Файл: Информация. Единицы измерения информации. Обработка информации.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 127
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лекция №2Тема: «Информация. Единицы измерения информации. Обработка информации»Цель: Сформировать знания у студента о единице измерения информации. Носители информации. Сбор, обработка, хранение и передача информации. Выбор способа хранения информации. Обработка информации. Изменение способа представления информацииПлан лекции:
Имеются и другие системы счисления: восьмеричная, десятичная, шестнадцатеричная и др. Но двоичная система отличается от них высокой надежностью представления информации. Распознать два состояния (0 или 1) значительно проще, чем, например, 10 состояний. В живых системах также для передачи информации используется двоичное кодирование информации в виде потенциала покоя и потенциала действия, биологические 0 и 1. В двоичной системе счисления можно выполнять все математические действия, как и в привычной нам десятичной системе счисления. В ЦВМ для кодирования двоичных знаков используются два уровня напряжения. Обычно, единица — это высокий уровень напряжения, порядка 5 В, а низкий уровень (меньше 0,8 В) — ноль. Имеются специальные устройства для преобразования аналоговой формы в цифровую, и наоборот. Такие устройства называются соответственно аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП). Процесс преобразования непрерывных сигналов в цифровую форму состоит из трех этапов: дискретизации, квантования и кодирования. Дискретизация — это процесс разбиения сигнала на отдельные составляющие, взятые через равные промежутки времени, величины которых зависят от частоты дискретизации (рис. 1.2, а). Квантование — измерение дискретной величины сигнала в моменты времени t 1 , t 2 , t 3 и т. д. и представление их с определенной точностью. Точность определяется уровнями квантования, т. е. количеством уровней разбиения величины сигнала у. Кодирование — перевод значения уровня квантования в двоичную систему счисления. Полученная цифровая информация называется дискретной. В ЦАП происходит обратное преобразование информации — из цифровой формы в аналоговую (рис. 1.2, б).Под словом «кодирование» понимают процесс представления информации, удобный для её хранения и/или передачи. Следовательно, запись текста на естественном языке можно рассматривать как способ кодирования речи с помощью графических элементов (букв, иероглифов). Записанный текст является кодом, заключающим в себе содержание речи, т. е. информацию.Код — система условных знаков (символов), предназначенных для представления информации в соответствии с определенными правилами.Кодирование — переход от одной формы представления информации к другой, наиболее удобной для её хранения, передачи или обработки.
Декодирование — процесс по восстановлению первоначальной формы представления информации, т. е. операция, обратная кодированию.При кодировании ставятся разные цели и, соответственно, применяются различные способы кодирования.Наиболее распространенные цели кодирования:1) экономность (сократить запись);2) надежность (засекретить информацию);3) удобство обработки или восприятия.Чаще всего кодированию подвергаются тексты на естественных языках (русском, английском и пр.). Существуют три основных способа кодирования текста:1) графический — с помощью специальных рисунков или значков;2) числовой — с помощью чисел;3) символьный — с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.Процесс чтения текста — это обратный по отношению к письму процесс, при котором письменный текст преобразуется в устную речь. Чтение можно назвать декодированием письменного текста.А теперь обратим внимание на то, что может существовать много способов кодирования одного и того же текста на одном и том же языке. Русский текст мы привыкли записывать с помощью русского алфавита. Но то же самое можно сделать, используя латинский алфавит. Иногда так приходится поступать, отправляя SMS по мобильному телефону, на котором нет русских букв, или электронное письмо на русском языке за границу, если у адресата нет русифицированного программного обеспечения. Например, фразу «Здравствуй, дорогой Саша!» приходится писать так: «Zdravstvui, dorogoiSasha!». Существует множество способов кодирования. Например, стенография — быстрый способ записи устной речи. Ею владеют лишь немногие специально обученные люди — стенографисты. Они успевают записывать текст синхронно с речью выступающего человека. В стенограмме один значок обозначает целое слово или сочетание букв. Скорость стенографического письма превосходит скорость обычного в 4-7 раз. Расшифровать (декодировать) стенограмму может только сам стенографист.Для кодирования одной и той же информации могут быть использованы разные способы; их выбор зависит от ряда обстоятельств: цели кодирования, условий, имеющихся средств.
Обсудим это на примере представления чисел — количественной информации. Используя русский алфавит, можно записать число «тридцать пять». Используя же алфавит арабской десятичной системы счисления, пишем:35. Пусть нам надо произвести вычисления. Скажи, какая запись удобнее для выполнения расчётов: «тридцать пять умножить на сто двадцать семь» или «35х127»? Очевидно, что для перемножения многозначных чисел вы будете пользоваться второй записью.Заметим, что две эти записи, эквивалентные по смыслу, используют разные языки: первая — естественный русский язык, вторая — формальный язык математики, не имеющий национальной принадлежности. Переход от представления на естественном языке к представлению на формальном языке можно также рассматривать как кодирование. Человеку удобно использовать для кодирования чисел десятичную систему счисления, а компьютеру — двоичную систему.Шифрование представляет собой процесс превращения открытого текста в зашифрованный, а дешифрование — процесс обратного преобразования, при котором восстанавливается исходный текст. Шифрование — это тоже кодирование, но с засекреченным методом, известным только источнику и адресату. Методами шифрования занимается наука криптография.Шифрование — медот защиты любой информации от несанкционированного доступа, просмотра, а также её использования, основанный на преобразовании данных в зашифрованный формат.Криптография — это наука о методах и принципах передачи и приема зашифрованной с помощью специальных ключей информации.Ключ — секретная информация, используемая криптографическим алгоритмом при шифровании/расшифровке сообщений.
-
Информация. Представление и кодирование информации -
Единицы измерения информации -
Обработка информации
-
Представление и кодирование информации
Имеются и другие системы счисления: восьмеричная, десятичная, шестнадцатеричная и др. Но двоичная система отличается от них высокой надежностью представления информации. Распознать два состояния (0 или 1) значительно проще, чем, например, 10 состояний. В живых системах также для передачи информации используется двоичное кодирование информации в виде потенциала покоя и потенциала действия, биологические 0 и 1. В двоичной системе счисления можно выполнять все математические действия, как и в привычной нам десятичной системе счисления. В ЦВМ для кодирования двоичных знаков используются два уровня напряжения. Обычно, единица — это высокий уровень напряжения, порядка 5 В, а низкий уровень (меньше 0,8 В) — ноль. Имеются специальные устройства для преобразования аналоговой формы в цифровую, и наоборот. Такие устройства называются соответственно аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП). Процесс преобразования непрерывных сигналов в цифровую форму состоит из трех этапов: дискретизации, квантования и кодирования. Дискретизация — это процесс разбиения сигнала на отдельные составляющие, взятые через равные промежутки времени, величины которых зависят от частоты дискретизации (рис. 1.2, а). Квантование — измерение дискретной величины сигнала в моменты времени t 1 , t 2 , t 3 и т. д. и представление их с определенной точностью. Точность определяется уровнями квантования, т. е. количеством уровней разбиения величины сигнала у. Кодирование — перевод значения уровня квантования в двоичную систему счисления. Полученная цифровая информация называется дискретной. В ЦАП происходит обратное преобразование информации — из цифровой формы в аналоговую (рис. 1.2, б).Под словом «кодирование» понимают процесс представления информации, удобный для её хранения и/или передачи. Следовательно, запись текста на естественном языке можно рассматривать как способ кодирования речи с помощью графических элементов (букв, иероглифов). Записанный текст является кодом, заключающим в себе содержание речи, т. е. информацию.Код — система условных знаков (символов), предназначенных для представления информации в соответствии с определенными правилами.Кодирование — переход от одной формы представления информации к другой, наиболее удобной для её хранения, передачи или обработки.
Декодирование — процесс по восстановлению первоначальной формы представления информации, т. е. операция, обратная кодированию.При кодировании ставятся разные цели и, соответственно, применяются различные способы кодирования.Наиболее распространенные цели кодирования:1) экономность (сократить запись);2) надежность (засекретить информацию);3) удобство обработки или восприятия.Чаще всего кодированию подвергаются тексты на естественных языках (русском, английском и пр.). Существуют три основных способа кодирования текста:1) графический — с помощью специальных рисунков или значков;2) числовой — с помощью чисел;3) символьный — с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.Процесс чтения текста — это обратный по отношению к письму процесс, при котором письменный текст преобразуется в устную речь. Чтение можно назвать декодированием письменного текста.А теперь обратим внимание на то, что может существовать много способов кодирования одного и того же текста на одном и том же языке. Русский текст мы привыкли записывать с помощью русского алфавита. Но то же самое можно сделать, используя латинский алфавит. Иногда так приходится поступать, отправляя SMS по мобильному телефону, на котором нет русских букв, или электронное письмо на русском языке за границу, если у адресата нет русифицированного программного обеспечения. Например, фразу «Здравствуй, дорогой Саша!» приходится писать так: «Zdravstvui, dorogoiSasha!». Существует множество способов кодирования. Например, стенография — быстрый способ записи устной речи. Ею владеют лишь немногие специально обученные люди — стенографисты. Они успевают записывать текст синхронно с речью выступающего человека. В стенограмме один значок обозначает целое слово или сочетание букв. Скорость стенографического письма превосходит скорость обычного в 4-7 раз. Расшифровать (декодировать) стенограмму может только сам стенографист.Для кодирования одной и той же информации могут быть использованы разные способы; их выбор зависит от ряда обстоятельств: цели кодирования, условий, имеющихся средств.
Обсудим это на примере представления чисел — количественной информации. Используя русский алфавит, можно записать число «тридцать пять». Используя же алфавит арабской десятичной системы счисления, пишем:35. Пусть нам надо произвести вычисления. Скажи, какая запись удобнее для выполнения расчётов: «тридцать пять умножить на сто двадцать семь» или «35х127»? Очевидно, что для перемножения многозначных чисел вы будете пользоваться второй записью.Заметим, что две эти записи, эквивалентные по смыслу, используют разные языки: первая — естественный русский язык, вторая — формальный язык математики, не имеющий национальной принадлежности. Переход от представления на естественном языке к представлению на формальном языке можно также рассматривать как кодирование. Человеку удобно использовать для кодирования чисел десятичную систему счисления, а компьютеру — двоичную систему.Шифрование представляет собой процесс превращения открытого текста в зашифрованный, а дешифрование — процесс обратного преобразования, при котором восстанавливается исходный текст. Шифрование — это тоже кодирование, но с засекреченным методом, известным только источнику и адресату. Методами шифрования занимается наука криптография.Шифрование — медот защиты любой информации от несанкционированного доступа, просмотра, а также её использования, основанный на преобразовании данных в зашифрованный формат.Криптография — это наука о методах и принципах передачи и приема зашифрованной с помощью специальных ключей информации.Ключ — секретная информация, используемая криптографическим алгоритмом при шифровании/расшифровке сообщений.
-
Единицы измерения информации.
Бит
Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшая(элементарная) единица.1бит – это количество информации, содержащейся в сообщении, которое вдвое уменьшает неопределенность знаний о чем-либо.