- •Направление подготовки бакалавра 210700.62 Инфокоммуникационные технологии и системы связи (ИТСС)
- •ФГОС3
- •Задачами дисциплины по видам деятельности являются:
- •Модуль 1. Основные понятия и методы теории информации и кодирования. Сигналы, данные, информация.
- •Модуль 2. Технические и программные средства реализации информационных процессов (Лекции).
- •Модуль 3. Программные
- •Модуль 5. Базы данных. Модели решения функциональных и вычислительных задач Тема 1.
- •Модуль 6. Алгоритмизация и программирование. Локальные и глобальные сети ЭВМ. Защита информации в
- •Модуль 7. Программные
- •Список литературы 1.Немцова Т.И. и др. Практикум по информатике: учеб. пособие. Ч.1. –
- •Термин «информатика» (франц. informatique) происходит от
- •Информатика – комплексная научно-техническая дисциплина, занимающаяся изучением структуры и общих свойств информации, информационных
- •Развитие способов хранения информации
- •Развитие способов обработки информации
- •Развитие способов передачи информации
- •Структура информатики как научной дисциплины
- •Связь информатики с другими науками
- •Структура Информатики как научной и прикладной дисциплины
- •Термин информация ведет свое происхождение от латинского слова informatio, означающего разъяснение, изложение, осведомленность.
- •Связь между данными и информацией
- •Информация имеет следующие свойства:
- •Атрибутивные свойства информации
- •Прагматические свойства информации
- •Динамические свойства информации
- •Определить самостотельно, к какому свойству информации можно отнести следующие качественные ее характеристики:
- •Формы представления(способы кодирования) информации:
- •Примеры различных систем кодирования
- •С понятием информации связаны такие понятия, как сигнал, сообщение и данные.
- •Сообщение - это материальная форма информации (наскальные рисунки, запахи, звуки, бумажные тексты, фотографии
- •Системы передачи
- •Во всех вычислительных машинах информация представляется с помощью электрических сигналов. При этом возможны
- •Кодирование – это представление сигнала в определенной форме, удобной или пригодной для последующего
- •ASCII (англ. American Standard Code for Information Interchange)
- •ASCII (англ. American Standard Code for Information Interchange)
- •Windows-1251 — набор символов и кодировка, являющаяся стандартной 8-битной кодировкой для всех русских
- •Коды в стандарте Юникод позволяют представить знаки практически всех письменных языков. Юникод представляет
- •Кодирование текстовой информации
- •На кодирование цвета одной точки цветного изображения надо затратить 24 разряда. При этом
- •Кодирование звуковой информации
- •Метод таблично-волнового синтеза (Wave-Table) лучше соответствует современному уровню развития техники.
- •Кодирование графической информации
- •1.Графическая информация на экране дисплея представляется в виде изображения, которое формируется из точек
- •1.Более менее качественные дисплеи мобильных телефонов содержат 65536 цветов. Разрешение экрана 480x800. Чему
- •Тезаурус можно трактовать как совокупность сведений, которыми располагает пользователь.
- •Единица измерения информации называется бит (bit) - сокращение от английских слов binary digit,
- •В восьмеричной (octal) системе счисления используются восемь различных цифр 0, 1, 2, 3,
- •Пусть требуется перевести число 567 из десятичной в двоичную систему. Сначала определим максимальную
- •При другом способe перевода чисел используется операция деления в столбик.
- •Рассмотрим перевод числа 567 в систему счисления с основанием 16.
- •В k-разрядной ячейке может храниться 2k различных значений целых чисел.
- •Представление числовых данных в памяти ЭВМ
- •Представление целых чисел в дополнительном коде
- •Дополнительный код положительного числа совпадает с его
- •Дополнительный код (англ. two’s complement, иногда twos- complement) — наиболее распространённый способ представления
- •Дополнительный код целого отрицательного числа может быть получен по следующему алгоритму:
- •При получении числа по его дополнительному коду прежде всего необходимо определить его знак.
- •«Число с плавающей запятой» это синоним для «число, записанное в экспоненциальной форме»:
- •Самые простые операции. Пусть:
- •Сложение-вычитание
- •Число с плавающей запятой называется нормализованным, если выполняется условие:
- •Числа с плавающей запятой предполагают разделение труда – за диапазон отвечает показатель степени,
- •Все люди делятся на 10 типов: те, кто понимают двоичную систему счисления и
- •Рассмотрим обратную ситуацию. Пусть F – число от 0 до 1 (включая ноль,
- •Пример: представим 1/3 в виде 5-и разрядной двоичной дроби.
- •Второй пример – десятичное 0,1 в двоичную дробь.
- •В памяти компьютера двоичное число с плавающей запятой представлено набором битов. Существует много
- •Кодирование вещественных чисел
- •В приведенной выше записи M называют мантиссой числа, а p — его
- •Перевод шестнадцатеричного числа в число с плавающей запятой в стандарте IEEE 754
- •Перевод шестнадцатеричного числа в число с плавающей запятой в стандарте IEEE 754
- •Перевод шестнадцатеричного числа в число с плавающей запятой в стандарте IEEE 754
- •Алгоритм для получения представления действительного числа в памяти ЭВМ:
- •Пример. Запишем код числа -312,3125.
- •Пример. Пусть дан код 3FEC600000000000(16) или
- •Решение
Тезаурус можно трактовать как совокупность сведений, которыми располагает пользователь.
Единица измерения информации называется бит (bit) - сокращение от английских слов binary digit, что означает двоичная цифра.
В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам.
Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы:
1 Кбайт (один килобайт) = 210 байт = 1024 байта; 1 Мбайт (один мегабайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайта; 1 Гбайт (один гигабайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайта.
|
|
Системы счисления |
|
|
||
В непозиционных системах счисления от |
|
|||||
положения цифры в записи числа не зависит |
|
|||||
величина, которую она обозначает. |
|
|
||||
I |
V |
X |
L |
C |
D |
M |
1 |
5 |
10 |
50 |
100 |
500 |
1000 |
В позиционных системах счисления величина, обозначаемая цифрой в записи числа, зависит от ее позиции. Количество используемых цифр называется основанием системы счисления. Место каждой цифры в числе называется позицией. Основание системы счисления, в которой записано число, обычно обозначается нижним индексом. Например, 5557.
Число x может быть представлено в системе с основанием p, как x=an*pn+an-1*pn-1+ a1*p1+a0*p0,
где an...a0 - цифры в представлении данного числа.
Так, например, 103510=1*103+0*102+3*101+5*100;
10102 = 1*23+0*22+1*21+0*20 = 10.
В ЭВМ используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ перед другими:
для ее реализации используются технические элементы с двумя возможными состояниями (есть ток - нет тока, намагничен - ненамагничен); представление информации посредством только двух состояний
надежно и помехоустойчиво; возможно применение аппарата булевой алгебры для
выполнения логических преобразований информации; двоичная арифметика проще десятичной (двоичные таблицы сложения и умножения предельно просты).
В восьмеричной (octal) системе счисления используются восемь различных цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Основание системы - 8.
В шестнадцатеричной (hexadecimal) системе счисления применяется десять различных цифр и шесть первых букв латинского алфавита.
Наиболее часто встречающиеся системы счисления - это двоичная, шестнадцатеричная и десятичная.
Пусть требуется перевести число 567 из десятичной в двоичную систему. Сначала определим максимальную степень двойки, такую, чтобы два в этой степени было меньше или равно исходному числу. В нашем случае это 9, т. к. 29=512, а 210=1024, что больше начального числа. Таким образом, мы получим число разрядов результата. Оно равно 9+1=10. Поэтому результат будет иметь вид 1ххххххххх, где вместо х могут стоять любые двоичные цифры. Найдем вторую цифру результата. Возведем двойку в степень 9 и вычтем из исходного числа: 567-29=55. Остаток сравним с числом 28=256. Так как 55 меньше 256, то девятый разряд будет нулем, т. е. результат примет вид 10хххххххх. Рассмотрим восьмой разряд. Так как 27=128>55, то и он будет нулевым.
Седьмой разряд также оказывается нулевым. Искомая двоичная запись числа принимает вид 1000хххххх. 25=32<55, поэтому шестой разряд равен 1 (результат 10001ххххх). Для остатка 55-32=23 справедливо неравенство 24=16<23, что означает равенство единице пятого разряда. Действуя аналогично, получаем в результате число 1000110111. Мы разложили данное число по степеням двойки:
567=1*29+0*28+0*27+0*26+1*25+1*24+0*23+1*22 +1*21+1*20
При другом способe перевода чисел используется операция деления в столбик.
Результат, естественно, не изменился: 567 в двоичной системе счисления записывается как 1000110111.
Рассмотрим перевод числа 567 в систему счисления с основанием 16.
Сначала осуществим разложение данного числа по степеням основания. Искомое число будет состоять из трех цифр, т. к. 162=256 < 567 < 163=4096. Определим цифру старшего разряда. 2*162=512<567<3*162=768, следовательно искомое число имеет вид 2хх, где вместо х могут стоять любые шестнадцатеричные цифры. Остается распределить по следующим разрядам число 55 (567-512). 3*16=48<55<4*16=64, значит во втором разряде находится цифра 3. Последняя цифра равна 7 (55-48). Искомое шестнадцатеричное число равно 237.
Переведем число 4A3F в десятичную систему. По определению, 4A3F= 4*163+A*162+3*16+F Заменив A на 10, а F на 15, получим 4*163+10*162+3*16+15= 19007.
2- |
Двоично-шестнадцатеричная таблица |
|||||||
000 000 0010 001 010 010 |
0110 |
0111 |
||||||
ная |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
|
|
16- |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
2- |
100 100 1010 101 110 110 |
1110 |
1111 |
|||||
ная |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
|
|
16- |
8 |
9 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
Двоично-восьмеричная таблица
2- 000 001 010 01 100 101 110 111
на 1