Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

lektsii_po_infe

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
2.2 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕАГЕНТСТВОПООБРАЗОВАНИЮРФ 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=

 

 

 

 

 

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 an1......ai .....a1a0 , a1a2

......am

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Целаячасть

 

 

Дробнаячасть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Позицииперенумерованныетакимобразразрядамиываютом.Каждаяизцифр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

принимаетодноиззначений

 

 

k 1 ai 0. K используетсядляколичественнойоценки

 

 

 

каждогоразрядачисл.Т.е.числов

 

 

 

k-ичнССможнопредставитьйвидеполинома:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

± (a

n1

k n1 + a

n2

k n2

+ .... + 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

n1

10n1 + a

n2

10n2

+ .... + a

i

10i + ..... + a 101

+ a

0

10

0 + a

1

101 + .... + a

m

10m )

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Цифры называютбазисными.0.

.9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

231

 

= 2 102 + 3 101 + 1 100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,534 = 5 101 + 3 102 + 4 103

9

2)ДвоичнаяСС.Используютсяцифры10Число. вдвоичнойСС

можетбытьпредставленокак

±(an1 2n1 + an2 2n2 + .... + ai 2i + ..... + a1 21 + a0 20 + a1 21 + .... + am 2m ) 101012 = 1 24 + 0 23 + 1 22 + 0 21 + 1 20 = 16 + 4 + 1 = 2110

3)ВосьмериСС,вкачествебазисныхиспользуютсянаяелцифры

0Число..7представляется. как

± (a

n1

8n1 + a

n2

8n2 + .... + a

i

8i + .....

+ a 81

+ a

0

80

+ a

1

81

+ ....

+ a

m

8m )

 

 

 

 

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

n1

16n1 + a

n2

16n2

+ .... + a

i

16i

+ ..... + a 161

+ a

0

160

+ a

1

161

+ .... + a

m

16m )

 

 

 

0 + 8 161

 

+ 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 21 + 1 22 = 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.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]