Информация. Кодирование информации. Лекция 1. Ломаско Павел Сергеевич24 ноября 2013 г.

План 1. Информатика и информация. 2. Измерение информации. Основные подходы. 3. Кодирование информации. 4. Способы представления компьютерной информации.

Информатика Термин «информатика» был впервые введён в Германии Карлом Штейнбухом в 1957 году. В 1962 году этот термин был введён во французский язык Ф. Дрейфусом, который также предложил и переводы на ряд других европейских языков. А. И. Михайловым В России термин «информатика» был введён А. И. Михайловым, А. И. Черным и Р.С. Гиляревским в 1968 году.

Информатика В 1970-х годах была признана отдельной наукой До этого времени основные разделы информатики развивались в составе математики, кибернетики, электроники, технических наук, лингвистики.

Информатика нем.нем. Informatik фр.фр. Informatique англ.англ. США computer science англ.англ. Великобритания computing science

Информатика – это наука о

Информатика не более наука о компьютерах, чем астрономия наука о телескопах. Эдсгер Дейкстра

Информатика – это наука о методах и средствах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи и использовании информации. наука, изучающая природу информации, методы получения, хранения, обработки, передачи информации с использованием компьютерных технологий и прогрессивных средств коммуникации.

Основные разделы информатики Теоретическая информатика Кибернетика Программирование Искусственный интеллект Информационные системы Вычислительная техника Прикладная информатика

Информация Что такое информация?

Информация В настоящее время не существует единого определения Бытовой уровень (от лат. informatio – сведения, разъяснения, изложение) – это отражение внешнего мира с помощью знаков и сигналов В узком смысле этого слова сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления.

Информация Клод Шеннон: Любое взаимодействие между объектами, в процессе которого один приобретает некоторую субстанцию, а другой ее не теряет называется информационным взаимодействием. При этом передаваемая субстанция называется информацией.

Информация В кибернетике: В кибернетике под информацией понимается только та часть сообщения, которая участвует в управлении.

Характеристики качества информации (свойства информации) Объективность информации характеризует её независимость от чьего-либо мнения или сознания, а также от методов получения. Более объективна та информация, в которую методы получения и обработки вносят меньший элемент субъективности. Полнота. Информацию можно считать полной, когда она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей. Как неполная, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых на основании информации решений.

Характеристики качества информации (свойства информации) Достоверность свойство информации быть правильно воспринятой. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Адекватность степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Доступность информации мера возможности получить ту или иную информацию. Актуальность информации это степень соответствия информации текущему моменту времени.

Виды информации По способу восприятия Визуальная воспринимаемая органами зрения. Аудиальная воспринимаемая органами слуха. Тактильная воспринимаемая тактильными рецепторами. Обонятельная воспринимаемая обонятельными рецепторами. Вкусовая воспринимаемая вкусовыми рецепторами.

Виды информации По форме представления Текстовая передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка. Числовая в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия. Графическая в виде изображений, событий, предметов, графиков. Звуковая устная или в виде записи передача лексем языка аудиальным путём.

Виды информации По предназначению Массовая содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума. Специальная содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация. Личная набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции.

Измерение информации Вероятностный подход Объемный подход В теории информации: информация как снятая неопределенность В вычислительной технике: информация как сообщения в форме знаков или сигналов, хранимые, передаваемые и обрабатываемые с помощью технических устройств

Вероятностный подход Бит – минимальная единица измерения количества информации, уменьшающая неопределенность в 2 раза. Пример: игра «Орел и решка»

Вероятностный подход Для равновероятных событий формула Р.Хартли: I = log 2 N, где I – количество информации в битах N – количество равновероятных исходов

Пример Сколько информации несет в себе сообщение о том, что выбрали одну из 32 игральных карт (колода без шестерок)? Двое играют в «Крестики-нолики» на поле 8х8. Сколько информации мы получим, узнав в какую клетку был сделан первый ход?

Алфавитный подход 1 символ – 1 исход. Для сообщения из M символов алфавита, имеющего мощность N: I = M*log 2 N, где I – количество информации в битах

Алфавитный подход Пример Сообщение: «Мама мыла раму» Количество информации: ~39,3 бит

Объемный подход Бит (англ. binary digit) - двоичная цифра

Объемный подход Основан на подсчете числа символов в сообщении, то есть связан только с длиной сообщения и не учитывает его содержания. В стандартном виде принято считать, что 1 символ = 1 байту информации

Единицы измерения информации 1 байт = 8 бит 1 Кбайт (один килобайт) = 2 10 байт = 1024 байта 1 Мбайт (один мегабайт) = 2 20 байт = 1024 Кб 1 Гбайт (один гигабайт) = 2 30 байт = 1024 Мб 1 Тбайт (один терабайт) = 2 40 байт = 1024 Гб 1 Пбайт (один петабайт) = 2 50 байт = 1024 Тб 1 Пбайт (один экзабайт) = 2 60 байт = 1024 Пб 1 Пбайт (один зеттабайт) = 2 70 байт = 1024 Эб 1 Пбайт (один йоттабайт) = 2 80 байт = 1024 Зб

Кодирование информации Кодирование – преобразование информации из одного алфавита в другой. Декодирование – процесс обратного преобразования информации относительно ранее выполненного кодирования. Кодовая комбинация – последовательность двоичных знаков, соответствующая каждой букве кодируемого алфавита. Разрядность кода – число двоичных знаков в кодовой комбинации. Код - набор условных обозначений для представления информации.

Кодирование Все эти виды информации в компьютере представлены в двоичном коде, т. е. используется алфавит мощностью два (всего два символа 0 и 1). Связано это с тем, что удобно представлять информацию в виде последовательности электрических импульсов: импульс отсутствует (0), импульс есть (1). Такое кодирование принято называть двоичным, а сами логические последовательности нулей и единиц - машинным языком.

Кодирование Вид информацииДвоичный код Числовая Текстовая Графическая Звуковая Видео

Кодирование символов Таблица ASCII

Кодирование графической информации

Кодирование звука

Спасибо за внимание!