Основные понятия теории информации

1. Понятие информации.

2. Представление и измерение информации в компьютере.

1. Понятие о системах счисления.

1. Кодирование информации.

2. Единицы измерения информации

1. Понятие информации

Информация – это сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии), которые являются объектом преобразования (включая хранение, передачу и т.д.) и используются для выработки поведения, для принятия решения, для управления или для обучения. Информация, воспринимаемая человеком в речевой или письменной форме, называется символьной, или знаковой информацией.

В настоящее время термин информация имеет глубокий и многогранный смысл. Во многом, оставаясь интуитивным, он получает разные смысловые наполнения в разных отраслях человеческой деятельности:

• в житейском аспекте под информацией понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами

• в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов

• в теории информации (по К.Шеннону) важны не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую неопределенность;

• в кибернетике, по определению Н. Винера, информация - эта та часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы;

Человеческая речь и письменность тесно связаны с понятием языка. У каждого народа свой национальный разговорный язык. Эти языки — русский, английский, китайский, французский — называются естественными языками. Естественные языки имеют устную и письменную формы. Кроме разговорных (естественных) языков существуют формальные языки. Как правило, это языки какой-нибудь профессии или области знаний. Например, математическую символику можно назвать формальным языком математики; нотная грамота — формальный язык музыки.

Язык — это знаковая система представления информации. Общение на языках — это процесс передачи информации в знаковой форме.

Основа любого языка — алфавит, т.е. конечный набор знаков (символов) любой природы, из которых конструируются сообщения на данном языке. Алфавит может быть латинский, русский, математические символы, ноты, десятичных чисел, двоичный и т.д.

2. Представление и измерение информации в компьютере

2.1. Понятие о системах счисления

Система счисления — это способ представления любого числа с помощью алфавита символов, называемых цифрами. Системы счисления делятся на позиционные и непозиционные. В непозиционных системах счисления от положения цифры в записи числа не зависит величина, которую она обозначает. Примером непозиционной системы счисления является римская система, в которой в качестве цифр используются латинские буквы

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.

В современной информатике используются в основном три системы счисления (все – позиционные): двоичная, шестнадцатеричная и десятичная.

Двоичная система счисления используется для кодирования дискретного сигнала, потребителем которого является  вычислительная техника. Такое положение дел сложилось исторически, поскольку двоичный сигнал проще представлять на аппаратном уровне. В этой системе счисления для представления числа применяются два знака – 0 и 1 (0 – нет сигнала, 1 – есть сигнал)

Шестнадцатеричная система счисления  используется для кодирования дискретного сигнала, потребителем которого является хорошо подготовленный пользователь – специалист в области информатики. В такой форме представляется содержимое любого файла, затребованное через интегрированные оболочки операционной системы, например, средствами Norton Commander в случае MS DOS. Используемые знаки для представления числа – десятичные цифры от 0 до 9 и буквы латинского алфавита – A, B, C, D, E, F.

Десятичная система счисления используется для кодирования дискретного сигнала, потребителем которого является так называемый конечный пользователь – неспециалист в области информатики (очевидно, что и любой человек может выступать в роли такого потребителя). Используемые знаки для представления числа – цифры от 0 до 9.

Перевод целого числа из десятичной системы счисления в двоичную

Переведем десятичное число 75 в двоичную систему счисления

	Остаток	Число 75 с основанием 2 запишется как последовательность остатков от деления, записанных в обратном порядке, начиная с последнего.
75 : 2 = 37	1
37 : 2 = 18	1
18 : 2 = 9	0
9 : 2 = 4	1
4 : 2 = 2	0
2 : 2 = 1	0

Итак, 75 = 1001011₂

Перевод целого числа из двоичной системы счисления в десятичную

Переведем двоичное число 100011 в десятичное

1	0	0	0	1	1
1 * 2^5 +	0 * 2^4 +	0 * 2^3 +	0 * 2^2 +	1 * 2^1 +	1 * 2^0	= 35

Итак, 100011₂ = 35