lektsii_po_infe
.pdfФЕДЕРАЛЬНОЕАГЕНТСТВОПООБРАЗОВАНИЮРФ ПЕРМГОСУДАРСТВКИЙТЕХНИЧУНИВЕРСИТЕТСКИЙННЫЙ
КафедраИнформационныхтехнолавтоматизированныхгийсистем
ВикентьеваО.Л
Конспектлекцийпоинформатике
длястудентовспециАСУзальочностиго |
отделения |
Пермь2011
2
1Инфо. ,ееприедметтиказадачи.Оснпонятиявные информатики.Информацияформыеепредставления.
|
|
Информатикавнастоящеевремязанодноизключевыхмаетместнаукеи |
|
|
технике.Однако,полногоединствавзглядповопределениявдуинформатикиещене |
|
|
||
сложил.Специалистывычислитось техникеопринформатикульнойделяюткак |
|
|
||
научнуюдисциплину,связа |
ннуюсразработкойкомипрограммногоьютеров |
|
||
обес.Специалистыечепоинформацииияопределяютинформатикукаксциплину, |
|
|
||
связаннуюизучениемструктурысвойствнаучнзакономерностейинф,ормации |
|
|||
научнотехническойдеятельности.Существуютпредложен |
|
ия,которыеобобщаютэти |
||
взгляды.Онипредлагаютсчитатьпредметоминфоринформациюикинеса у,тот |
|
|
||
процесс,врезультатекоторогоинфопермацияисточникаеходитпотребителю, |
|
|
||
такжесистему,врамкахкоторойпроисходитэтотпроц.Вов ехтрасс |
|
нахинформация |
||
обязанасвоимпоявлениеминформацидеятельн,связаннсбонной, стирйм |
|
|
||
хран, передачейниемпереработкойинформациисиспользованиемсредств |
|
|
||
вычислительнойтехники. |
|
|
||
|
|
Информатика – этехонаука,ическаясистематизирующаяприемысоздан |
ия, |
|
хранения,воспро,обработкипередачизведедансредстваминыхвычислия тельной |
|
|||
техники,атакжепрфункционированиянципыэтихсредствметодыуправленияими. |
|
|
||
|
|
Предметинформатики |
составляследупоня:ющиетия |
|
- |
аппаратноеобесредстввычислитчение |
ельнойтехники; |
|
-программноеобесредстввычислительнойчениетехники;
-средствавзаимодействияаппаратногоограммногообеспечения;
-средствавзаимодействиячеловекааппаратныпрогсредства.ммныими
|
Каквидноизэтогоспискаб вниманиельшоеинформатикеудвопросамляется |
|
|
|
||
взаимодействия.Методысредствавзаимодействиячеловекапрограммными |
|
|
|
|||
аппасредствамиатнназываются |
|
пользовательскиминтерфейсом |
|
.Соответственно |
||
существуют:аппа, ратные |
огриаппаратноммные |
-программныеинтерфейсы. |
|
|
||
|
Основнойзадачеинформатики |
|
|
являесистпрсяематизацияметодов |
|
|
работысаппаратнывычислипрогсредстваммнытехникими.Цельтельной |
|
|
|
|||
систематизациисостоитввыделнаиболееэффектипередовых |
|
|
|
вныхтехнологий, |
||
автоматизацииобработкиинформации. |
|
|
|
|
|
|
|
Информатика - практическаянаука.Насегоднможновыделитьследующие |
|
|
|||
направленияпракт информатикическихложений: |
|
|
|
|
|
-архитектуравычислительныхсистемпр( построениямыдысистем, предназначенныхдляавтоматическойобрданных);ботки
-интерфейвычислительныхсипр(темуправлениямытодыаппаратным программнымобеспечением);
-програпри( ,ммиесредствамытодыразработкиованиекомпрограммьютерных);
- |
преобразованиеданных( емы |
методыпреобстрданныхазованияуктур); |
- |
защитаинформацииобобщ( приразраб, еметниеовсредствозащитыдовткаданных); |
|
- |
автоматизацияфункци( программнонирование |
-аппаратныхсредствбезучастия |
|
человека); |
|
- |
стандартизацияобе( совмпечмеждуниестимости |
аппаратныипрограммными |
|
средствами,такжемеждуформатпреданныхставления,миотносящихсякразличным |
|
|
типамвычислительныхсистем). |
|
|
Любаядеятчелпредьноовекасобойстпроцессьавляетсбораипереработки |
|
|
информац,принятнаееосноверешии ний |
иихвыполнение.Споявлением |
3
вычислительнойтех икиформациясталавыступакачесодногоизважнейшихтьве
ресурсовчел вечбщ. ествакого |
|
Понятиеинформации |
– однаиболееиз емкихпо ауки.ятийВпервоначальном |
смыслетермининформация« »означает |
сведениявообще.Врамкахнаукиинформация |
являетсяпервичным,неопределяпоняти,также,какпонятиеемвеществаымили |
|
энергии.Онопредполагаетналичиематерносителяальногонформац,источн, иика |
|
передатчика,пр каналаемникасвязимеждуисточник |
омиприемникоминформации. |
Источникамиинфоявляютсяразлмацприродныеиобъектычные:люди, |
|
плане,рас,живтенияыпмереоразвиттныенаукитехникия |
– научные |
экспериме,машины,механизмы. ты |
|
Потребителямиинформацживотныеяв яютсяюди, ,раст |
ения,различные |
приаппаратыборы. |
|
Разнообисточниковприемнисуществованиюазиеинформациипривелок |
|
разлвидовнформациичных.Каждыйизвидовинформацииимеетсвоиособенные |
|
технолобработки,фопредставлеотображениягиимынафизическом |
сителе, |
смысловуюценность. |
|
Информациюсистемеможнорассмаразличныхточриватьзр.екния Чащевсеговыделяюттриаспекизучепроблеманияформации:
-Семантический – сточкизрениясмысловогосодеипржанияавильного
истолкинфованиятборрмации( |
техданных,котмобытьрыегутпоняты |
|
получателем). |
|
|
- |
Прагматический - |
сточкизренияполезностидлядостиженияпоставленной |
целиотбор(средипонятыхполучателемцелейтех,кот длярыелезнырешения |
|
|
даннойзадачи)Пр. этомнеобходимоучитывать,чтоодн |
аитажеинформацияв |
|
разнвремяможетбытьбесполезнойи . |
|
|
- |
Синтаксический – |
сточкизренияспособапредставленияинформации, |
независимоотсодержанияданныхустанавлива( важнейшиепараметры |
|
|
информаципотодлявыбкомплексавтехничесранных |
кихсредствсбора, |
|
регистрацииперед,обработки,накопленияч хра формации). |
|
Наиобщимееявлпрагматическоеятсярассмотрениеинформации. Рассмногоспособоватриваетсяклассиинф.Ониормацикациистрп ятсяи
различнымпризнакам.
1)Взависимо стиотспособавозникновения:
-элементарная – инф,котормацияотражаетявленияпроцессы
неодушевленнойприроды;
-биологическая – инф,котормацияотражаетявленияпроцессы
животногорастительногомира;
- |
социальная – инф,котормацияотражает |
вленияпроцессы |
человечбщ. ествакого |
|
|
2) |
Поспособупередачивосприятия: |
|
- |
Визрительная(уальная); |
|
- |
Аудиальнзвуков( ); ая |
|
- |
Тактильнаяощущения( ); |
|
- |
Органолептическаязапах( вкус). |
|
Втехникеподинформациейпонимаютсведения,которыеявлобъектомются хранения,передачипреобразования.Спонятиемтесносв заныонятвания сигнал,сообщение,данные.
•Сигнал – любнесущийпр,оцессвсебеинформацию.
•Сообщение – информация,представлопредформеи ннаяленной
предназначеннаядляпередачи.
•Данные – информация,представленнаяформализованномде предназначеннаядляобработкитехничесред. скимитвами
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|||||||||||
|
|
|
|
Сооисточникабщенприепередамникувматериальнотся |
|
|
|
|
|
|
|
|
-энергетической |
||||||||||||||
формеэлектрические( ,световые,звуковыесигналы)Человек. воспринимаетсообщение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
помощьюоргановчувств.Втехнпринформацииемникикерегистрируютсообщения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
помощьюспециальн |
ойаппарату.Инфосообщермыационноеожнопредставитькакие |
||||||||||||||||||||||||||
функцию x(t),котохарактеизменявовремениизуетпараметровниефизической |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
среды,вкоторойосуществляютинформационныепроце. ссыя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
Функция x(t)можбытьнепрерывнойво |
|
|
|
|
ременитогдаестоет |
||||||||||||||||||
непрерывнаяаналог( )информац,источнваякоторойявляютсяиобычнокомприродные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
объекнаприм(,темпы,давлениеураер),объектыехноилогических |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
произво. дственныхцессов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
x(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Еслифункция |
|
x(t) – дискретна,тоинформа |
|
|
|
цимеетядискретныйхарактер |
|||||||||||||||||
(например,языксообщвыения |
|
|
– дискретны). |
||||||||||||||||||||||||
x(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а)сигналынепрерыввовременыи |
|
|
|
б)сигналыдисквоременитны |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
Информациявнастоящеевремя,какправило,обрабатывается |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
помощью |
|||||||||||||
вычислительнойтехники.Взависимостиотвидаобрабатываемойинформации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
существуетдваклассавычислительнойтехники: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
- аналоговая:оперируетинфо,представлмацивиднепрерывныхйнной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
измнекоторыхненийфизическихвеличнапример, , токалы. |
|
|
|
|
|
|
|
АВМиспользуются |
|||||||||||||||||||
длярешенияопределенногоклзадач.сса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
- цифровая:оперируетинфо,представлмациейдискрвиде. нтномй |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Дискретныйигналможимдвауровня,которыеь обозначаюти01. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Инфо. процесс.Финформационногозымционныйпроцесса
|
Процесс,возникающийрезультатеустановлениясвязимеждуобъектами |
|
реальнмира,одинизкоторыхгоявляетсяисточником,адругойпотребителем |
|
|
информации,называетсяинформационным.Внформационныхпроцессахможно |
|
|
выделитьотдельныечасти |
– фазы.Фазыинформац |
ионнпробразуютцессагополный |
(замкнутый)цикл.
Передача Накопление
Хранение
Обработка
Выдача
5
Сборинформации - деятельнсубъекта,входекоторойонстьполучасведенияоб т
интересующемобъектего.Сборинформацможетпроводилчеловекомиислиться |
|
помощьютехническихсредстваппаратно( )На. , ользовариможетполучитьерель |
|
информациюдвижпонездовнии |
сколькимиспособами: |
•самостоятельизучиврасписад ижпо;нездовнияие
•спроситьудругогочеловека;
•черездокументы,составленныедругимчеловеком;
•спомощьютехническихсредствавтоматическая( справка).
Обменинформацией |
– процесс,входекотористинформациичникгоеепередает, |
|
аполучатель – принимает.Есливпередаваемыхсообщенияхобнаруженыошибки,то |
|
|
организуетсяповторнпередПередачаинформации. я жетсуществляться |
|
|
различнымиспос: омощьюбамикурьера,п |
|
опочте,спомощьютранспорсредс, твных |
передачапокан .Врезультамеждунныхламоб исенаточникомполучателем |
|
|
устанавливаетинформ« бал»,прикоторомцвсияонныйдеальномслучаеполучатель |
|
|
будетрасполагатьжеойинформацией,чтоисточник. |
|
|
Принфорятуюполучатеможетиспоациюнеоднль.Сэтзоватькратной |
|
|
цельюондолжензафиксироватьеематериальномносителебу( маг, аж, итном |
|
|
фото,видр.)Процессео. формированияисходногонесистематизированногомассива |
|
|
информацииназывается |
накоплениеминформации. |
Средизапсигналовсамогутных |
бытьтакие,которценнуюажаютыеиличасспользуеинфор,амогутациюую |
|
|
бытьитакие,которыенепредставляютценностинастоящеевремя, потрв буются |
|
|
дальнейшем. |
|
|
Храинформацииение |
– это процессподдержанияисходнойинформацииввиде |
|
обеспечивающемвыдачуданныхпозапросамустановленныесроки. |
|
|
Обработкаинформации |
– упорядочпроцеепреобразованиясснный |
|
соответствииалгоритмомрешениязадач. |
|
|
Побработкислеинформациирезультатд |
|
олженбытьвыданконечному |
пользовтребуемомв.идатЭтаоперлюавлцходерешениязуетсязадачивыдачи |
|
|
инфор.Инфмоациивыдаватьсярмацияжетвидетекстов,таблиц,рисунков,диаграмм, |
|
|
графиков. |
|
|
3Количество. информации
|
Существуютследующиеспос |
обыизмеренияинформации: |
• |
энтропийныйвероятностный( ); |
|
• |
объемный; |
|
3Энтропийный.1. способ
|
Втеорииинформациикодип энтропийныйинятованилия |
|
|
||||
вероятностныйподходкизмерениюинформации. |
|
Количествоинформации |
|
– эточисловая |
|||
характеристикасигнала,ко |
|
тораяотражастепеньту неопрнеполноту( деленности) |
|
|
|||
знаний,котораяисчезапослеполучениясообщениятввидеданногосигнала.Меру |
|
|
|
|
|||
неопрвтеинформацэнтропиделенноорииназывают,стиледовательно,м тодй |
|
|
|
|
|||
называетсяэнтропийным. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Неопределенностьм |
ожноохарактеризколичествозм вжныхатьом |
|
|
|||
выбордействнкретнойко и,туацииполученнуюинформациювеличиной,на |
|
|
|
|
|||
которуюуменьшиласьстепеньнеопределен.Приполнойнформациивыбора.остиет |
|
|
|
|
|||
|
Пример1. |
|
Необхнайтидом,вкоторомдимонакакой |
|
-то известнойулицеживет |
||
нужныйчеловек.Инфт,чтормацияндомаче |
уменьшиттныйнеопределенность |
|
|
|
|
||
вдвар. за |
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример2. |
|
Человекбросамоинаблюдаететукакстонаронойупад.Обет |
деторломили |
|||
сторонымонетыравн,п верояэтомуценнытого,ч упаности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
решкойодинаковы.Такойситуацииприписываетсяначальнаянеопределенность, |
|
|
|
|
||||
характеризуемвозможностямидвумя.Когдмонетаупадет,неоправнаеделенность0. |
|
|
|
|
||||
|
Этотпримеротнокгрупситсяобытий,применительноккотможнорым |
|
|
|
|
|||
поставить вопростипаДа« |
– Нет»Количес. информации,котвополучитьроежнопри |
|
||||||
ответенатакойвопросназываетсябитом( |
|
binary digit). |
|
|||||
|
Бит - этоминимаединколиьнаяичествацанформац,.к.получиить |
|
|
|
|
|||
информациюменьшеодногобитанельзя.Приполученииинфор |
|
|
|
мацииводб нт |
|
|||
неопределенностьуменьшвдва.Такимзобразомется,бросаниемондаеты |
|
|
|
|
|
|
||
информациюбит1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример3 |
.Рассмотримсистемуизэлектрических2 лампочек,которыенезависимо |
|
|
|
тиметь |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
друготдругамогутбытьвключеныиливыключены.Такаясистемаможе |
|
|
|
|
|
|||
следующиесостояния: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛампаА |
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
ЛампаВ |
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
|
Чтобыполучиинформациюобэсистемеьой,надоза ватьопроса:лампочке |
|
|
|
|
|||
АиолампочкеВ.т,..количествоинф,содержащейсярмацииэтойсистеме |
|
|
|
|
|
I=2бита, |
||
количествовозможныхсостсистемыяний |
|
N=4. |
|
|||||
|
Есливзятьламп3 ток, оличествочкиинформации |
|
Iбудетравнобита3, |
|
||||
количествовозможныхсостсистемыяний |
|
N=8. |
|
|||||
|
Связьмеждуколинформациичествчисломсостоянийсистемы |
|
|
|
|
|||
устанавливаетсяформулой |
|
Хартли |
|
|
|
|
||
|
I = log2 N , |
|
|
|
|
|
|
|
|
где N- количествовозможныхсостсистемыили(янколичестворавновероятныхй |
|
|
|
|
|||
событий), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I – количествобитсообщениитом, акоесобытпро. изошлое |
|
|
|
|
|||
|
Тужеформулуможнозаписать |
|
|
|
|
|
|
|
|
N = 2I . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Есобытияли |
неравн,токоличествовероятныбитсообщениитом,что |
|
|||||
произданноес бшлоытиеудетравно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i j = log(1/ p j ) = −log p j , |
|
|
|
|
|||
|
где p j - вероятого,чпрноизойдетсть |
j –есобытие. |
|
|||||
3.2Объемный. способизмеренияинформации |
|
|
|
|
||||
|
Ввычислительной |
техникеиспользуетсяболеепростойспособизмерения |
|
|||||
информации,которназобъемываетсяй.Объеминформацииымвсообщении |
|
|
|
|
|
– это |
||
колсимвчествосо .лбщениив |
|
|
|
|
|
|
||
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
XXI |
|
Одночисловразнойформе |
|
|
|
|
||
Дваодинцать |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прииспользованиибъемнмевсетодаригообщеимеютразобъемнияый |
|
|
|
|
|||
информацзависит.Т.е.этотспособотфопредставлениямыинформации.В |
|
|
|
|
||||
вычислительнойтехникевсяобрабатываемаяинформациявнезависимостиотееприроды |
|
|
|
|
||||
(число,текст,символ)пре |
|
дставдвоичнойляетформес(спояалфаьзо, витаанием |
|
|||||
состоящегоизсимволов2 |
|
– 0и1)Тогдабит. |
– этоминимальнаяед формацииица, |
|
||||
соответстводномдвоичномуразряду. ющая |
|
|
|
|
|
|
||
|
8бит=1байт,спомощьюбайтаможно1 закодироватьсимвол1 .Восьмиразрядн |
8=256различныхперестановок,этого |
ая |
|||||
последдвоцватидачныхфре2льность |
|
|
|
достаточнодлятого,чтобызак русскдировать,латбуквы,цифрынскиезнаки.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
Едизмеренияцынформации: |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
210 байт= |
1024байт= |
1К |
|
|
|
|
|||
|
210 К= |
1024К= |
1Мб |
|
|
|
|
|||
|
210 Мб= |
1024Мб= |
1Гб |
|
|
|
|
|||
4Качество. информации |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Качествоинформации |
– этохарактеристикаинформации,котоотражаетстепенья |
|
|
|
|
||||
ееполезностидляпользователя. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Покачествазатель |
– этоодноизважнейшположсвойствинформациительных |
|
|
|
|
||||
сточкизренияпользоват.Показателичсля |
|
|
|
тваявляютсяколичественными |
|
|||||
характеристикамиположсвойствинформациительных. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Свойстваинформации |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
№ |
|
Ситуация,скоторойсталкивается |
|
|
Свойство |
|
|
|
|
п/п |
|
потребитель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Частьинформацииответствует |
|
|
Релевантность |
|
– |
||
|
|
запросуотре( левантнаябителя),часть |
|
|
|
способностьинформации |
|
|
|
|
|
|
нет( |
релевантная). |
|
|
соответствоватьзапросам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пользователя |
|
|
|
|
2 |
|
Информациярелевантная,ноее |
|
|
Полнота- |
|
|
свойство |
|
|
|
недостаточно. |
|
|
|
информацииисчерпывающедля |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
данногопотребителя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
харакотображаемыйеризовать |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
объектилипроцесс |
|
|
|
|
3 |
|
Полученнаяинформацияможет |
|
|
Своевременность |
– |
|||
|
|
бытьустар,.е.несвоевременнойвшей. |
|
|
способностьинформации |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
соответствоватьнуждам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
потребителявнужныймомент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
времени. |
|
|
|
|
4 |
|
Частьинформацииможетсодержать |
|
|
Достоверность |
– |
свойство |
||
|
|
ошибки,т.е.недо.Еслитоверна |
|
|
|
информациинеиметьскрытых |
|
|
|
|
|
|
пользовательобнару |
жилошибки,тоон |
|
|
ошибок |
|
|
|
|
|
|
будетсчитатьэинформациюу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нерелевантной,..ошидолжныбытьки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скрытые. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
Информациянедоступна |
|
|
Доступность |
– |
свойство |
||
|
|
|
|
|
|
|
инфо,характеризующеемации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
возможностьее |
полученияданным |
||
|
|
|
|
|
|
|
потребителем. |
|
|
|
|
6 |
|
Инфпормациядвержена |
|
|
Защищенность |
– |
свойство, |
||
|
|
нежелатеиспользованиюьному |
|
|
характеризующееневозможность |
|
|
|||
|
|
изменениюсостодроныугих |
|
|
|
несанкционированного |
|
|||
|
|
потребителей |
|
|
|
испоизмененияльзования |
|
|
|
|
|
7 |
|
Информацияимеетуд |
обную |
|
Эргономичность - свойство, |
||||
|
|
формуилиобъем |
|
|
|
характеризующееудобствоформы |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
илиобъемаинформациисточки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зренияданногопотребителя |
|
|
|
Перечсвойстнформацииисленныеявляютсявнеш,.. характеризуютними поведенвзаимодействииинформациипр другимиобъектамипользователями( ). Кромевнешних,существнутренние,ойствауюткоторыеоргпрнисущически
8
объектуипроявляютсебякосвеннымобразопривзаимданногодейсбъектавии другими.Ктакимсвойствамотносятся:
1)количествообъем( );
2)структура,.е.внутренняяоргаи изацияформации. Поспособувнутреннейоргаи изацииформациюделятна:
- Данные – простойлогическинеупорядоченныйнаборсведений; - Логическиупорядочеданныхструктур. ые
Упорядоченностьдостигаетсяналожедан ыеим |
некоторойструктуры,в |
результатечегополучаеструктураданных. ся |
|
5. Системы счисления
СистемасчисленияСС() |
– этос вокупнприемовнаименованиязапстьч. сел |
||
ВлюбойССдляпредставлчиспользуютсяелнекотнч, слаторые |
|
|
|
называютсябазис |
нымичислами,всеостальныеполучаютславрезультатекаких |
-либо |
|
опернадб зисныцчислай.Всовреммирнаиболеераспространенонном |
|
||
представлениечисел0. . .9. |
|
|
|
|
ССразличвыборомазисныхютчправиламиселяобранихзования |
|
|
остальныхчи |
сел.Например,вримскойССбазиснымиявляются: |
I (1),V(5), X (10), L (50), |
|
C(100), D (500), M (1000),адругиеполучаютсяпутемсложениявычитаниябазисных |
|
||
чисел.ВримскойССкаждыйчисловойзнакимеетоднотожезначение,.. ние |
|
|
|
числовзнаканезависитоегорасположениявзапч: сла146 |
|
– CXLVI. |
|
|
ТакаяССявляетсянепозиционно |
й.Внейудобзаписыватьнебольшие |
|
числа.Новыполнятьоперацнадболчишиминеудобнослами. |
|
|
5.1. Позиционные сисчислениятемы
|
Внастоящеевремядляпредставлениспользуютсяч елпозиционныеСС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
называетсяпозиционной,еслизначениекаждойцифры |
|
|
|
|
|
|
|
(еевес)изменяетсявзависимости |
|
|
|||||||||
отееположенпозиц( )впоследовательностияиц,ифрзображающихчисло. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Колц,ичествофрсподизображенльзуемыхячиселвпозиционнойСС, я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
называееоснованием,т..еслитиспользуетсяКцифр,тооснованиеССрав |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ноК. |
|||||
ЧисловпозициоССможпредставитьнследующимнойобразом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
± an an−1......ai .....a1a0 , a−1a−2 |
......a−m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Целаячасть |
|
|
Дробнаячасть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Позицииперенумерованныетакимобразразрядамиываютом.Каждаяизцифр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
принимаетодноиззначений |
|
|
k −1 ≥ ai ≥ 0. K используетсядляколичественнойоценки |
|
|
|
|||||||||||||
каждогоразрядачисл.Т.е.числов |
|
|
|
k-ичнССможнопредставитьйвидеполинома: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
± (a |
n−1 |
k n−1 + a |
n−2 |
k n−2 |
+ .... + a |
i |
k i + ..... + a k1 |
+ a |
0 |
k 0 |
+ a |
−1 |
k −1 |
+ .... + a |
−m |
k −m ) |
||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Примерыпозиционныхсистемсчисления:
1)ДесятичнаяСС .Использутогдацифры0. . ю9,чибоеможетсяло
быть представленокак
± (a |
n−1 |
10n−1 + a |
n−2 |
10n−2 |
+ .... + a |
i |
10i + ..... + a 101 |
+ a |
0 |
10 |
0 + a |
−1 |
10−1 + .... + a |
−m |
10−m ) |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
Цифры называютбазисными.0. |
.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
231 |
|
= 2 102 + 3 101 + 1 100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,534 = 5 10−1 + 3 10−2 + 4 10−3
9
2)ДвоичнаяСС.Используютсяцифры10Число. вдвоичнойСС
можетбытьпредставленокак
±(an−1 2n−1 + an−2 2n−2 + .... + ai 2i + ..... + a1 21 + a0 20 + a−1 2−1 + .... + a−m 2−m ) 101012 = 1 24 + 0 23 + 1 22 + 0 21 + 1 20 = 16 + 4 + 1 = 2110
3)ВосьмериСС,вкачествебазисныхиспользуютсянаяелцифры
0Число..7представляется. как
± (a |
n−1 |
8n−1 + a |
n−2 |
8n−2 + .... + a |
i |
8i + ..... |
+ a 81 |
+ a |
0 |
80 |
+ a |
−1 |
8−1 |
+ .... |
+ a |
−m |
8−m ) |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
137 8 = 1 82 + 3 81 + 7 80 = 64 + 24 + 7 = 9510
4)ШестнадцатеричнаяСС,вкачествебазисныхиспользуютсяел
цифрыА, 0..9, B,C, D, E, F .Числопредставляетсякак
± (a |
n−1 |
16n−1 + a |
n−2 |
16n−2 |
+ .... + a |
i |
16i |
+ ..... + a 161 |
+ a |
0 |
160 |
+ a |
−1 |
16−1 |
+ .... + a |
−m |
16−m ) |
||
|
|
|
0 + 8 16−1 |
|
+ 15 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
AF ,8 |
= A 161 + F 16 |
= 160 |
+ 0,5 = 175,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
АрифметическдействиялюбойпозицССпроизводятсяоннепотемжей правилам,чтодесятичнойСС,.к.всеониосновываютсянаправилахвыполнения
действийсоответствующимиполин.Приэтоиспользуютами сятабсложенияцы умн,коженияторыемесеютприданномснованииСС.
ТабсложенияумноженцывдвоССимеютчнойвид: я
0+0=0 |
|
|
0*0=0 |
|
|
|
0+1=1 |
|
|
0*1=0 |
|
|
|
1+0=1 |
|
|
1*0=0 |
|
|
|
1+1=10 |
|
|
1*1=1 |
|
|
|
|
Дляфизическогопредставлениячиселнеобходимыэлемент,которспособные |
|
|
|
||
нахводизнитьсяесколькихомустойчивыхсостояний.Чиэтилоостоянийдолжно |
|
|||||
бытьравосноваприСС,тогданкаждоеятойиюсостояниебудетпредставлять |
|
|||||
соответствующуюцифру |
|
залфдаССннойвита.ДляреализациидесятичнойсистемыСС |
|
|||
потребуютсяэлементы,имеющие10устойчивыхсостояний.Наибпростымиточкилее |
|
|||||
зрениятехническойреализацииявляютсядвухпозициэлементы,способные |
|
|||||
нахводиздвухномитьсяустойчивыхсос |
|
|
тояний,например,электромагнитноереле |
|||
(состояниязамкнуто«» |
-«разомкнуто»),ферромагнитповерхностьнамагничена( ая |
– |
||||
размаг),транзключиченат.д.сторныйОдноизэтихм жноябозначитьий |
|
|||||
цифрой –0,адругое |
– 1. |
|
|
|
|
|
|
СдвоичнойССсвязаныдруги |
|
епреимущества.Онаобеспечмакс ваетмальную |
|
||
помехоустойчивостьпроцессепередачиинформации.Внейпредельнопросто |
|
|
|
|
||
выполняютсяарифметическлогическиеоперацдвоичная.Благэт едарямуСС |
|
|||||
сталастандавсоввычислительнойртомеменнойтехнике. |
|
|
|
|
||
|
НедостаткомдвоичнойССявляетсябольшоечислоразрядовдвоичногокода. |
|
||||
5Перевод.2.чизоднойселССругую |
|
|
|
|
|
|
|
Прирешениизадачспомощьювычислительнойтехникиисходдан,какные |
|
||||
правило,задаютсядесятичнойСС,вэтойжеССпредставирезультаяютсяы |
,самиже |
|||||
операциивыполняютсядвоичнойСС.Т.к.данныекодируютсявдвоичнойСС,то |
|
|
|
|
||
возниканеобходимостьпереводачиз сятичнойлССдвоичнуюнаоборот. |
|
|||||
|
ПравилопереиздвоичнойССесятичнуюа |
|
можносформулировать |
|||
следующимобразом:все |
|
цифрыч основаниеслаССзаменяютсяихдесятичными |
|
|||
эквивал;числопрентамидставляетсявидесуммыпроизведенийстепенейзначения |
|
|||||
соответспо;заицийпроизводитвующихемарифметическийподсчет. я |
|
|||||
|
Пример: |
= 1 26 |
+ 0 25 + 1 24 + 0 23 + 1 22 + 1 21 + 0 20 |
+ 1 2−1 + 1 2−2 = 86,7510 |
||
1010110,112 |
||||||
|
Правилапереводачис |
елиздесятичнуювдвоичнуюразличныдляцелой |
|
|||
дробнойчастейчисла. |
|
|
|
|
|
10
Дляперцечисвлодагоцелой(ичастисмешанногочисла) испоалгорипоследователььзуе деленмсяисходногч наосяслаованиегой ССт.(е.на2),действияпроизводятся встаройССв(десятич)Деле. прекращаетсян,ойие кочерегдачастделенияноестанетравноОстаткиот0. деления,выписанные обратномпорядке, зу. ютльтат
Пример:
1
|
|
|
|
|
|
|
|
1110 = 10112 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Такимобразом, |
Дляпереводадробнойчастиисполалгорипоследовательногоьзуе мся умносаженияновойованиеССна(дейст2),производятсястаройияСС( десяти),целыечастичисел,нпойлученныеврезультумнождаюттеписьния результата.
Пример:
0 875
х
|
|
|
|
2 |
|
|
1 |
|
75 |
|
|
|||
|
|
х |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
5 |
|
|
х |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
||
|
|
Умножениепрекращае,либокогдадробнаячастьановитсяравналибо0, |
||
|
|
когдабудетполученатребуемаяточностьпредставлениячисла. |
||
0 |
|
7 |
||
|
|
х |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
4 |
|
|
|||
|
|
х |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
8 |
|
|
х |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
6 |
||
. . . |
. |
|
АналогичнопереводятсяпозиционныедругимислаоснованиямиСС.
5Смешанные.3. СС
ВсмешанныхССкаждаяцифравССоснованРзаписываетсяемде
цифрысоснованием Q, (Q<P)Чтобы. запчиславсмешаньССбылаодно, значной дляпредставления любойцифрыисходнчислаотводитсяодногожеколичество разря,достаточноепредстовлялюбоговлезисчисходнойлаССогоия.