1.2.2. Операции с данными

В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество различных операций. В структуре возможных операций с данными можно выделить основные:

• сбор данных – накопление информации с целью принятия более адекватного решения;

• формализация данных – приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме для удобства дальнейшей работы.

• фильтрация данных – отсеивание лишних данных, в которых нет необходимости при принятии решений;

• сортировка данных – упорядочивание данных по определенному признаку для удобства использования; повышает доступность информации;

• архивация данных – организация хранения данных в удобной и легкодоступной более компактной форме;

• защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращение несанкционированного использования данных;

• транспортировка данных – прием и передача данных между удаленными участниками обмена данными. Источник данных – сервер, потребитель – клиент;

• преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую (из одной структуры в другую). Пример – работа модема.

Понятно, что работа с информацией имеет огромную трудоемкость, ее необходимо автоматизировать. Автоматизация основана на кодировании данных.

1.2.3. Кодирование данных

В вычислительной технике существует своя система кодирования – она называется двоичным кодированием, и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков - «0» и «1» (binary digit, bit). Одним битом могут быть выражены 2 понятия 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т.д.). Если взять 2 бита, то уже можно выразить 4 различных понятия:

00 01 10 11 и т.д.

При увеличении на единицу количества разрядов в системе двоичного кодирования в 2 раза увеличивается количество значений, которое может быть выражено в данной системе, т.е. общая формула имеет вид:

N=2^m, где:

N – количество независимых кодируемых значений; m – число разрядов в системе.

Дополнительный материал

При N=2 число различных цифр, используемых для записи чисел, ограничено множеством из двух цифр (нуль и единица). Кроме двоичной системы счисления широкое распространение получили и производные системы:

• шестнадцатеричная система - {0,1,2, ...9, А, В, С, D, Е, F}. Здесь шестнадцатеричная цифра А обозначает число 10,В-число 11, ...,F-число 15;

• восьмеричная система (от слова восьмерик) - {0,1,2,3,4,5, б, 7}.

Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления являются производными от двоичной, так как 16 = 2⁴ и 8 = 2³. Они используются в основном для более компактного изображения двоичной информации, так как запись значения чисел производится существенно меньшим числом знаков.

Перевод из 2-й в 8-ю и 16-ю и обратно

Пример Число 100.625₁₀ в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления имеет следующее представление:

А₂=1100100,101 =1*2⁶+1*2⁵+0*2⁴+0*2³+1*2²+0*2¹+1*2⁰+1*2^-1+0*2^-2+1*2^-3

A₈=144.5=1*8²+4*8¹+4*8⁰+5*8^-1

A₁₆=64.A=6*16¹+4*16⁰+10*16^-1

Представление чисел в различных системах счисления допускает однозначное преобразование их из одной системы в другую. В ЭВМ перевод из одной системы в другую осуществляется автоматически по специальным программам. Правила перевода целых и дробных чисел отличаются.

Т.к. 8 и 16 являются степенью 2 перевод чисел из одной системы в другую для них несколько проще.

Для перевода двоичного числа в восьмеричное необходимо разбить двоичное представление на группы по 3 цифры влево и вправо от десятичной точки, добавив при необходимости нули.

10100100110011001.0101010101

10 100 100 110 011 001.010 101 010 100

Теперь каждую группу заменим 8-й цифрой:

2 4 4 6 3 1 . 2 5 2 4

Т.о. 10100100110011001.0101010101₂ = 244631.2524₈

Обратный перевод осуществляется точно также: каждая 8-я цифра заменяется ее 2-м представлением из трех разрядов. Т.е. 11₈ = 001001₂, ну, или в более привычной форме: 11₈ =1001₂.

Для 16-й системы все то же самое, только группы не по 3, а по 4 двоичных разряда.