Лекция 2 Представление информации в компьютере. Системы счисления

Информация, воспринимаемая человеком в речевой или письменной форме, называется символьной, или знаковой информацией.

В письменном тексте содержатся буквы, знаки препинания, цифры и другие символы. Устная речь тоже складывается из звуковых знаков, называемых фонемами. Из фонем складываются слова, из слов — фразы. Между письменными знаками и звуками есть прямая связь. Отдельные буквы или сочетания букв обозначают звуки речи, а знаки препинания — паузы, интонацию.

Человеческая речь и письменность тесно связаны с понятием языка. У каждого народа свой на­циональный разговорный язык. Эти языки — русский, английский, китайский, французский — называются естественными языками.

Естественные человеческие языки - это не что иное, как системы кодирования понятий для выражения мыслей посредством речи. Естественные языки имеют устную и письменную формы.

Кроме разговорных (естественных) языков существуют формальные языки. Как правило, это языки какой-нибудь профессии или области знаний. Например, математическую символику можно назвать формальным языком математики; нотная грамота — формальный язык музыки.

К языкам близко примыкают алфавиты / азбуки (системы кодирования компонентов языка с помощью графических символов). История знает интересные, хотя и безуспешные попытки создания "универсальных" языков и азбук, например язык Эсперанто - универсальный международный язык общения.

Язык — это знаковая система представления информации. Общение на языках — это процесс передачи информации в знаковой форме.

Каждый язык имеет свой алфавит. Алфавит - конечное множество символов, используемых для представления информации. Количество символов в алфавите называется его мощностью алфавита. Например, русские буквы, математические символы, ноты. Также, например, глухонемые люди речь заменяют жестикуляцией. Жесты дирижера передают информацию музыкантам. Судья на спортивной площадке пользуется определенным языком, жестов, понятным игрокам.

Представление информации в компьютере

Компьютер может обрабатывать информацию, представленную только в числовой форме. Звуковая информация, изображения, текст - всё это перед обработкой на компьютере должно быть преобразовано в определенные структуры числовых данных.

Представление данных в компьютере определяет не только способ их записи, но и допустимый набор операций над ними. Представление чисел имеет два важных отличия от известного из школы:

1. числа записываются в двоичной системе счисления

2. для записи и обработки чисел отводится конечное количество разрядов

Замечания относительно понятия ЧИСЛО. Оно имеет ЗНАЧЕНИЕ и ФОРМУ ПРЕСТАВЛЕНИЯ. Последняя определяет порядок записи числа с помощью предназначенных ля этого знаков. При этом ЗНАЧЕНИЕ является инвариантом, то есть не зависит от способа его представления. То есть отсутствует взаимно однозначное соответствие между представлением числа и его значением, всякое значение числа может быть записано по-разному. Поэтому вопрос – какие известны формы представления чисел. и можно ли переходить от одной к другой.

Для числового представления информации в компьютерах в основном используется двоичная форма представления.