Лекции по информатике 1 курс

      2⁰ = 1

      2¹ = 2

      2² = 4

      2³ = 8

      2⁴ = 16

      2⁵ = 32

      2⁶ = 64

      2⁷ = 132

      Так как 64<98<132 необходимо использовать не менее 7 двоичных разряда или бита для кодирования 98 символов, при этом 132-98=34 кода не используются. 

      Объемный подход:

      Бит - 0 или 1 в двоичной системе счисления.

Байт - 8 бит. Килобайт - 1024 байт, мегабайт - 1024 Кбайт, Гигабайт - 1024 Мбайта.

      Этот подход позволяет подсчитать какой объем памяти необходим для хранения информации на физическом носителе. 

Лекция 3

Тема: Системы счисления

Лекция 4

Тема: Способы и форматы представления данных. 
 
 

 

Лекция 5

тема: Кодирование текстовой, графической

и звуковой информации.

1. Кодирование текстовой информации

      Если каждому символу алфавита определить определенное целое число, то получиться некоторая система кодировки. Если целое число является двоичным, то можно получить двоичную кодировку алфавита.

      Для кодирования символов русского, латинского алфавита, арабских цифр, знаков пунктуации и специальных знаков достаточно 256 кодов, т. е. 256 комбинаций двоичных кодов, для этого достаточно использовать 8 двоичных разрядов.

      Эта задача может быть легко решена, но проблема состоит в том, чтобы весь мир одинаково кодировал текстовые данные, т. е. Нужны единые таблицы кодирования. Это пока невозможно из-за противоречий между символами национальных алфавитов и противоречий корпоративного характера. Для английского языка эти противоречия решены.

      Институт стандартизации США ввел в действие систему кодирования ASCII (American standard code for information interchange). В этой системе используются две таблицы кодирования : базовая и расширенная. В базовой значения кода от 0 до 127, в расширенной - от 128 до 255. Первые 32 кода используются под управляющие коды, ими можно управлять тем, как производится вывод данных.

      Расширенная таблица кодов ASCII 

      

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

B

C

D

E

F

0

►

0

@

P

'

p

А

Р

а

▒

└

╨

р

Ё

1

☺

◄

!

1

A

Q

a

q

Б

С

б

░

┴

╤

с

ё

2

☻

↕

І

2

B

R

b

r

В

Т

в

▓

┬

╥

т

Є

3

♥

‼

#

3

C

S

c

s

Г

У

г

│

├

╙

у

є

4

♦

¶

$

4

D

T

d

t

Д

Ф

д

┤

─

╘

ф

Ї

5

♣

§

%

5

E

U

e

u

Е

Х

е

╡

┼

╒

х

ї

6

♠

▬

&

6

F

V

f

v

Ж

Ц

ж

╢

╞

╓

ц

Ỹ

7

▪

↕

ў

7

G

W

g

w

З

Ч

з

╖

╟

╫

ч

ў

8

◘

↑

(

8

H

X

h

x

И

Ш

и

╕

╚

╪

ш

○

9

◦

↓

)

9

I

Y

i

y

Й

Щ

й

╣

╔

┘

щ

●

A

◙

→

*

:

J

Z

j

z

К

Ъ

к

║

╩

┌

ъ

∙

B

♂

←

+

;

K

[

k

{

Л

Ы

л

╗

╦

█

ы

√

C

♀

∟

,

<

L

\

l

|

М

Ь

м

╝

╠

▄

ь

№

D

♪

↔

-

=

M

]

m

}

Н

Э

н

╜

═

▌

э

☼

E

♫

▲

.

>

N

^

n

~

О

Ю

о

╛

╬

▐

ю

▪

F

☼

▼

/

?

O

_

o

⌂

П

Я

п

┐

╧

▀

я

 

      Аналогичные системы кодирования были разработаны в

других странах, в том числе в СССР - КОИ-7 (семизначный). В России можно указать три действующих стандарта кодировки и

две устаревших.

      Кодировка Windows-1251, введена компанией Microsoft.

      Кодировка КОИ-8. Сегодня эта кодировка, широко распространена в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета.

      Международный стандарт с кодировкой русского алфавита - ISO (International Standard Organization - Международный институт стандартизации). На практике данная кодировка используется редко.

      На ПК, работающих в ОС MS-DOS могут использоваться кодировки ГОСТ и ГОСТ-альтернативная. В связи с наличием различных кодировок возникла задача межсистемного преобразования данных.

      Существует универсальная 16-разрядная система кодирования - UNICODE. Она обеспечивает уникальные коды для 65 536 символов, которые включают алфавиты большинства языков мира. Но переход к этой кодировке создает проблемы для пользователей при согласовании документов с различной кодировкой.

2. Кодирование графической информации

      Растровое кодирование.

      Графическое изображение состоит из мельчайших точек, которые образуют характерный узор называемый растром. Координаты и свойства каждой точки можно выразить с помощью целых чисел в 2_сс.

      Для растрового кодирования черно-белых изображений используется 256 градаций серого цвета, в этом случае для кодирования яркости любой точки достаточно 8-разрядного двоичного кода.

      Для кодирования цветных изображений применяется принцип декомпозиции: считается что любой цвет можно получить механическим смешиванием трех основных цветов: красного, зеленого, синего. Такая система кодирования называется RGB. Для кодирования цвета точки используют 24 двоичных разряда. Такой режим называется полноцветным - true color.

      Метод кодирования цвета CMYK, аналогичный используемому в полиграфии, использует четыре цвета голубой (Cyan, C), пурпурный (Magenta, M), желтый (Yellow, Y) и черный (Black, K). Для представления цветной графики в этой системе необходим 32-разрядный двоичный код. Такой режим тоже называется полноцветным - True color. Кодирование 16-разрядными двоичными числами называется режимом High Color. В современных ПК чаще используют растровое кодирование изображений.

      Векторное кодирование.

      При векторном кодировании изображений задаются координаты характерных точек, характер изображения, цвет и т. п. Например, для изображения отрезка достаточно задать координаты его концов, круга координаты центра и длину радиуса. Векторное кодирование создает более компактный код, но не всегда легко осуществляется.  
 

3. Кодирование звуковой информации

 

      Множество отдельных компаний разработали свои корпоративные стандарты, но можно выделить два основных направления.

  Метод FM (Frequency Modulation) основан на методе разложения любого сложного звука на последовательность простейших гармонических сигналов разных частот и может быть описан числовыми параметрами, то есть кодом. Разложение аналогового звукового сигнала в гармонические ряды и представление их в виде дискретных цифровых сигналов выполняется специальным устройством АЦП, Обратное преобразование выполняется ЦАП. При таком кодировании неизбежны потери информации, для музыки характерен электронный окрас, но обеспечивается весьма компактный код, не требователен к ресурсам ВТ.

      Метод таблично-волнового (Wave-Table) синтеза лучше соответствует современному уровню развития ВТ. В заранее подготовленных таблицах хранятся образцы звуков, в технике они называются сэмплами. Числовые коды выражают тип звука, высоту тона, продолжительность, интенсивность и т. п.. Так как образцы соответствуют реальным звукам, то качества звучания приближается к реальному звуку.  

Лекция 6

Тема: Общая характеристика процессов сбора, передачи

и обработки информации

1. Понятие ИС и ИТ.

    Система - это объект, который рассматривается как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленной цели совокупность элементов. Для любой системы является обязательным наличие элементов, взаимосвязи между элементами и цели, с которой эта система создана.

    Пример: фирма - элемента люди, оборудование, материалы, и т.п.; распорядок взаимодействия работников; производство товаров или услуг.

    Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. ИС в качестве средств обработки информации использует ПК.

    Технология - искусство, умение, мастерство, а это не что иное, как процессы.

    Технология материального производства - процесс изготовления материального продукта, определенного свойства и качества из сырья или материала, с использованием определенных средств и методов.

    Информационная технология - процесс получения информационного продукта (новой информации, программы или услуги) из первичной информации с помощью определенных средств (технических, программных) и методов.

    Новая ИТ - “дружественная” по отношения к пользователю ИТ и использующая ПК и телекоммуникационные средства.

    Три принципа новой компьютерной технологии :

• Диалоговый (интерактивный) режим работы с ПК,
• Интегрированность с другими программными продуктами,
• Гибкость процесса изменения данных и задач.

    Соотношение ИТ и ИС.

    ИТ - совокупность действий персонала по обработке информации.

    ИС - человеко-машинная система для производства информационных продуктов или поддержки принятия решения, использующая компьютерную ИТ.

    Очень часто под ИТ подразумевают автоматическую обработку информации.

2. Восприятие информации

   Восприятие информации - процесс преобразования сведений, поступающих в некоторую систему из внешней среды, в форму, пригодную для дальнейшего использования. Современные ИС имеют более или менее развитую систему восприятия.

   Система восприятия может быть довольно сложным комплексом программных и технических средств.

   Системы восприятия перерабатывают поступающую информацию в несколько этапов:

• приведение входных данных к стандартному для данной системы виду,
• выделение в поступающей информации значимых информационных единиц,
• распознавание объектов и ситуаций.
• Коррекция внутренней модели.

С точки зрения ИС, система восприятия осуществляет первичную обработку собираемой извне информации. Для системы восприятия первичную обработку информации производит система сбора информации. На практике часто система восприятия представляет собой просто систему сбора информации.