Codificarea informațiilor este activitatea educațională și științifică a lui Vladimir Viktorovich Anisimov.

09.08.2019 Lucrul cu imagini

Odată cu venirea mijloace tehnice stocarea și transmiterea informațiilor, au apărut noi idei și tehnici de codare.

Primul mijloc tehnic de transmitere a informațiilor la distanță a fost telegraful, inventat în \(1837\) de americanul Samuel Morse.

Mesaj telegraf este o secvență de semnale electrice transmise de la un aparat telegrafic prin fire către un alt aparat telegrafic.

Aceste circumstanțe tehnice l-au condus pe Morse la ideea de a folosi doar două tipuri de semnale - scurte și lungi - pentru a codifica mesajele transmise prin liniile telegrafice.

Această metodă de codare se numește Cod Morse . În ea, fiecare literă a alfabetului este codificată cu secvența semnale scurte(puncte) și semnale lungi(liniuță). Literele sunt separate unele de altele prin pauze - absența semnalelor. Tabelul de coduri de mai jos arată codul Morse aplicat alfabetului rus. Nu există semne de punctuație speciale în el. Ele sunt de obicei scrise cu cuvintele: „tchk” - punct, „zpt” - virgulă etc.

Un tabel de coduri este o corespondență între un set de caractere (simboluri) și codurile acestora.

Cel mai faimos mesaj telegrafic este semnalul de primejdie. SOS» ( S av O ur S ouls - salvează sufletele noastre).

Iată cum arată în codul Morse:
Trei puncte reprezintă litera S, trei liniuțe – litera O. Două pauze separă literele una de cealaltă.

O trăsătură caracteristică a codului Morse este lungimea variabilă a codului litere diferite, de aceea se numește codul Morse cod neuniform . Literele care apar mai des în text au mai multe cod scurt decât litere rare. De exemplu, codul pentru litera „E” este un punct, iar codul pentru litera „B” este format din șase caractere. De ce se face asta? Pentru a scurta lungimea întregului mesaj. Dar pentru că lungime variabilă cod de litere, se pune problema separării literelor unele de altele în text. Prin urmare, este necesar să folosiți o pauză (sărire) pentru separare. În consecință, alfabetul telegrafic Morse este ternar, deoarece folosește trei caractere: punct, liniuță, spațiu.

Codul Morse este un cod telegrafic neuniform în care fiecare literă și semn este reprezentat de semnale lungi și scurte, așa-numitele „linie” și „puncte”.

Cod telegrafic uniform a fost inventat de francezul Jean Maurice Baudot la sfârșitul secolului al XIX-lea. A folosit doar două tipuri de semnale. Nu contează cum le numești: punct și liniuță, plus și minus, zero și unu. Acestea sunt două semnale electrice diferite.

În codul Baudot, lungimea codului tuturor caracterelor alfabetului este aceeași și este egală cu cinci. În acest caz, nu există nicio problemă de a separa literele unele de altele: fiecare cinci semnale este un caracter text.

Cod Baudot - Aceasta este prima metodă de codificare binară a informațiilor din istoria tehnologiei. Datorită ideii lui Bodo, a fost posibilă automatizarea procesului de transmitere și tipărire a scrisorilor. A fost creat un aparat telegrafic cu tastatură. Apăsarea unei taste cu o anumită literă generează un semnal corespunzător de cinci impulsuri, care este transmis prin linia de comunicație. Dispozitivul de recepție, sub influența acestui semnal, tipărește aceeași literă pe o bandă de hârtie.

Cod Baudot- p telegraf uniform\(5\) -cod de biți folosind două semnale electrice diferite.

Proprietăți informaționale

Informația are următoarele proprietăți:

  • fiabilitate
  • completitudine
  • precizie
  • valoare
  • actualitatea
  • claritate
  • disponibilitate
  • concizie etc.

4) Clasificare- un sistem de distribuire a obiectelor (obiecte, fenomene, procese, concepte) în clase în conformitate cu o anumită caracteristică.

1. Informațiile pot fi împărțite după forma de prezentare în 2 tipuri:
- forma discreta de prezentare a informatiilor - forma analoga sau continua de prezentare a informatiilor

2. După zona de apariție, informațiile pot fi distinse:
- elementar - biologic - social

3. Pe baza metodei de transmitere și percepție, se disting următoarele tipuri de informații:
- vizual - auditiv - tactil - organoleptic - masina

4. Informațiile create și utilizate de o persoană în scop public pot fi împărțite în trei tipuri:
- personal - masa - special

5. După metodele de codificare, se disting următoarele tipuri de informații:
- simbolic - textual - grafic.

5) O abordare semnificativă pentru măsurarea informațiilor. Un mesaj este un flux informativ care, în timpul transmiterii de informații, ajunge la receptor. Un mesaj transportă informații pentru o persoană dacă informațiile pe care le conține sunt noi și de înțeles pentru el Informație - cunoaștere umană? mesajul trebuie sa fie informativ. Dacă mesajul nu este informativ, atunci cantitatea de informații din punctul de vedere al unei persoane = 0. (Exemplu: un manual universitar de matematică superioară conține cunoștințe, dar nu este accesibil unui elev de clasa I)

Abordare alfabetică pentru măsurarea informațiilor nu conectează cantitatea de informații cu conținutul mesajului. Abordarea alfabetică este o abordare obiectivă pentru măsurarea informațiilor. Este convenabil atunci când utilizați mijloace tehnice de lucru cu informații, deoarece nu depinde de conținutul mesajului. Cantitatea de informații depinde de volumul textului și de puterea alfabetului. Nu există restricții privind puterea maximă a alfabetului, dar există un alfabet suficient cu o capacitate de 256 de caractere. Acest alfabet este folosit pentru a reprezenta texte pe computer. Deoarece 256=2 8, atunci 1 caracter transportă 8 biți de informații în text.



Abordare probabilistică la măsurarea informaţiei. Toate evenimentele au loc cu probabilități diferite, dar relația dintre probabilitatea evenimentelor și cantitatea de informații obținute în timpul producerii unui anumit eveniment poate fi exprimată prin formula propusă de Shannon în 1948.

6) Cantitatea de informații– în teoria informației, aceasta este cantitatea de informații dintr-un obiect aleatoriu în raport cu altul

Cantitatea de informații poate fi considerată ca o măsură de reducere a incertitudinii cunoștințelor la primirea mesajelor informaționale.

Cu toată varietatea de abordări ale definirii conceptului de informație, din poziția de măsurare a informațiilor, se disting două dintre ele: definiția lui K. Shannon, folosită în teoria matematică a informațiilor (abordare substanțială), și definiția lui A. N. Kolmogorov, folosită în ramurile informatica legata de utilizarea calculatoarelor (abordare alfabetica).


  1. Abordarea conținutului. Potrivit lui Shannon, conținutul informațional al unui mesaj este caracterizat de conținutul pe care îl conține. informatii utile- acea parte a mesajului care înlătură sau reduce complet incertitudinea oricărei situații. Potrivit lui Shannon, informația reprezintă o reducere a incertitudinii cunoștințelor noastre.

Dar dacă numărul de rezultate nu depinde de judecățile oamenilor (cazul aruncării unui zar sau a unei monede), atunci informațiile despre apariția unuia dintre rezultatele posibile sunt obiective.

Dacă un mesaj reduce incertitudinea cunoașterii cu exact jumătate, atunci se spune că mesajul conține 1 bit de informații.

1 bit - cantitatea de informații a unui astfel de mesaj, care reduce incertitudinea cunoașterii la jumătate.


  1. Abordare alfabetică. Abordarea alfabetică se bazează pe faptul că orice mesaj poate fi codificat folosind o secvență finită de caractere dintr-un anumit alfabet.

Un alfabet este un set ordonat de caractere folosit pentru a codifica mesajele într-o limbă.

I – cantitatea de informații

N este numărul de evenimente diferite.

Formula inversă N=2 I

7) După cum am menționat deja, unitatea de bază a informațiilor este bitul. 8 biți fac 1 octet.

Alături de octeți, unități mai mari sunt folosite pentru a măsura cantitatea de informații:

1 KB (un kilobyte) = 210 bytes = 1024 bytes;

1 MB (un megaoctet) = 210 KB = 1024 KB;

1 GB (un gigaoctet) = 210 MB = 1024 MB.

ÎN în ultima vreme Datorită creșterii volumului de informații procesate, astfel de unități derivate intră în uz ca:

1 Terabyte (TB) = 1024 GB = 240 octeți,

1 petabyte (PB) = 1024 TB = 250 octeți.

1 octet = 8 biți;

1 Kilobyte (KB) = 2 10 octeți

1 Megaoctet (MB) = 2 10 KB sau 2 20 octeți

1 Gigabyte (GB) = 2 10 MB sau 2 30 octeți

1 Terabyte (TB) = 2 10 GB sau 2 40 octeți

  • 9) 2 - binar (la matematică discretă, informatică, programare);
  • 3 - ternar;
  • 8 - octal;
  • 10 - zecimală (folosită peste tot);
  • 12 - duozecimal (numărând în zeci);
  • 13 - treisprezece;
  • 16 - hexazecimal (utilizat în programare, informatică);
  • 60 - sexagesimal (unități de timp, măsurare a unghiurilor și, în special, coordonate, longitudine și latitudine).

9) Sistemul numeric- o metodă simbolică de scriere a numerelor, reprezentarea numerelor folosind semne scrise.

Notaţie:

· oferă reprezentări ale unui set de numere (întregi și/sau reale);

· dă fiecărui număr o reprezentare unică (sau, conform cel puţin, reprezentare standard);

· reflectă structura algebrică și aritmetică a numerelor.

10) adunarea, scăderea, împărțirea, înmulțirea numerelor non-zecimale.

11) aceasta este o traducere de la un sistem numeric la altul

Metode de codificare a informațiilor.

Aceeași informație poate fi prezentată (codificat) sub mai multe forme. Odată cu apariția computerelor, a apărut nevoia de a codifica toate tipurile de informații cu care se confruntă atât un individ, cât și umanitatea în ansamblu. Dar omenirea a început să rezolve problema codificării informațiilor cu mult înainte de apariția computerelor. Realizările grandioase ale omenirii - scrisul și aritmetica - nu sunt altceva decât un sistem de codificare a vorbirii și a informațiilor numerice. Informația nu apare niciodată în forma ei pură, este întotdeauna prezentată cumva, codificată cumva.

Codare binară – una dintre modalitățile comune de prezentare a informațiilor. ÎN calculatoare, la roboți și mașini-unelte cu numerice program controlat De regulă, toate informațiile cu care se ocupă dispozitivul sunt codificate sub formă de cuvinte din alfabetul binar.

Cod - (1) o regulă care descrie corespondența caracterelor sau combinațiile acestora dintr-un alfabet cu caractere sau combinațiile lor dintr-un alt alfabet; - (2) semne ale alfabetului secundar, folosite pentru a reprezenta semne sau combinații ale acestora ale alfabetului primar.

Codarea este traducerea informațiilor prezentate prin alfabetul primar într-o secvență de coduri.

Decodificarea este operația inversă a codificării, adică restaurarea informațiilor din alfabetul primar conform secvenței de coduri primite.

Operațiile de codificare și decodare sunt numite reversibile dacă aplicarea lor secvențială asigură revenirea la informațiile originale fără nicio pierdere.

13) Sistemul binar este baza pentru codificarea informațiilor pentru computere

14) Există două moduri de a reprezenta numerele în memoria computerului. Ele se numesc: formă în virgulă fixă ​​și formă în virgulă mobilă. Forma cu virgulă fixă ​​se aplică numerelor întregi, forma virgulă mobilă se aplică numere reale(întreg și fracționar). Punctul înseamnă aici semnul separator dintre părțile întregi și fracționale ale unui număr.

15) Astfel, codificarea precede transmiterea și stocarea informațiilor. În acest caz, așa cum sa indicat mai devreme, stocarea este asociată cu fixarea unei anumite stări a purtătorului de informații, iar transmisia este asociată cu o schimbare a stării în timp (adică, un proces). Vom numi aceste stări sau semnale semnale elementare - totalitatea lor este cea care alcătuiește alfabetul secundar.

Fără aspectele tehnice ale transmiterii și stocării mesajelor (adică modul în care sunt implementate efectiv transmisia și recepția secvențelor de semnal sau fixarea stării), formularea matematică a problemei de codificare este dată după cum urmează.

După tipul de linii de comunicare: cu fir; cablu; fibră optică;

linii electrice; canale radio etc.

2. După natura semnalelor: continuu; discret; discret-continuu (semnalele la intrarea sistemului sunt discrete, iar la ieșire sunt continue și invers).

3. În ceea ce privește imunitatea la zgomot: canale fără interferență; cu interferenţe.

18) Sau pe scurt: un algoritm este o secvență strict definită de acțiuni necesare pentru a rezolva o problemă dată

19) În practică, următoarele forme de reprezentare a algoritmilor sunt comune:


  • verbal(înregistrare în limbaj natural);

  • grafic(imagini de la simboluri grafice);

  • pseudocoduri(descrieri semi-formalizate ale algoritmilor într-un limbaj algoritmic convențional, incluzând atât elemente ale unui limbaj de programare, cât și fraze în limbaj natural, notații matematice general acceptate etc.);

  • software(texte în limbaje de programare).

20) Comprimarea informațiilor este procesul de conversie a informațiilor stocate într-un fișier, în urma căruia redundanța acestuia este redusă și, în consecință, este necesară mai puțină memorie pentru stocare.

Fișierul de arhivă este într-un mod special dosar organizat, care conțin unul sau mai multe fișiere în formă comprimată sau necomprimată și informații despre servicii despre numele fișierelor, data și ora creării sau modificării acestora, dimensiuni etc.

Arhivarea (ambalarea) - plasarea (descărcarea) fișierelor sursă în fișier de arhivă sub formă comprimată sau necomprimată.

22) Cod- set de caractere ( simboluri) pentru a furniza informații. Codificare- procesul de reprezentare a informaţiei sub formă de cod.

Un cod este un set de convenții (sau semnale) pentru înregistrarea (sau comunicarea) unor concepte predefinite.

Codarea informațiilor este procesul de formare a unei reprezentări specifice a informațiilor. Într-un sens mai restrâns, termenul „codificare” este adesea înțeles ca o tranziție de la o formă de reprezentare a informațiilor la alta, mai convenabilă pentru stocare, transmitere sau procesare.

De obicei, la codificare (uneori se spune criptare), fiecare imagine este reprezentată printr-un semn separat.

Un semn este un element dintr-un set finit de elemente distincte unele de altele.

Într-un sens mai restrâns, termenul „codificare” este adesea înțeles ca o tranziție de la o formă de reprezentare a informațiilor la alta, mai convenabilă pentru stocare, transmitere sau procesare.

Un computer poate procesa doar informații prezentate sub formă numerică. Toate celelalte informații (de exemplu, sunete, imagini, citiri ale instrumentelor etc.) trebuie convertite în formă numerică pentru procesare pe un computer. De exemplu, pentru a cuantifica un sunet muzical, se poate măsura intensitatea sunetului la frecvențe specifice la intervale scurte de timp, reprezentând rezultatele fiecărei măsurători în formă numerică. Folosind programe de calculator, puteți transforma informațiile primite, de exemplu, „suprapuneți” sunete din diferite surse una peste alta.

În mod similar, pe un computer puteți procesa informații text. Când este introdusă în computer, fiecare literă este codificată un anumit număr, iar la ieșire către dispozitive externe(ecran sau imprimat) pentru percepția umană, imaginile literelor sunt construite din aceste numere. Corespondența dintre un set de litere și numere se numește codificare de caractere.

De regulă, toate numerele dintr-un computer sunt reprezentate folosind zerouri și unu (nu zece cifre, așa cum este de obicei pentru oameni). Cu alte cuvinte, computerele funcționează de obicei în sistem binar notație, deoarece în acest caz dispozitivele de prelucrare a acestora sunt mult mai simple. Introducerea numerelor într-un computer și scoaterea lor pentru citire umană se poate face în forma zecimală obișnuită, iar toate conversiile necesare sunt efectuate de programe care rulează pe computer.

Metode de codificare a informațiilor.

Aceeași informație poate fi prezentată (codificat) sub mai multe forme. Odată cu apariția computerelor, a apărut nevoia de a codifica toate tipurile de informații cu care se confruntă atât un individ, cât și umanitatea în ansamblu. Dar omenirea a început să rezolve problema codificării informațiilor cu mult înainte de apariția computerelor. Realizările grandioase ale omenirii - scrisul și aritmetica - nu sunt altceva decât un sistem de codificare a vorbirii și a informațiilor numerice. Informația nu apare niciodată în forma ei pură, este întotdeauna prezentată cumva, codificată cumva.

Codarea binară este una dintre modalitățile comune de reprezentare a informațiilor. În calculatoare, roboți și mașini controlate numeric, de regulă, toate informațiile cu care se ocupă dispozitivul sunt codificate sub formă de cuvinte din alfabetul binar.

Codificarea informațiilor simbolice (text).

Operația principală efectuată asupra caracterelor de text individuale este compararea caracterelor.

Când comparăm personaje, cel mai mult aspecte importante sunt unicitatea codului pentru fiecare caracter și lungimea acestui cod, iar alegerea principiului de codare în sine este practic irelevantă.

Pentru codificarea textelor sunt folosite diverse tabele de conversie. Este important ca același tabel să fie folosit la codificarea și decodificarea aceluiași text.

Tabelul de conversie este un tabel care conține o listă de caractere codificate ordonate într-un fel, conform cărora caracterul este convertit în codul său binar și înapoi.

Cele mai populare tabele de conversie: DKOI-8, ASCII, CP1251, Unicode.

Din punct de vedere istoric, 8 biți sau 1 octet a fost ales ca lungime a codului pentru codificarea caracterelor. Prin urmare, cel mai adesea un caracter de text stocat într-un computer corespunde unui octet de memorie.

Cu o lungime a codului de 8 biți, pot exista 28 = 256 de combinații diferite de 0 și 1, deci nu pot fi codificate mai mult de 256 de caractere folosind un singur tabel de conversie. Cu o lungime a codului de 2 octeți (16 biți), pot fi codificate 65536 de caractere.

Codificarea informațiilor numerice.

Asemănarea în codificarea informațiilor numerice și textuale este următoarea: pentru a putea compara date de acest tip, numere diferite (precum și personaje diferite) ar trebui să fie cod diferit. Principala diferență între datele numerice și datele simbolice este aceea că cu numere, pe lângă operația de comparare, diverse operatii matematice: adunarea, înmulțirea, extragerea rădăcinilor, calculul logaritmului etc. Regulile pentru efectuarea acestor operații la matematică sunt dezvoltate în detaliu pentru numerele reprezentate în sistemul numeric pozițional.

Principalul sistem de numere pentru reprezentarea numerelor într-un computer este binar sistem de pozitionare Socoteala.

Codificarea informațiilor text

În prezent, majoritatea utilizatorilor folosesc un computer pentru a procesa informațiile text, care constă din simboluri: litere, cifre, semne de punctuație etc. Să calculăm de câte simboluri și de câți biți avem nevoie.

10 numere, 12 semne de punctuație, 15 simboluri aritmetice, litere din alfabetul rus și latin, TOTAL: 155 de caractere, care corespunde la 8 biți de informații.

Unități de măsură a informațiilor.

1 octet = 8 biți

1 KB = 1024 de octeți

1 MB = 1024 KB

1 GB = 1024 MB

1 TB = 1024 GB

Esența codificării este că fiecărui caracter i se atribuie un cod binar de la 00000000 la 11111111 sau un cod zecimal corespunzător de la 0 la 255.

Trebuie amintit că în prezent sunt utilizate cinci tipuri diferite pentru a codifica literele rusești. tabelele de coduri(KOI - 8, SR1251, SR866, Mac, ISO), iar textele codificate folosind un tabel nu vor fi afișate corect în altul

Afișajul principal de codificare a caracterelor este codul ASCII - Standard american Cod pentru Informare Interchange- American cod standard schimbul de informații, care este un tabel de 16 pe 16, în care sunt codificate caracterele sistem hexazecimal Socoteala.

Codificare informatii grafice.

Un pas important în codificarea unei imagini grafice este împărțirea acesteia în elemente discrete (eșantionare).

Principalele modalități de reprezentare a graficelor pentru stocare și procesare folosind un computer sunt imaginile raster și vectoriale

Imaginea vectorială reprezintă obiect grafic, format din elementare forme geometrice(cel mai adesea segmente și arce). Poziția acestor segmente elementare este determinată de coordonatele punctelor și ale razei. Pentru fiecare linie, sunt indicate coduri binare pentru tipul de linie (solid, punctat, liniuță punctat), grosime și culoare.

O imagine raster este o colecție de puncte (pixeli) obținute ca rezultat al eșantionării imaginii în conformitate cu principiul matricei.

Principiul codării matriceale imagini grafice este că imaginea este împărțită într-un număr specificat de rânduri și coloane. Apoi fiecare element al grilei rezultate este codificat conform regulii selectate.

Pixel (elementul de imagine) este unitatea minimă a unei imagini, a cărei culoare și luminozitate pot fi setate independent de restul imaginii.

În conformitate cu principiul matricei, imaginile sunt construite, transmise la imprimantă, afișate pe ecranul de afișare și obținute folosind un scaner.

Cu cât calitatea imaginii este mai mare, cu atât pixelii sunt mai denși, adică cu atât rezoluția dispozitivului este mai mare și cu atât culoarea fiecăruia dintre ei este codificată mai precis.

Pentru imagine alb-negru Codul de culoare al fiecărui pixel este specificat cu un bit.

Dacă imaginea este colorată, atunci pentru fiecare punct este specificat un cod binar pentru culoarea sa.

Deoarece culorile sunt, de asemenea, codificate în cod binar, atunci dacă, de exemplu, doriți să utilizați un desen cu 16 culori, atunci pentru a codifica fiecare pixel veți avea nevoie de 4 biți (16=24), iar dacă este posibil să folosiți 16 biți (2 octeți) pentru a codifica culoarea de un pixel, atunci puteți trece apoi 216 = 65536 culori diferite. Utilizarea a trei octeți (24 de biți) pentru a codifica culoarea unui singur punct permite reflectarea a 16.777.216 (sau aproximativ 17 milioane) de nuanțe diferite de culoare - așa-numitul mod „culoare adevărată” ( Culoare adevărată). Rețineți că acestea sunt utilizate în prezent, dar sunt departe de capacitățile maxime ale computerelor moderne.

Codarea informațiilor audio.

Din cursul tău de fizică știi că sunetul sunt vibrații ale aerului. Prin natura sa, sunetul este un semnal continuu. Dacă convertim sunetul într-un semnal electric (de exemplu, folosind un microfon), vom vedea că tensiunea se schimbă fără probleme în timp.

Pentru prelucrare computerizată semnal analogic trebuie convertit într-o secvență cumva numere binare, iar pentru aceasta trebuie să fie discretizat și digitizat.

Puteți face următoarele: măsurați amplitudinea semnalului la intervale regulate și scrieți valorile numerice rezultate în memoria computerului.

Lecția „Codificarea informațiilor”.

Ne transmitem informații unul altuia oral și în scris, precum și sub formă de gesturi și semne.

Semnele pot avea naturi fizice diferite . De exemplu, pentru a reprezenta informații folosind limbajul în formă scrisă, semne care sunt imagini pe hârtie sau alți purtători, în vorbirea orală sunt folosite ca semne ale limbajului diverse sunete (foneme), iar la procesarea textului pe un computer, caracterele sunt reprezentate sub formă de secvențe de impulsuri electrice ( coduri de calculator ).

Tipuri de informații

Informații despre cum este clasificat un obiect după tip. Există mai multe astfel de clasificări. Fiecare știință introduce propria sa clasificare. Pentru informatică, principalul lucru este modul în care informațiile sunt introduse/ieșite, prelucrate, stocate folosind mijloace tehnologie informatică. Prin urmare, în informatică este acceptată următoarea clasificare a tipurilor de informații:

Analogic - continuu

(perceput de o persoană)

Discret – spasmodic

(percepute de VT)

  • vizual
  • auditive
  • tactil
  • olfactiv
  • gustativ

Exemple:

    vioară

    televizor

    telefon

    pictură în muzeu

    grafice de funcții

Exemple:

    pian

    monitor

    centru muzical

    telefon mobil


Forme de transmitere a informațiilor

Deoarece o persoană percepe informații analogice cu ajutorul simțurilor sale, el se străduiește să le înregistreze în așa fel încât să devină de înțeles pentru ceilalți. Mai mult, aceleași informații pot fi prezentate sub diferite forme.

În orice formă, informațiile pentru noi exprimă informații despre cineva sau ceva. Reflectă ceea ce se întâmplă sau s-a întâmplat în lumea noastră, de exemplu: ce am făcut ieri sau ce vom face mâine, cum va arăta o rochie de bal sau locul de muncă viitoare. Dar, în același timp, informațiile trebuie să primească în mod necesar o formă care este cea mai convenabilă pentru percepție:

· texte, desene, fotografii, desene;

· gesturi și expresii faciale;

· senzații de miros și gust;

· unde radio;

· impulsuri electrice și nervoase;

· înregistrări magnetice;

· cromozomi

Obținerea de informații înseamnă, în cele din urmă, obținerea de fapte, informații și date despre proprietățile, structura sau interacțiunea obiectelor și fenomenelor lumii din jurul nostru.

Limbajul ca sistem de semne

În procesul de dezvoltare a societății umane, oamenii au dezvoltat un număr mare de limbi. Printre acestea se numără limbajul gesturilor și al expresiilor faciale, limbajul desenelor și al desenelor, limbajul muzicii și limbajul matematicii, limbajul vorbit, limbaj algoritmic etc.

Pentru a face schimb de informații cu alte persoane, o persoană folosește limbi naturale (rusă, engleză, chineză etc.), adică informațiile sunt prezentate folosind limbi naturale.

Exemple de alfabete: Limba rusă se bazează pe chirilic, care conține 33 de caractere, Limba engleză utilizări alfabet latin(26 de caractere), chinez folosește un alfabet de zeci de mii de caractere ( hieroglife).

Secvențe de caractere din alfabet conform regulilor gramatică formă obiecte de limbaj de bază- cuvinte. Reguli conform cărora propozițiile se formează din cuvinte a acestei limbi, sunt numite sintaxă . Trebuie remarcat faptul că în limbile naturale gramatica și sintaxa limbii sunt formulate folosind cantitate mare reguli de la care există excepții, deoarece astfel de reguli s-au dezvoltat istoric.

Schema de transmitere a informatiilor prin scris

DISCURSARE ORALĂ

Þ

Scrisoare

TEXT

Lectură

DISCURSARE ORALĂ

CODARE DECODARE

Codificarea informațiilor

Schema generală de schimb de informații

Sursa de informare

Codificator

Transferul de informații

Decodor

Destinatarul informatiilor

Codificarea informațiilor text

Limbi pentru prezentarea informațiilor

Natural:

engleza, franceza,...

Formal:

Matematică, programare, note,...

Codificarea informațiilor

Codarea obiectivelor

clasificare

informaţii

cale rapidăînregistrări

transmitere prin canale tehnice comunicatii

efectuarea de calcule matematice

Criptare

Stenografia

Cod telegrafic

Sisteme numerice

Algoritmi de criptare

Un caracter – un cuvânt sau o combinație de litere

Cod Morse

Cod Baudot

Pentru o persoană: zecimal

Pentru PC: binar

Există multe metode de codare, De exemplu

Cod Morse:


Stenografia(din greacă στενός - îngustă, înghesuită și γράφειν - scrie) este un mod de a scrie folosind caractere speciale și o serie de abrevieri, care face posibilă înregistrarea rapidă a vorbirii orale. Viteza de scriere cu stenografie este de 4-7 ori mai mare decât scrierea obișnuită.

Deoarece alegerea pictogramelor pentru stenografie este în mare parte arbitrară, combinațiile de diferite icoane au dus la nenumărate sisteme de stenografie, fiecare dintre ele având propriile avantaje și dezavantaje.

Arta stenografiei exista deja, după cum se poate concluziona din unele surse, printre egiptenii antici , unde discursurile erau scrise cu un semn convențional faraonii ; de la egipteni s-a transmis această artă la greci si romani

care avea scriitori cursivi. 5 decembrie 63 î.Hr e. Prima utilizare cunoscută a stenografiei în istorie a avut loc în Roma Antică.

CriptareÎn unele cazuri, este necesar să se clasifice un document sau un text. În acest caz, textul este criptat. În antichitate, textul criptat era numit scriere secretă.- metoda de conversie deschisă informaţii la închis și înapoi. Folosit pentru depozitare informatii importanteîn surse nesigure sau transmiterea acestuia prin canale nesecurizate

comunicatii Criptarea este, de asemenea, codificare, dar cu o metodă secretă cunoscută doar de destinatar și de sursă. Știința se ocupă de metodele de criptare .

Să luăm în considerare, ca exemplu de codare, corespondența dintre codurile digitale și codurile de bare ale unui produs.

Astfel de coduri sunt disponibile pe fiecare produs și vă permit să identificați complet produsul (țara și producătorul, tipul de produs și codurile de bare ale produsului.

Caracterele codurilor digitale (numerele) corespund grupurilor de caractere codurilor de bare (trăsuri înguste și largi, precum și dimensiunea spațiilor dintre ele). Convenabil pentru oameni cod digital

, și pentru contabilitate automatizată și un cod de bare, care este citit cu ajutorul unui fascicul de lumină îngust și este ulterior procesat în sisteme contabile informatice. - Teme pentru acasă

veniți cu sau amintiți-vă unele informații și prezentați-le în diferite forme, creați o diagramă:


Crearea unei noi melodii

Codificarea informațiilor. În procesul de transformare a informațiilor de la o formă de reprezentare (sistem de semne) la alta, se realizează codificare. Instrumentul de codificare este un tabel de corespondență, care stabilește o corespondență unu-la-unu între semne sau grupuri de semne a două sisteme de semne diferite. În procesul de schimb de informații, este adesea necesar să se efectueze operațiuni de codificare și decodare a informațiilor. Când introduceți un caracter alfabetic într-un computer apăsând tasta corespunzătoare de pe tastatură, acesta este codificat, adică convertit în cod de computer. Când un caracter este afișat pe un ecran de monitor sau pe o imprimantă, are loc procesul invers - decodare, când de la codul computerului

semnul este convertit într-o imagine grafică. Codare imagini și sunet. Informațiile, inclusiv grafice și audio, pot fi prezentate sub formă analogică sau discretă. Cu reprezentare analogică mărime fizică

ia un număr infinit de valori, iar valorile sale se schimbă continuu. Cu o reprezentare discretă, o mărime fizică ia un set finit de valori, iar valoarea ei se modifică brusc. Exemplu reprezentare analogică Informațiile grafice pot fi, să zicem, un tablou a cărui culoare se schimbă continuu, iar informațiile discrete pot fi o imagine imprimată folosind imprimanta cu jet de cerneala

și constând din puncte individuale de diferite culori. Un exemplu de stocare analogică a informațiilor audio este (disc de vinil coloana sonoră

își schimbă forma în mod continuu) și discret - un compact disc audio (a cărui pistă audio conține zone cu reflectivitate diferită). Grafic și de la forma analogică la forma discretă este convertită prin eșantionare, adică împărțirea unei imagini grafice continue și a unei imagini continue (analogice) semnal sonorîn elemente individuale. Procesul de eșantionare implică codificare, adică atribuirea fiecărui element o valoare specifică sub forma unui cod.

Eșantionarea este conversia imaginilor și a sunetului continuu într-un set de valori discrete, fiecăruia fiind atribuită o valoare a codului său.

Codificarea informațiilor în organismele vii. Informațiile genetice determină structura și dezvoltarea organismelor vii și sunt moștenite. Informațiile genetice sunt stocate în celulele organismelor din structura moleculelor de ADN (acid dezoxiribonucleic). Moleculele de ADN sunt formate din patru componente diferite (nucleotide) care formează alfabetul genetic.

Molecula de ADN uman include aproximativ trei miliarde de perechi de nucleotide și codifică toate informațiile despre corpul uman: aspectul său, sănătatea sau susceptibilitatea la boli, abilități etc.

6. Concepte de bază ale temei „Informații și management”: codificarea numerică și simbolică a informațiilor

Codificarea informațiilor numerice.

Asemănarea în codificarea informațiilor numerice și text este următoarea: pentru a compara datele de acest tip, numere diferite (precum și caractere diferite) trebuie să aibă un cod diferit. Principala diferență între datele numerice și datele simbolice este că, pe lângă operația de comparare, se efectuează diverse operații matematice asupra numerelor: adunarea, înmulțirea, extragerea rădăcinilor, calculul logaritmului etc. Regulile pentru efectuarea acestor operații în matematică sunt dezvoltate în detaliu pentru numerele reprezentate în sistemul numeric pozițional.

Sistemul de numere de bază pentru reprezentarea numerelor într-un computer este sistemul de numere binar pozițional.

Codificarea informațiilor text

În prezent, majoritatea utilizatorilor folosesc un computer pentru a procesa informațiile text, care constă din simboluri: litere, cifre, semne de punctuație etc. Să calculăm de câte simboluri și de câți biți avem nevoie.

10 numere, 12 semne de punctuație, 15 simboluri aritmetice, litere din alfabetul rus și latin, TOTAL: 155 de caractere, care corespunde la 8 biți de informații.

Unități de măsură a informațiilor.

1 octet = 8 biți

1 KB = 1024 de octeți

1 MB = 1024 KB

1 GB = 1024 MB

1 TB = 1024 GB

Esența codificării este că fiecărui caracter i se atribuie un cod binar de la 00000000 la 11111111 sau un cod zecimal corespunzător de la 0 la 255.

Trebuie amintit că în prezent sunt utilizate cinci tabele de coduri diferite pentru a codifica literele rusești (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO), iar textele codificate folosind un tabel nu vor fi afișate corect în altul.

Afișajul principal al codificării caracterelor este codul ASCII - American Standard Code for Information Interchange, care este un tabel de 16 pe 16 în care caracterele sunt codificate în sistemul numeric hexazecimal.

odarea informațiilor simbolice (text).

Operația principală efectuată asupra caracterelor de text individuale este compararea caracterelor.

La compararea caracterelor, cele mai importante aspecte sunt unicitatea codului pentru fiecare caracter și lungimea acestui cod, iar alegerea principiului de codificare în sine este practic irelevantă.

Pentru codificarea textelor sunt folosite diverse tabele de conversie. Este important ca același tabel să fie folosit la codificarea și decodificarea aceluiași text.

Tabelul de conversie este un tabel care conține o listă de caractere codificate ordonate într-un fel, conform cărora caracterul este convertit în codul său binar și înapoi.

Cele mai populare tabele de conversie: DKOI-8, ASCII, CP1251, Unicode.

Din punct de vedere istoric, 8 biți sau 1 octet a fost ales ca lungime a codului pentru codificarea caracterelor. Prin urmare, cel mai adesea un caracter de text stocat într-un computer corespunde unui octet de memorie.

Cu o lungime a codului de 8 biți, pot exista 28 = 256 de combinații diferite de 0 și 1, deci nu pot fi codificate mai mult de 256 de caractere folosind un singur tabel de conversie. Cu o lungime a codului de 2 octeți (16 biți), pot fi codificate 65536 de caractere.

7. Concepte de bază ale temei „Informații și management”: codificare grafică informaţii.

Codificarea informațiilor grafice.

Un pas important în codificarea unei imagini grafice este împărțirea acesteia în elemente discrete (eșantionare).

Principalele modalități de reprezentare a graficelor pentru stocare și procesare folosind un computer sunt imaginile raster și vectoriale

O imagine vectorială este un obiect grafic format din forme geometrice elementare (cel mai adesea segmente și arce). Poziția acestor segmente elementare este determinată de coordonatele punctelor și ale razei. Pentru fiecare linie, sunt indicate coduri binare pentru tipul de linie (solid, punctat, liniuță punctat), grosime și culoare.

O imagine raster este o colecție de puncte (pixeli) obținute ca rezultat al eșantionării imaginii în conformitate cu principiul matricei.

Principiul matriceal al codificării imaginilor grafice este că imaginea este împărțită într-un număr specificat de rânduri și coloane. Apoi fiecare element al grilei rezultate este codificat conform regulii selectate.

Pixel (elementul de imagine) este unitatea minimă a unei imagini, a cărei culoare și luminozitate pot fi setate independent de restul imaginii.

În conformitate cu principiul matricei, imaginile sunt construite, transmise la imprimantă, afișate pe ecranul de afișare și obținute folosind un scaner.

Cu cât calitatea imaginii este mai mare, cu atât pixelii sunt mai denși, adică cu atât rezoluția dispozitivului este mai mare și cu atât culoarea fiecăruia dintre ei este codificată mai precis.

Pentru o imagine alb-negru, codul de culoare pentru fiecare pixel este specificat cu un bit.

Dacă imaginea este colorată, atunci pentru fiecare punct este specificat un cod binar pentru culoarea sa.

Deoarece culorile sunt codificate în cod binar, dacă, de exemplu, doriți să utilizați o imagine de 16 culori, atunci veți avea nevoie de 4 biți (16=24) pentru a codifica fiecare pixel și dacă este posibil să utilizați 16 biți (2 octeți) pentru a codifica culoarea cu un pixel, apoi puteți transmite 216 = 65536 culori diferite. Utilizarea a trei octeți (24 de biți) pentru a codifica culoarea unui singur punct vă permite să reflectați 16.777.216 (sau aproximativ 17 milioane) diferite nuanțe de culoare - așa-numitul mod „culoare adevărată”. Rețineți că acestea sunt utilizate în prezent, dar sunt departe de capacitățile maxime ale computerelor moderne.

8 Concepte de bază ale temei „Informații și management”: alfabet, cod

Un alfabet este un set ordonat de caractere folosit pentru a codifica mesajele într-o limbă.

Puterea alfabetului este numărul de caractere ale alfabetului.
Alfabetul binar conține 2 caractere, puterea sa este de două.
Mesajele scrise folosind caractere ASCII folosesc un alfabet de 256 de caractere. Mesajele scrise în UNICODE folosesc un alfabet de 65.536 de caractere.

Din punctul de vedere al informaticii, purtătorii de informații sunt orice secvențe de simboluri care sunt stocate, transmise și procesate folosind un computer. Potrivit lui Kolmogorov, conținutul informațional al unei secvențe de simboluri nu depinde de conținutul mesajului, abordarea alfabetică este obiectivă; nu depinde de subiectul care primește mesajul.

9 Concepte de bază ale măsurării informației: bit, byte, kilobyte, megabyte

Bit, Byte, Kilobyte, Megabyte, Gigabyte– acestea sunt unitățile de măsură ale informațiilor.

Adevărat, în calculele computerizate, 1 kilobyte nu înseamnă 1000 de octeți, ci 1024. De ce atât de mulți? Informațiile dintr-un computer sunt prezentate în formă binară și este în general acceptat că un kilobyte este de la 2 la a zecea putere de octeți sau 1024 de octeți.
Unitățile comune sunt prezentate mai jos.

10 Măsurarea cantitativă și calitativă a informațiilor.

11 Abordări alfabetice și de conținut pentru măsurarea informațiilor