Изложение нового материала

Понятие информации. Носители информации. Виды информации. Кодирование и измерение информации.

Термин «информация» (от латинского “information” – разъяснение, представление) является основным понятием науки информатики, которая определяется как ввод. Переработка, хранение, вывод и передача информации с помощью ЭВМ.

В качестве источника информации может выступать некоторый материальный объект, который излучает сигналы различного вида (электромагнитные, световые, звуковые, текстовые и т.д.). Эти сигналы приходят к приемнику информации.

Информация – это сообщение о состоянии и свойствах объекта, явления, процесса, это сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемых мозгом человека или техническим устройством.

Сигналы, с помощью которых представляется информация, могут быть представлены в непрерывной (аналоговой) и дискретной форме.

Информация по способу восприятия ее человеком подразделяется на визуальную, звуковую, осязательную, обонятельную, вкусовую.

Хранение, кодирование и преобразование данных.

Хранение информации в памяти ЭВМ - одна из основных функций компьютера. Любая информация хранится с использованием особой символьной формы, которая использует бинарный (двоичный) набор изображающих знаков: (0 и 1). Выбор такой формы определяется реализацией аппаpатуpы ЭВМ (электронными схемами), составляющими схемотехнику компьютера, в основе которой лежит использование двоичного элемента хранения данных. Такой элемент (триггер) имеет два устойчивых состояния, условно обозначаемых как 1 (единица) и 0 (ноль), и способен хранить минимальную порцию информации, называемую бит (этот термин произведен от английского "binary digit" - двоичная цифра). Таким образом, бит – минимальная единица измерения информации.

Преобразование информации из любой привычной нам формы (естественной формы) в форму хранения данных в компьютере (кодовую форму) связано с процессом кодирования. В общем случае этот процесс перехода от естественной формы к кодовой основан на изменении набора изображающих знаков (алфавита). Напpимеp, любой изображающий знак естественной формы (символ) хранится в памяти ЭВМ в виде кодовой комбинации из 8-ми бит, совокупность которых образует байт - основной элемент хранения данных в компьютере.

Обратный процесс перехода от кодовой формы к естественной называется декодированием. Набор правил кодирования и декодирования определяет кодовую форму представления данных или просто код.

Одни и те же данные могут быть представлены в компьютере в различных кодах и соответственно по разному интеpпpетиpованы исполнительной системой компьютера.

Системы счисления и формы представления чисел.

Информация в ЭВМ кодируется в двоичной или двоично-десятичной, троичной, восьмеричной, шестнадцатеричной системе счисления.

Система счисления - это способ наименования и изображения чисел с помощью символов, имеющих определенные количественные значения.

В зависимости от способа изображения чисел системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.

В позиционной системе счисления количественное значение каждой цифры зависит от ее места (позиции) в числе. В непозиционной системе счисления цифры не меняют своего количественного значения при изменении их расположения в числе. Такой системой является римская система счисления, использующая следующие символы: I – 1, V – 50, X – 10, C – 100, D – 500, M – 1000, LX – 60, XL - 40. Количество (Р) различных цифр, используемых для изображения числа в позиционной системе счисления, называется основанием системы счисления. Значения цифр лежат в пределах от 0 до Р-1. В общем случае запись любого смешанного числа в системе счисления с основанием Р будет представлять собой ряд вида:

A(p)=a_m-1P^m-1+a_m-2P^m-2+…+a₁P¹+а₀P⁰+a_-1P^-1+…+a_-nP^-n,

где а_i – цифры числа, m, n – количество целых и дробных позиций числа.

Двоичная система счисления имеет основание p=2 и использует для представления информации всего две цифры: 0 и 1.

101110₍₂₎=1*2⁵+0*2⁴+1*2³+1*2²+1*2¹+0*2⁰

Двоично-десятичная система счисления получила большое распространение в современных ЭВМ ввиду легкости перевода в десятичную систему и обратно. Она используется там, где основное внимание уделяется не простоте технического построения машины, а удобству работы пользователя. В этой системе счисления все десятичные цифры отдельно кодируются четырьмя двоичными цифрами и в таком виде записываются последовательно друг за другом.

Например:9703₁₀=1001011100000011_(2-10).

Перевод чисел из десятичной системы счисления в любую с/с осуществляется путем деления на основание новой системы. Новое число получается из остатков и последнего частного.

Пример, переведем 15₁₀ в двоичную систему счисления.

Сложение и умножение чисел в двоичной системе счисления.

Вся информация представлена в виде двоичных кодов. Для удобства работы введены следующие термины, обозначающие совокупности двоичных разрядов. Эти термины используются в качестве единиц измерения объемов информации, хранимой или обрабатываемой ЭВМ.

Бит- (0,1)

8 бит=1 байт

1 Кбайт=2¹⁰ байт 1 Мбайт=2²⁰ байт

1 Гбайт=2³⁰ байт 1 Тбайт=2⁴⁰ байт

Практическая работа

Как мы уже выяснили один символ информации занимает 8 бит или 1 байт, определить какое количество информации содержится в следующих предложениях:

- информатика - сравнительно молодая научная дисциплина, которая занимается вопросами сбора, обработки, поиска и передачи информации с помощью ЭВМ и компьютерных сетей.

- информация по способу восприятия ее человеком подразделяется на визуальную, звуковую, осязательную, обонятельную, вкусовую.

- обратный процесс перехода от кодовой формы к естественной называется декодированием. Набор правил кодирования и декодирования определяет кодовую форму представления данных или просто код.

Задания для самостоятельной работы:

1. Перевести число 98₁₀ в двоичную систему счисления.

2. Перевести число 1001101₂ в десятичную систему счисления.

3. Сложить числа 10101₂ и 11011101₂

4. Умножить числа 11101101₂ и 111₂