1.5. Понятие информационного процесса

Информационные процессы – это сбор, накопление, хранение, обработка и передача информации.

Все взаимоотношения в обществе - политические, экономические, правовые и другие - носят информационный характер.

Рассмотрим, например судебный процесс. В его основе лежит взаимодействие между данными, представленными фактами и свидетельствами, с одной стороны, и методами, закрепленными в законодательной базе и других нормативных актах, с другой стороны. В результате этого процесса образуется информация, которая закрепляется в судебном решении. Судебное решение, задокументированное в установленном порядке, становится данными, которые будут востребованы на следующем этапе – при исполнении судебного решения.

В вычислительной технике, как и везде, информационные процессы протекают в ходе взаимодействия данных и методов. В результате этих процессов данные, представленные в виде зарегистрированных сигналов взаимодействуют с аппаратно-программными методами (компьютеры, компьютерные программы и др.)

2. Кодирование данных

2.1. Язык передачи информации (формальные и естественные языки). Символьные конструкции. Кодирование информации.

Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки (русский, английский и др.). В основе языка лежит алфавит (азбука), то есть набор символов (знаков). Из символов по правилам грамматики составляются основные объекты языка - слова. Из слов по правилам синтаксиса образуются предложения.

Для различных областей науки и техники были разработаны и формальные языки (системы счисления, язык алгебры, языки программирования и др.). Основное отличие формальных языков от естественных в наличии строгих правил грамматики и синтаксиса.

Некоторые языки используют в качестве алфавита цифры (системы счисления), химические формулы, ноты, дорожные знаки, точки-тире (азбука Морзе) и др.

Итак, представление информации может осуществляться с помощью языков, которые являются знаковыми системами. Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита и правил выполнения операций над знаками.

Преобразование информации из одной формы представления (знаковой системы) в другую называют кодированием.

Естественные языки можно рассматривать как систему кодирования понятий для выражения мыслей посредством речи.

Система кодирования успешно применяется в отдельных отраслях науки, техники, культуры (запись математических выражений, телеграфная азбука Морзе, система Брайля для слепых и др.).

Своя система кодирования существует в вычислительной технике – она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков 0 и 1. Эти знаки называются двоичным кодом (англ. Binary digit), сокращенно, bit.

Одним битом может быть выражено два понятия – 0 или 1, да или нет, истина или ложь, есть сигнал или нет сигнала и т.д. двумя битами можно выразит четыре понятия:

00 01 10 11

тремя битами можно выразить восемь различных значений:

000 001 010 011 100 101 110 111

Увеличивая на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования количество возможных значений (N) увеличивается вдвое, то есть по формуле:

N = 2^m

Где m разрядность двоичного кодирования.

2.2. Представление числовой информации с помощью систем счисления

Целые числа кодируются двоичным кодом просто: достаточно взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока в остатке не образуется ноль или единица. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справ налево вместе с последним остатком и образует двоичный аналог десятичного числа.

19 : 2 = 9 + 1

9 : 2 = 4 +1

4 : 2 = 2 + 0

2 : 2 = 1

Таким образом, 19₁₀ = 10011₂

Восемь разрядов двоичного кода (1 байт) достаточно для кодирования чисел от нуля до 255. 16 разрядов (2 байта) достаточно для кодирования чисел от нуля до 65535.

2.3. Кодирование текстовых, графических данных. Кодирование звуковой информации.

Если каждому символу алфавита сопоставить определенное число, то с помощью двоичного кода можно закодировать текстовую информацию. Восемь двоичных кодов (8 бит - 1 байт) достаточно для кодирования 256 различных символов (2⁸=256). Этого хватит, чтобы выразить различными комбинациями 8 битов все символы английского и русского языков, знаки препинаний, знаки арифметических действий и другие символы.

Для английского языка введена система кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange – стандартный код информационного обмена). В этой системе закреплены две таблицы кодирования – базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная от 128 до 255. Первые 32 кода закреплены за производителями компьютеров т программного обеспечения (для так называемых управляющих кодов). С 32 кода по 127 - размещены коды символов английского языка, арифметических действий и др. символов.

В нашей стране существует несколько систем кодирования, которые вводятся в расширенную таблицу ASCII:

КОИ-7 (код обмена информацией);

КОИ-8 (код обмена информацией);

Windows 1251 (создана компанией Microsoft)

ISO - международный стандарт (используется редко);

ГОСТ – альтернативная.

Сейчас происходит постепенный переход на универсальную систему кодирования, основанную на 16-разрядном кодировании (до 65535 различных символов – UNICODE).