Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
inf_lectures.docx
Скачиваний:
44
Добавлен:
27.11.2016
Размер:
691.13 Кб
Скачать

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Калининградский государственный технический университет»

Кафедра систем управления и вычислительной техники

Топоркова О.М.

ИНФОРМАТИКА

Конспект лекций для направлений

230100.62 «Информатика и вычислительная техника» и

230700.62 «Прикладная информатика»

КАЛИНИНГРАД

2012

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 4

1. Основные понятия информатики и информации 5

1.1. Информатизация общества 5

1.2. Понятие информатики 6

1.3. Понятие и характерные черты информации 7

1.4. Классификация информации 8

1.5. Свойства информации 9

2. Кодирование информации 11

2.1. Виды сигнала как материального носителя информации 11

2.2. Преобразования сигнала 11

2.3. Системы счисления 14

2.4. Правила перевода чисел 16

2.4.1. Правила перевода целых чисел 16

2.4.2. Правила перевода правильных дробей 18

2.4.3. Правило перевода неправильных дробей 20

2.5. Правила выполнения простейших арифметических действий 21

2.6. Кодирование дискретного сигнала 22

2.7. Кодирование по образцу 23

2.7.1. Прямые коды 23

2.7.2. ASCII-коды 27

2.7.3. Коды, учитывающие частоту информационных элементов 28

2.7.4. Коды Грея 30

2.8. Криптографическое кодирование 32

2.8.1. Метод простой подстановки 32

2.8.2. Метод Виженера 34

2.9. Эффективное кодирование 37

2.9.1. Универсальные методы 37

2.9.1.1. Метод Шеннона-Фано 37

2.9.1.2. Метод Хаффмена 39

2.9.1.3. Повышение эффективности кодирования универсальными кодами 42

2.9.1.4. Декодирование эффективных кодов 43

2.9.2. Специальные методы эффективного кодирования 43

2.9.2.1. Методы эффективного кодирования числовых последовательностей 44

2.9.2.2. Методы эффективного кодирования словарей 45

2.9.2.3. Методы эффективного кодирования естественно-языковых текстов 46

2.10. Помехозащитное кодирование 47

2.10.1. Искажение кодовых комбинаций 47

2.10.2. Кодовое расстояние и корректирующая способность кода 48

2.10.3. Коды, исправляющие ошибки 51

3. Измерение дискретного сигнала 55

3.1. Структурный подход к измерению информации 55

3.1.1. Геометрическая мера 55

3.1.2. Комбинаторная мера 56

3.1.3. Аддитивная мера 57

3.2. Статистический подход к измерению информации 58

3.3. Семантический подход к измерению информации 60

3.3.1. Целесообразность информации 60

3.3.2. Полезность информации 60

3.3.3. Истинность информации 62

3.4. Качество информации 62

4.Технические средства информатики 65

4.1. Структура компьютера и принципы его функционирования 65

4.2. Виды современных компьютеров 67

4.3. Структурные элементы компьютера 68

4.3.1. Память 68

4.3.1.1. Внутренняя память 68

4.3.1.2. Внешняя память 69

4.3.2. Устройство управления 72

4.3.3. Арифметико-логическое устройство 73

4.3.3.1. Формы представления целых чисел 74

4.3.3.2. Формы представления вещественных чисел 75

4.3.3.3. Коды представления числовых данных 76

4.3.3.4. Принципы выполнения арифметической операции сложения 77

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Положения комбинаторики, используемые в измерении информации 84

Введение

Понятие информатики является относительно новым в лексиконе современного человека. Несмотря на повсеместное употребление, его содержание остается не проясненным до конца в силу своей новизны. Интуитивно ясно, что оно связано с информацией, а также с ее обработкой на компьютерах. Это подтверждается существующей легендой о происхождении данного слова: считается, что оно составлено из двух слов – ИНФОРМАция и автомаТИКА(как средство преобразования информации).

Вследствие широкого распространения компьютеров и информационного бума, который переживает человечество, с азами информатики должен быть знаком всякий грамотный современный человек; вот почему ее преподавание включено в курс средней школы и продолжается в высшей школе.

Данный учебный материал раскрывает понятие информатики через основополагающие компоненты – информацию и компьютер и состоит из четырех частей.

В первой части определяется понятие информатики и информационного общества, рассматривается понятие информации.

Во второй части вводится понятие сигнала как материального носителя информации, описываются виды и преобразования сигнала. Рассматриваются способы кодирования сигнала, принятые в информатике для решения различных прикладных задач. Поскольку при кодировании сигнала используются различные системы счисления, приводятся те их них, которые применимы в современной информатике, даются правила перевода из одной системы счисления в другую, рассматриваются правила сложения в двоичной системе счисления.

В третьей части рассматриваются различные подходы к измерению информации и к оценке ее качества.

В четвертой части приводится структура компьютера и принципы функционирования ЭВМ, заложенные в проекте Принстонской машины, рассматриваются основные элементы структурной схемы компьютера и принципы их функционирования.

Соседние файлы в предмете Информатика