Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
УМК информатика последний.doc
Скачиваний:
51
Добавлен:
06.11.2018
Размер:
11.12 Mб
Скачать

Раздел 1. Информация и информатика

При работе с данным разделом Вам предстоит:

1) Изучить две темы:

а. Понятие об информации. Кодирование

информации;

б. Файлы и файловая структура.

2) Ответить на вопросы рубежного теста № 1.

    1. Понятие об информации. Кодирование информации

Изучаемые вопросы:

  • Информация, информатика и информационное общество;

  • Кодирование информации;

  • Системы счисления;

  • Нормализованный и научный форматы представления действительных чисел.

После изучения данных вопросов в опорном конспекте Вам следует ответить

на вопросы теста текущего контроля № 1.

Если Вы будете испытывать затруднения в ответах, обратитесь к Учебному

пособию (Раздел 1) или к Глоссарию – краткому словарю основных терминов и положений.

1.1.1. Информация – основные понятия

Слово «информация» происходит от латинского Information, что означает сведения, разъяснения, ознакомление.

Информация – это совокупность разнообразных данных, сведений сообщений, знаний, умений и опыта, необходимых кому-либо.

Сегодня информация имеет огромное общественное значение – это публичные библиотеки, видео- и аудиотеки, хранящие знания о литературе, искусстве, образовании, медицине, достижениях научно-технической мысли; это всемирная информационная компьютерная сеть. Информация так же, как вещество и энергия, стала предметом производства и распространения, обрела свойства и функции товара.

Человек или устройство, оперирующее информацией, называется пользователем.

Работа человека с информацией в современном обществе подчиняется

новым требованиям, формируя определённые принципы и стандарты:

 наличие мировой системы связи;

 компьютеризация общества;

 наличие единой информационной среды, включающей библиотеки, архивы, фонды, банки данных, информационные системы и т. д.;

 усовершенствование и развитие технических ресурсов данных;

 разработка, систематизация и подбор программных средств и продуктов;

 овладение пользовательскими навыками и умениями.

Общество, удовлетворяющее вышеперечисленным требованиям, называется информационным обществом.

Во второй половине прошлого века возникла новая наука – информатика.

Информатика изучает вопросы создания, хранения, переработки и передачи информации. Наиболее тесно информатика связана с компьютерными технологиями.

1.1.2. Кодирование и представление информации

Информационное сообщение может существовать, передаваться и восприниматься в самых разнообразных формах:

 в виде знаков и символов;

 в форме звуковых, световых сигналов и радиоволн;

 в форме магнитных и электрических полей;

 в форме магнитных и электрических импульсов;

 в форме био- или энергоинформационных полей и т. д.

В общем случае кодирование – это выражение данных одного типа через данные другого типа. Представление информации в виде знаков и символов носит наиболее общий и доступный для человеческого восприятия способ (например, наша азбука). С другой стороны, в компьютерной технике используется представление информации в виде электромагнитных полей и импульсов тока (напряжения).

Для преобразования текстовой информации из одного вида в другой

используют двоичное кодирование. Каждому символу сопоставляют код,

состоящий из восьми нолей и единиц, например:

а (русская строчная буква) ó 10000011.

Всего, таким образом, можно закодировать 28=256 символов (число всевозможных различных комбинаций, состоящих из восьми нолей и единиц). Это значение заметно превосходит количество используемых символов стандартной клавиатуры компьютера.

Числовая информация при кодировании представляется в двоичной системе счисления и в такой форме используется в компьютерных системах.

Однако данные и сведения могут быть представлены не только в числовой или текстовой форме, но и в графической, в виде таблиц, схем, графиков, рисунков, чертежей и т. п. Графическая информация претерпевает процесс разбиения на части, преобразования и кодирования и только после этого выдаётся на устройства вывода компьютера. Далее графическая информация отображается на мониторе, поверхность экрана которого условно можно представить в виде прямоугольной сетки. Сама сетка получила название растровой карты (или растра), а ее единичный элемент называется пикселем. Каждая ячейка (пиксель) которой может светиться независимо от других, причём яркость свечения градуируется в пределах от 0 до 255. На поверхность экрана накладывается декартовая система координат, с началом в его верхнем левом углу. Таким образом, каждому пикселю соответствуют определённые координаты по осям. Управляя расположением и яркостью свечения пикселей, можно создавать графические образы.

Звуковая информация, являясь аналоговой, также подвергается преобразованию в сигналы двоичного кода. И только после этого может храниться и обрабатываться на компьютерах, передаваться по каналам и сетям связи, телекоммуникационным и компьютерным сетям. Для записи, обработки

и воспроизведения звука в компьютерах используют звуковую карту.

1.1.3. Кодирование целых чисел

Для кодирования целого числа его делят на число 2, лежащее в основе двоичной системы счисления, до тех пор, пока частное не будет равно единице. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним частным, и образует двоичный аналог десятичного числа.

Пример 1. Перевести в двоичную систему счисления число 28.

Решение. 28 : 2 = 14 + 0

14 : 2 = 7 + 0

7 : 2 = 3 + 1

3 : 2 = 1 + 1

Итак, 28(10) = 11100(2) .

Для проверки осуществим декодирование – перевод полученного результата из двоичной в десятичную систему счисления. Для этого разложим число по степеням основания 2:

11100(2) = 0*20 + 0*21 + 1*22 + 1*23 + 1*24 = 0+0+4+8+16=28(10).

Пример 2. Перевести в двоичную систему счисления число 39.

Решение. 39 : 2 = 19 + 1

19 : 2 = 9 + 1

9 : 2 = 4 + 1

4 : 2 = 2 + 0

2 : 2 = 1 + 0

Таким образом, 39(10) = 100111(2).

Для проверки осуществим декодирование:

100111(2) = 1*20 + 1*21 +1*22 + 0*23 +0*24 + 1*25 = 1+2+4+0+0+32=39(10).

Аналогичным образом осуществляется перевод в любую систему счисления.

Пример 3. Перевести в троичную систему счисления число 45.

Решение. 45 : 3 = 15 + 0

15 : 3 = 5 + 0

5 : 3 = 1 + 2

Итак, 45(10) = 1200(3).

Проведем обратный перевод:

1200(3) = 0*30 + 0*31 + 2*32 + 1*33 = 0+0+18+27=45(10).

1.1.4. Двоичное кодирование действительных чисел

Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно иметь 8 разрядов двоичного кода (8 бит). Шестнадцать бит позволяют закодировать целые числа от 0 до 65 535, а 24 бита — уже более 16,5 миллионов разных значений.

Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. При этом число предварительно преобразуется в нормализованную форму:

3,1415926 = 0,31415926 × 101

300 000 = 0,3 × 106

123 456 789 = 0,123456789 × 1010

Первая часть числа называется мантиссой, а вторая — характеристикой. Большую часть из 80 бит отводят для хранения мантиссы (вместе со знаком) и некоторое фиксированное количество разрядов отводят для хранения характеристики (тоже со знаком).