических выражений, различные азбуки, система Брайля и др.).

В вычислительной технике используется система двоичного кодирования, основанная на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами (binary digit или bit).

Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1. Двумя битами можно выразить четыре различных понятия: 00 01 10 11. Тремя битами – восемь различных значений: 000 001 010 011 100 101 110 111.

КОДИРОВАНИЕ ДАННЫХ
Обозначение (ед. инф.)	Значение
Бит (bit - binary digit)	0 или 1
2 бит	00 01 10 11.
3 бит	000 001 010 011 100 101 110 111
1 байт = 8 бит	целые числа от 0 до 255
2 байт = 16 бит	числа от 0 до 65 535
3 байта = 24 бит	16,5 млн. значений

Обозначение	Значение
Слово	16 бит
Килобайт	1 К = 210 байт = 1 024 байт
Мегабайт	1 М = 1024 К = 2 20 байт ≈ 106 байт
Гигабайт	1 G = 1024 М = 2 30 байт ≈ 109 байт
Терабайт	1 Т = 1024 G = 2 40 байт ≈ 1012 байт

Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. при этом число предварительно преобразуется в нормализованную форму (форму представления чисел с плавающей десятичной точкой)

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ
С фиксированной десятичной точкой	С плавающей десятичной точкой (экспоненциальная форма)
3.14159	0.314159 ∙101 или 0.314159 Е01, 0,314159 – мантисса, 101 (Е01) - характеристика
0.0078	0.78 ∙10 -2 или 0.78 Е-02
573.49	0.57349 ∙103 или 0.57349 Е03

КОДИРОВАНИЕ ТЕКСТОВЫХ ДАННЫХ
Каждому символу сопоставляют определенное целое число
А	0100001	С	0100011
В	0100010	D …	0100100 …