Слайд 1Определение и классификация информации. Измерение количества информации. Кодирование символьной информации
Слайд 2Кто владеет информацией, тот владеет миром.
Слайд 3Натан Ротшильд — основатель английской ветви Ротшильдов успешно торговал британским текстилем
и через какое-то время основал собственный банк.
Слайд 4Самый успешный бизнес Натана Ротшильда начался в 1814 году, когда британское
правительство привлекло его банк к финансированию военной кампании против Наполеона. Крупные суммы золотом (за год свыше 11 млн. фунтов) переводились из Англии маршалу Веллингтону и союзникам через этот банк. Натан и его брат Якоб ворочали громадными суммами в неспокойной Европе, избавляя клиентов от рисков перевозки денег и просрочки платежа.
Слайд 5Кроме финансовых забот, братья Ротшильды имели одно хобби – они страстно
любили голубей. В средние века хорошо обученный почтовый голубь стоил не дешевле арабского скакуна. В XIX веке они помогли Ротшильдам сделать самое крупное состояние того времени.
Слайд 6В 1815 году вся Европа была напугана реваншем Наполеона. После триумфа
Ста дней фондовые биржи Англии лихорадило — все с тревогой ждали, чем закончится решающая битва между армиями Наполеона и Веллингтона при Ватерлоо. В начале сражения наблюдателям показалось, что выигрывает Наполеон, о чем срочно сообщили в Лондон. Однако, на помощь войскам Веллингтона подоспел прусский корпус Блюхера и решил исход боя в пользу союзников. Наполеон бежал.
Слайд 7Всё это время Натан Ротшильд имел в своем распоряжении штат шпионов,
которые следовали по пятам за войсками и тотчас же отсылали донесения своему хозяину обо всех важных событиях. Естественно, голубиной почтой. Последние голуби с шифрованными инструкциями, привязанными к лапкам были немедленно выпущены сразу после битвы. Утром следующего дня Натан Ротшильд явился на Лондонскую биржу. Он был единственным в Лондоне, кто достоверно знал о поражении Наполеона. Сокрушаясь по поводу успехов Наполеона, он немедленно приступил к массовой продаже своих акций. Все остальные биржевики сразу же последовали его примеру, так как решили, что сражение проиграли англичане. Поднялась паника. Английские, австрийские и прусские ценные бумаги дешевели с каждой минутой. Лондонская биржа буквально ломилась от обесцененных акций. Их тайно и спешно скупали подставные агенты Ротшильда.
Слайд 8О том, что Наполеон проиграл битву, на бирже узнали лишь через
день. Многие держатели ценных бумаг покончили с собой, а Натан за один день заработал 40 миллионов фунтов стерлингов и овладел большой долей британской экономики. Такую же операцию на Парижской бирже осуществил брат Натана Ротшильда Якоб. Так и родилась знаменитая фраза «Кто владеет информацией, тот владеет миром».
Слайд 9Понятие информации, ее виды и свойства
В литературе можно найти достаточно много
определений термина «информация», отражающих различные подходы к толкованию этого понятия. В Федеральном закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» дается следующее определение этого термина: «информация — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления».
Слайд 10Толковый словарь русского языка Ожегова приводит 2 определения слова «информация»:
Сведения об
окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.
Сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего-нибудь. (Научно-техническая и газетная информации, средства массовой информации — печать, радио, телевидение, кино).
Слайд 11В информатике наиболее часто используется следующее определение этого термина:
Информация —
это осознанные сведения об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.
Сведения — это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т. д. Каждого человека окружает информация различных видов.
Слайд 12Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и
хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:
графическая или изобразительная— первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;
звуковая— мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г.; ее разновидностью является музыкальная информация — для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;
Слайд 13Текстовая — способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем
разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;
Числовая — количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем системы кодирования могут быть разными;
Видеоинформация — способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.
Слайд 14Информация, подготовленная для проработки на компьютерах, называется данными.
Информационный процесс включает у
себя такие этапы:
сбор информации от разнообразных источников и представления ее в форме необходимой для введения в компьютер;
передачу (пересылку) информации от источника к приемнику;
хранение — процесс передачи информации во времени;
обработка — систематическое выполнение операций над данными;
выдачу результата проработки пользователю.
Слайд 15На всех этих этапах используют средства компьютерной схемотехники. К информации предъявляют
такие требования:
корректность (однозначность восприятия);
ценность (полезность) и оперативность (актуальность);
точность, достоверность и стойкость (возможность реагировать на смены начальных данных);
достаточность (полнота) — наличие минимально необходимого объема информации для принятия правильного решения.
Слайд 16Структуру и общие свойства информационных процессов изучают в информатике, которая содержит:
теорию
информации;
алгоритмические, программные и компьютерные средства обработки информации;
архитектуру компьютеров, системы искусственного интеллекта, вычислительные сети и др.
Слайд 17В теории информации изучают процессы передачи, превращения и хранения информации, куда
входят:
• методы определения количества информации в сообщении;
рациональные средства представления информации с помощью разнообразных символов (букв, цифр и др.);
средства формирования, выявления и оценки параметров информационных процессов.
Слайд 18Упорядоченную последовательность символов (букв, цифр, математических знаков, предназначенных для передачи информации),
закодированную в материальной форме, называют сообщением.
Информационное сообщение всегда связано с источником и приемником информации, соединенными каналом передачи
Источник информации
Канал связи
Приемник информации
Слайд 19Исторически первой технологической формой получения, передачи, хранения информации являлось аналоговое (непрерывное)
представление звукового, оптического, электрического или другого сигнала (сообщения). Магнитная аудио- и видеозапись, фотографирование, запись на шеллачные или виниловые грампластинки, проводное и радиовещание — основные способы хранения и передачи информации в аналоговой форме
Слайд 20Аналого-цифровое (дискретное) преобразование — АЦП (analog-to-digital conversion) заключается в формировании последовательностей
n-разрядных двоичных слов, представляющих с заданной точностью аналоговые сигналы. Для выполнения этого преобразования вначале осуществляется квантование аналогового сигнала. В результате преобразования получается дискретный сигнал.
^ Наименьшее изменение аналогового сигнала, которое регистрируется устройством, осуществляющим преобразование, называется разрешением.
Аналого-дискретные преобразователи чаще всего изготавливаются в виде интегральных схем. В необходимых случаях осуществляется обратное — дискретно-аналоговое (цифро-аналоговое преобразование — ЦАП).
Слайд 21Дискретный сигнал — сигнал, имеющий конечное, обычно небольшое, число значений.
Практически всегда
дискретный сигнал имеет два либо три значения. Нередко его называют также цифровым сигналом.
В цифровых системах используются двоичные сигналы (рис, а), имеющие значения:
(+) или (-).
Вместе с тем при передаче данных в большинстве случаев применяются троичные сигналы (рис , б) со значениями: (+), (0), (-).
Слайд 22Измерение количества информации
В качестве единицы информации Клод Шеннон предложил принять один
бит (англ, bit - binary digit — двоичная цифра).
Слайд 23Бит в теории информации - количество информации, необходимое для различения двух
равновероятных сообщений или «орел - решка», «чет - нечет» и т. п.
В вычислительной технике битом называют наименьшую «порцию» памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков 0 и 1, используемых для машинного представления данных и команд.
За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Это будет не двоичная (бит), а десятичная (дит) единица информации.
Поскольку бит — слишком мелкая единица измерения, на практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам.
Слайд 24В частности, восемь бит требуется для того, чтобы закодировать любой из
256 символов основного компьютерного кода ASCII (256 = 28).
Используются также более крупные производные единицы информации:
Килобайт (Кбайт) - 1024 байт = 210 байт;
Мегабайт (Мбайт) - 1024 Кбайт = 220 байт;
Гигабайт (Гбайт) - 1024 Мбайт = 230 байт.
Терабайт (Тбайт) - 1024 Гбайт = 240 байт;
Петабайт (Пбайт) - 1024 Тбайт =250 байт;
Экзобайт (Эбайт) - = 1018 Мбайт и пр.
Слайд 25Кодирование символьной информации
Код (code) — совокупность знаков, символов и правил представления
информации.
В частности, можно различать двоичный и троичный код. Алфавит первого ограничен двумя символами (0, 1), а второго — тремя символами (-1, 0, +1). Сигналы, реализующие коды, обладают одной из следующих характеристик:
униполярный код (значения сигнала равны 0, +1, либо 0, -1);
полярный код (значения сигнала равны -1, +1);
биполярный код (значения равны -1, 0, +1).
Слайд 26Первым широко известным примером является Азбука Морзе, в которой буквы и
цифры кодируются сочетаниями из «точек» и «тире».
^ Кодируемые (обозначаемые) элементы входного алфавита обычно называют символами
Символом (служит условным знаком какого-нибудь понятия, явления) как правило, является цифра, буква, знак пунктуации или иероглиф естественного языка, знак препинания, знак пробела, специальный знак, символ операции. Кроме этого, учитываются управляющие («непечатные») символы.
^ Кодирующие (обозначающие) элементы выходною алфавита называются знаками, количество различных знаков в выходном алфавите назовем значностью количество знаков в кодирующей последовательности для одного символа — разрядностью кода.
^ Последовательным кодом является такой, в котором знаки следуют один за другим во времени (например, радио- или оптические сигналы либо передача по двум проводам, 2-жильному кабелю).
^ Параллельным кодом является тот, в котором знаки передаются одновременно образуя символ (например, по четырем проводам, 4-жильному кабелю т. е. символ передается в один прием, в один момент времени).
Слайд 27Применительно к азбуке Морзе (AM).
символами являются элементы языкового алфавита (буквы A—Z
или А—Я) и цифровой алфавит (здесь — цифры 0—9);
знаками — «точка» и «тире» (или «+» и «-» либо «1» и «0», короче — два любых разных знака);
поскольку знаков два (точка и тере), AM является двузначным (бинарным, двоичным) кодом, а если бы их было три, то мы имели бы дело с троичным, тернарным, трехзначным кодом;
• поскольку число знаков в AM колеблется от 1 (буквы Е, Т) до 5 (цифры), здесь имеет место код с переменной разрядность.
Поскольку знаки передаются последовательно (электрические импульсы, звуковые или оптические сигналы разной длины, соответствующие «точкам» и «тире»), AM есть последовательный код.
Первые опыты телеграфной и радиосвязи осуществлялись именно посредством AM, причем приемное устройство записывало импульсы переменной длины в виде «точек» и «тире» на движущуюся телеграфную ленту, однако уже в начале XX в. был осуществлен переход на 5-разрядный (5-битовый) телеграфный код.
Слайд 28В табл. 1.8 приводится перечень наиболее известных кодов, некоторые из них
использовались первоначально для связи, кодирования данных, а затем для представления информации в ЭВМ:
Слайд 29Одним из «последних слов» в процессе развития систем символьного кодирования является
универсальный код UNICODE (UNIversal CODE) — стандарт 16-разрядного кодирования символов.
Стандарт UNICODE разработан техническим комитетом, в который вошли представители ряда ведущих фирм. Он определяет коды, обеспечивающие идентификацию различных символов: букв, иероглифов, цифр и т. д. Код может использоваться вместо 7—8-битовых, в том числе и ASCII. Поскольку в 16-разрядном UNICODE можно закодировать 65 536 символов вместо 128 в ASCII, то отпадает необходимость в создании модификации таблиц кодов. Это существенно упрощает обработку текстовых файлов, хотя и несколько увеличивает их размеры
UNICODE охватывает 28 000 букв, знаков, слогов, иероглифов национальных языков мира и 30 000 мест в UNICODE зарезервировано. Использование этого резерва дает возможность пользователям вводить математические или технические символы, а также создавать свои собственные символы.