Тема7: Информационная среда. Информационные процессы и его формы.

7. 1 Понятие информационного ресурса.

Информационный ресурс – совокупность информации и средств ее обработки, которой располагает общество и государство.

Информационный процесс – вид обращения информации. Фазы информационного процесса: сбор и накопление, передача, обработка, хранение и использование информации.

Получение информации или сбор:

Человек воспринимает информацию через органы чувств. Пример: теплорегуляция.

7.2 Обработка информации.

Пример: выполнение арифметических операций и порядок их выполнения. Если вычисления сложные, но производятся с небольшим набором данных, то говорят о численной арифметической задаче. И, наоборот, об обработке данных. Под данными понимаются не только числа, а вся информация, представленная цифрами и другими специальными символами.

Если данные представлены числами, то под обработкой данных понимают выполнение арифметических и логических операций, операций сравнения и переноса. Если данные представлены в виде текста, то говорят об обработке знаний (перевод книги на другой язык). Если данные представлены в виде изображения, то говорят об обработке изображений (распознавание знаков и образов).

Обработка информации может производиться аналоговым и цифровым методом.

1. Обработка информации в эвм.

В ЭВМ существует две формы представления числа: естественная(с фиксированной точкой) инормальная (с плавающей точкой).

При естественной формепредставления число записывается в естественной форме: 12; 0,5; 1,5. В ЭВМ устанавливается длина разрядной сетки, а также длины целой и дробной части, при этом распределение разрядов между дробной и целыми частями остается постоянной. В современной ЭВМ указывается форма для целых чисел. Так как числа бывают положительными и отрицательными, то в разрядной сетке один разряд должен отводиться под знак числа. Принято, что знак положительного числа – «0», а отрицательного – «1». Тогда разрядная сетка при представлении чисел с фиксированной точкой имеет вид:

При нормальной форме запись одного и того же числа различна в зависимости от ограничений, которые накладываются на ее форму. Допустим: 12560=1,256*10⁴=1256000*10^-2. таким образом, при нормальной форме представления любое число изображается в виде двух групп цифр: мантисы и порядка числа. Тогда запись числа An имеет структуру:

,

где m_a – мантиса числа A,

q – основание системы счисления

pa – порядок числа A (всегда целое число и указывает положение запятой в числе).

7.2.2 Форматы численных данных для процессора.

Отметим, наиболее важные внутренние устройства процессора:

1. целочисленное устройство;

2. устройство с плавающей точкой. Заменяет отдельную микросхему математического сопроцессора ) – FPU.

3. устройство управления памятью.

4. кэш память.

В устройстве FPUвсе числа хранятся в единственном 80-ти битном расширенном формате. Сами данные в памяти могут быть представлены 16; 32 и 64 битными целыми числами. При загрузке в регистр устройстваFPUвсе данные автоматически преобразуются в расширенный формат. Результаты вычислений опять преобразуются в формат пользователя. Существует 7 типов данных:

Тип данных	Число бит
Целое слово (Ц.С.)	16
Короткое целое (К.Ц.)	32
Длинное целое (Д.Ц.)	64
Упакованный десятичный (УПК)	80
Одинарный вещественный (ОТ)	32
Двойное слово (ДТ)	64
Расширенный (РТ)	80

Двойные целые числа отличаются только длиной, и примерно равны диапазонам дополнительных чисел. Упакованный формат всегда представляется в прямом коде и упаковочном формате, т.е. каждая пара содержит две десятичные цифры в специальном коде, при этом старший бит левого байта отводится под знак, остальные биты этого байта игнорируются, и при записи числа в память, в них помещаются нули.

Вещественные числа – это значащие числа, находящиеся в поле мантисы, в поле порядка указывают фактическое положение точки, и бит знака определяет непосредственный знак числа.

Порядок задается в смещенной форме: E– истинный порядок + смещение. Порядок – целое положительное число.

Тип данных	Одинарный вещественный О.Т.	Двойное слово (Д.Т.)	Расширенный (Р.Т.)
Смещение	127	1023	16383
Длина формата	32	64	80
Длина мантиссы	24	53	64
Длина порядка	8	11	15

Пример, представление числа –247,375 в вещественном формате и в формате одинарной точности.

1 шаг.

Перевод числа из десятичной системы счисления в двоичную.

-247,375₍₁₀₎– (2)= - 11110111,011

2 шаг – нормализация числа. Старший бит мантисы должен быть равен 1.

-11110111,011= - 1,11101110111*2⁷

Определяем порядок числа: E= 7+127=134₍₁₀₎- (2)

134 = 10000110₍₂₎

3 шаг. Записываем число в разрядной сетке