1)Единицы количества информации. Формула Хартли, формула Шеннона.

В качестве единицы информации условились принять один бит (англ. bit - binary, digit - двоичная цифра). Бит в теории информации - количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений.

В вычислительной технике битом называют наименьшую "порцию" памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для внутримашинного представления данных и команд.

Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т.п.).

Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре различных понятия:

00 01 10 11

Тремя битами можно закодировать восемь различных значений:

000 001 010 011 100 101 110 111

Увеличивая на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования, мы увеличиваем в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе, то есть общая формула имеет вид:

N=2m

где N - количество независимых кодируемых значений; m - разрядность двоичного кодирования, принятая в данной системе. Бит - слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица - байт, равная восьми битам.

Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера: 256=2^8

Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации:

В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

Количество информации, которое вмещает один символ N-элементного алфавита, определяется по формуле Хартли:

N=2i

Формула Шеннона:

где I - количество информации;

N - количество возможных событий;

рi - вероятность i-го события.

2)Данные (операции с данными, кодирование данных). Основные типы структур данных.

Да́нные (калька от англ. data) — представление фактов и идей в формализованном виде, пригодном для передачи и обработки в некотором информационном процессе.

Изначально — данные величины, то есть величины, заданные заранее, вместе с условием задачи. Противоположность — переменные величины.

В информатике данные — это результат фиксации, отображения информации на каком-либо материальном носителе, то есть зарегистрированное на носителе представление сведений независимо от того, дошли ли эти сведения до какого-нибудь приёмника и интересуют ли они его.[1]

Данные — это и текст книги или письма, и картина художника, и ДНК.

Данные, являющиеся результатом фиксации некоторой информации, сами могут выступать как источник информации. Информация, извлекаемая из данных, может подвергаться обработке, и результаты обработки фиксируются в виде новых данных.

Данные могут рассматриваться как записанные наблюдения, которые не используются, а пока хранятся.

Информация, отображаемая данными, может быть непонятна приемнику (шифрованный текст, текст на неизвестном языке и пр.).

С точки зрения программиста, данные — это часть программы, совокупность значений определённых ячеек памяти, преобразование которых осуществляет код. С точки зрения компилятора, процессора, операционной системы, это совокупность ячеек памяти, обладающих определёнными свойствами (возможность чтения и записи (необяз.), невозможность исполнения).

Контроль за доступом к данным в современных компьютерах осуществляется аппаратно.

В соответствии с принципом фон Неймана, одна и та же область памяти может выступать как в качестве данных, так и в качестве исполнимого кода.

Операции с данными

Для повышения качества данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов обработки. Обработка данных включает операции:

ввод (сбор) данных — накопление данных с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

формализация данных — приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, для повышения их доступности;

фильтрация данных — это отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для повышения достоверности и адекватности;

сортировка данных — это упорядочивание данных по заданному признаку с целью удобства их использования;

архивация — это организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме;

защита данных — включает меры, направленные на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

транспортировка данных — приём и передача данных между участниками информационного процесса;

преобразование данных — это перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.

Типы данных

Традиционно выделяют два типа данных — двоичные (бинарные) и текстовые.

Двоичные данные обрабатываются только специализированным программным обеспечением, знающим их структуру, все остальные программы передают данные без изменений.

Текстовые данные воспринимаются передающими системами как текст, записанный на каком-либо языке. Для них может осуществляться перекодировка (из кодировки отправляющей системы в кодировку принимающей), заменяться символы переноса строки, изменяться максимальная длина строки, изменяться количество пробелов в тексте.

Передача текстовых данных как бинарных приводит к необходимости изменять кодировку в прикладном программном обеспечении (это умеет большинство прикладного ПО, отображающего текст, получаемый из разных источников), передача бинарных данных как текстовых может привести к их необратимому повреждению.