- •Ответы к зачету по информатике.
- •2. Количество информации и неопределенность. Энтропия как свойство неопределенности.
- •3.Формула Хартли-Шеннона.
- •4. Единицы измерения информации.
- •5. Числовое кодирование информации.
- •6. Системы счисления: алфавит, основание. Позиционные и непозиционные системы счисления.
- •7. Перевод целых чисел из любой системы счисления в десятичную.
- •8. Перевод двоичных чисел в шестнадцатеричную систему счисления. Обратный перевод.
- •9. Кодирование текстовых данных. Виды кодировок.
- •10. Кодирование графических данных. Понятие пикселя, растра.
- •11. Базовая схема эвм. Машина фон Неймана. Базовые логические функции
- •12. Конструктивный состав аппаратных средств персонального компьютера.
7. Перевод целых чисел из любой системы счисления в десятичную.
Двоичная система счисления является частным случаем сдвоенных двоичных показательных позиционных систем счисления с обоими основаниями (a и b) равными 2. Целые числа записываются в виде:
где:
-
— представляемое число,
-
— запись числа, строка цифр и знаков,
-
— число цифр (знаков) в числе x2,2,
-
— порядковый номер цифры,
-
— цифры числа x2,2 из множества a={0,1}, весовые коэффициенты, в двоичной системе счисления основание внутриразрядной системы счисления равно 2,
-
— основание показательной весовой функции, основание межразрядной системы счисления.
Целые числа являются частными суммами степенного ряда:
в котором коэффициенты an берутся из кольца R=a{0,1}, X=2, n=k, а верхний предел в частных суммах ограничен с до — n-1.
Основание показательной функции — b определяет только диапазон представляемых числами x2,b величин. Число записываемых кодов от основания показательной функции - b не зависит. Число записываемых кодов зависит от основания внутриразрядной системы счисления - a, определяется в комбинаторике и равно числу размещений с повторениями:
где a=2 — 2-х элементное множество a={0,1} из которого берутся цифры ak, n — число элементов (цифр) в числе x2,b.
Дробные числа записываются в виде:
где:
-
— число цифр дробной части числа,
-
— весовые коэффициенты из множества , основание внутриразрядной системы счисления равно 2,
-
— основание показательной весовой функции, основание межразрядной системы счисления.
Следует отметить, что число может быть записано в двоичном виде, а система счисления при этом может быть не двоичной, с другим основанием. Пример: двоично-десятичное кодирование, в котором десятичные цифры записываются в двоичном виде, а система счисления — десятичная.
8. Перевод двоичных чисел в шестнадцатеричную систему счисления. Обратный перевод.
а) исходное целое число делится на основание системы счисления, в которую переводится (на 2 - при переводе в двоичную систему счисления или на 16 - при переводе в шестнадцатеричную); получается частное и остаток;
б) если полученное частное меньше основания системы счисления, в которую выполняется перевод, процесс деления прекращается, переходят к шагу в). Иначе над частным выполняют действия, описанные в шаге а);
в) все полученные остатки и последнее частное преобразуются в соответствии с таблицей перевода в цифры той системы счисления, в которую выполняется перевод;
г) формируется результирующее число: его старший разряд – полученное последнее частное, каждый последующий младший разряд образуется из полученных остатков от деления, начиная с последнего и кончая первым. Таким образом, младший разряд полученного числа – первый остаток от деления, а старший – последнее частное.
9. Кодирование текстовых данных. Виды кодировок.
Для кодирования одного символа в компьютере обычно используется 1 байт (8 бит).
С помощью 8 бит можно закодировать 256 различных символов (28= 256). Эти коды хранятся в специальной таблице. Одной из самых первых была таблица, разработанная в США в институте стандартизации. Этот институт ввел в действие таблицу кодов ASCII (American Standard Code for Information Interchange - стандартный код информационного обмена США).
Таблица ASCII разделена на две части. Первая - стандартная - содержит коды от 0 до 127. Вторая - расширенная - содержит символы с кодами от 128 до 255.
Первые 32 кода отданы производителям аппаратных средств, они называются
управляющие, эти коды управляют выводом данных. Им не соответствуют никакие
символы. Коды с 32 по 127 соответствуют символам английского алфавита, знакам препинания, цифрам, знакам арифметических действий и некоторым вспомогательным символам. Коды расширенной таблицы ASCII отданы под символы национальных алфавитов, символы псевдографики и научные символы.
Все буквы в алфавите расположены по алфавиту, а цифры - по возрастанию.
Кроме кодировки ASCII существуют и другие системы кодирования: Windows 1251, КОИ-8 и др. Все вышеназванные системы кодирования используют для кодирования 1 символа - 8 бит или 1байт.
В 1991 году была предложена 16-битная система Unicode (Юникод). Для представления каждого символа в этой системе используются 2 байта: один байт для кодирования символа, другой для кодирования признака. Тем самым обеспечивается информационная совместимость данного способа кодирования со стандартом ASCII.
Вид информации |
Двоичный код |
Числовая |
10110011 |
Текстовая |
|
Графическая |
|
Звуковая |
|
Видео |