Зміст
Введення
1. Подання інформації в ЕОМ
1.1 Безперервна і дискретна інформація
1.2 Кодування інформації
1.3. Представлення інформації у двійковому коді
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Теоретичною основою інформатики є група фундаментальних наук таких як: теорія інформації, теорія алгоритмів, математична логіка, теорія формальних мов і граматик, комбінаторний аналіз і т.д. Крім них інформатика включає такі розділи, як архітектура ЕОМ, операційні системи, теорія баз даних, технологія програмування та багато інших. Важливим у визначенні інформатики як науки є те, що з одного боку, вона займається вивченням пристроїв і принципів дії засобів обчислювальної техніки, а з іншого - систематизацією прийомів і методів роботи з програмами, які керують цією технікою.
Інформаційна технологія - Це сукупність конкретних технічних і програмних засобів, за допомогою яких виконуються різноманітні операції по обробці інформації в усіх сферах нашого життя і діяльності. Іноді інформаційну технологію називають комп'ютерною технологією або прикладної інформатикою.
Інформація аналогова і цифрова . Термін В«інформаціяВ» сходить до латинського informatio, - роз'яснення, виклад, обізнаність.
Інформацію можна класифікувати різними способами, і різні науки роблять по-різному. Наприклад, у філософії розрізняють інформацію об'єктивну і суб'єктивну. Об'єктивна інформація відображає явища природи та людського суспільства. Суб'єктивна інформація створюється людьми і відображає їх погляд на об'єктивні явища.
В інформатиці окремо розглядається аналогова інформація та цифрова. Це важливо, оскільки людина завдяки своїм органам почуттів, звик мати справу з аналоговою інформацією, а обчислювальна техніка, навпаки, в основному, працює з цифровою інформацією.
1. Представлення інформації в ЕОМ
1.1 Безперервна і дискретна інформація
Людина сприймає інформацію за допомогою органів чуття. Світло, звук, тепло - це енергетичні сигнали, а смак і запах - це результат впливу хімічних сполук, в основі якого теж енергетична природа. Людина відчуває енергетичні впливу безперервно і може ніколи не зустрітися з однієї і тієї ж їх комбінацією двічі. Немає двох однакових зелених листків на одному дереві і двох абсолютно однакових звуків - це інформація аналогова. Якщо ж різним кольорам дати номери, а різним звукам - ноти, то аналогову інформацію можна перетворити в цифрову.
Щоб повідомлення було передано від джерела до одержувача, необхідна деяка матеріальна субстанція - носій інформації. Повідомлення, передане за допомогою носія, назвемо сигналом. В загальному випадку сигнал - це змінюється в часі фізичний процес. Такий процес може містити різні характеристики (наприклад, при передачі електричних сигналів можуть змінюватися напруга і сила струму). Та з характеристик, яка використовується для представлення повідомлень, називається параметром сигналу.
У разі коли параметр сигналу приймає послідовне в часі кінцеве число значень (при цьому всі вони можуть бути пронумеровані), сигнал називається дискретним, а повідомлення, передається за допомогою таких сигналів-дискретним повідомленням. Інформація, передавана джерелом, в цьому випадку також називається дискретною. Якщо ж джерело виробляє безперервне повідомлення (відповідно параметр сигналу - безперервна функція від часу), відповідна інформація називається безперервною. Приклад дискретного повідомлення - процес читання книги, інформація в якої представлена ​​текстом, тобто дискретної послідовністю окремих значків (букв). Прикладом безперервного повідомлення служить людська мова, передавана модульованої звуковою хвилею; параметром сигналу в цьому випадку є тиск, що створюється цією хвилею в точці знаходження приймача - людського вуха.
Безперервне повідомлення може бути представлено безперервною функцією, заданою на деякому відрізку [а, Ь] (див. рис. 2). Безперервне повідомлення можна перетворити в дискретне (така процедура називається дискретизацією). Для цього з нескінченної безлічі значень цієї функції (параметра сигналу) вибирається їх певне число, яке наближено може характеризувати інші значення. Один із способів такого вибору полягає в наступному. Область визначення функції розбивається точками x 1 , x 2 , ... х n , на відрізки рівної довжини і на кожному з цих відрізків значення функції приймається постійним і рівним, наприклад, середнього значення на цьому відрізку; отримана на цьому етапі функція називається в математиці ступінчастою. Наступний крок - проектування значень "сходинок" на вісь значень функції (вісь ординат). Отримана таким чином послідовність значень функції у 1 , у 2 , ... у n . є дискретним представленням неперервної функції, точність якого можна необмежено покращувати шляхом зменшення довжин відрізків розбиття області значень аргументу.
Рис. 1. Процедура дискретизації безперервного повідомлення
Вісь значень функції можна розбити на відрізки з заданим кроком і відобразити кожний з виділених відрізків з області визначення функції у відповідний відрізок з безлічі значень (рис. 2). В результаті отримаємо кінцеве безліч чисел, що визначаються, наприклад, по середині або однієї з меж таких відрізків.
Таким чином, будь- повідомлення може бути представлено як дискретне, інакше кажучи послідовністю знаків деякого алфавіту.
Можливість дискретизації безперервного сигналу з будь-якої бажаної точністю (для зростання точності достатньо зменшити крок) принципово важлива з точки зору інформатики. Комп'ютер - цифрова машина, тобто внутрішнє подання інформації в ньому дискретно. Дискретизація вхідної інформації (якщо вона неперервна) дозволяє зробити її придатною для комп'ютерної обробки. Існують і інші обчислювальні машини - аналогові ЕОМ. Вони використовуються зазвичай для вирішення завдань спеціального характеру і широкій публіці практично не відомі. Ці ЕОМ в принципі не потребують дискретизації вхідної інформації, так як її внутрішнє представлення у них безперервно. У цьому випадку все навпаки - якщо зовнішня інформація дискретна, то її "перед вживанням" необхідно перетворити в безперервну.
Одиниці кількості інформації: імовірнісний і об'ємний підходи
Визначити поняття "Кількість інформації" досить складно. У вирішенні цієї проблеми існують два основні підходи. Історично вони виникли майже одночасно. В кінці 40-х років XX століття один з основоположників кібернетики американський математик Клод Шеннон розвинув імовірнісний підхід до вимірювання кількості інформації, а роботи по створенню ЕОМ привели до "об'ємному" підходу.
Імовірнісний підхід
Розглянемо як прикладу досвід, пов'язаний з киданням правильної гральної. кістки, що має N граней (найбільш поширеним є випадок шестигранною кістки: N = 6). Результати даного досвіду можуть бути наступні: випадання межі з одним з наступних знаків: 1,2, ... N.
Введемо в розгляд чисельну величину, вимірюється невизначеність-ентропію (позначимо її Н ). Величини N і Н пов'язані між собою певною функціональною залежністю:
H = f (N) , (1.1)
а сама функція f є зростаючою, неотрицательной і певної (в розглянутому нами прикладі) для N = 1, 2, ... 6.
Розглянемо процедуру кидання кістки більш докладно:
1) готуємося кинути кістка; результат досвіду невідомий, тобто є деяка невизначеність; позначимо її H 1
2) кістка кинута; інформація про результат даного досвіду отримана; позначимо кількість цієї інформації через I
