Теория информации. Предмет и задачи информатики. Основные термины и определения. (Лекция 1, 2)

1. Информатика

Лекция №1
Теория информации.
Предмет и задачи информатики.
Основные термины и определения
1. Роль информатики в современном обществе.
Сущность и свойства информации.
2. Исторические вехи развития информатики.
3. Системы счисления (СС), правила перехода из
одной СС в другую.

2.

Лекция №1
Теория информации.
1. Роль информатики в современном обществе.
Сущность и свойства информации.
Информация – способность материи отражаться в
окружающей среде в виде сигналов.
Носитель
Передатчик
Источник
Канал связи
Приемник
Сигнал – любой процесс, несущий информацию.
Сообщение – информация, представленная в
определенной форме и предназначенная для передачи.
Данные – информация, представленная в
формализованном виде и предназначенная для
обработки ее техническими средствами.

3.

Лекция №2
Теория информации.
1. Роль информатики в современном обществе.
Сущность и свойства информации.
Виды сигналов
Хдн
Хнн
t
непрерывный по уровню
непрерывный во времени
Хнд
t
непрерывный по уровню
дискретный во времени
t
дискретный по уровню
непрерывный во времени
Хдд
t
дискретный по уровню
дискретный во времени

4.

Лекция №2
Теория информации.
1. Роль информатики в современном обществе.
Сущность и свойства информации.
Любую информацию можно:
1. Создать, собрать
2. Обработать
3. Передать
4. Хранить
Свойства информации (качество):
Объективность
Адекватность
Полнота
Доступность
Достоверность
Актуальность
Классификация информации
http://ru.wikipedia.org
Эмоциональность

5.

Лекция №2
Теория информации.
1. Роль информатики в современном обществе.
Сущность и свойства информации.
Информатика – наука, систематизирующая приемы
создания, обработки, передачи и хранения данных
средствами вычислительной техники, а также принципы
функционирования этих средств и методы управления
ими.

6.

Лекция №2
Теория информации.
1. Роль информатики в современном обществе.
Сущность и свойства информации.
Информационная технология – это совокупность методов,
производственных процессов и программно-технических
средств, объединенных в технологическую цепочку,
обеспечивающую сбор, обработку, передачу, хранение и
отображение информации с целью снижения трудоемкости
процессов использования информационного ресурса, а
также повышения их надежности и оперативности.

7.

Лекция №2
Теория информации.
1. Роль информатики в современном обществе.
Сущность и свойства информации.
Информационная система - система, реализующая
автоматизированный сбор, обработку и манипулирование
данными и включающая технические средства обработки
данных, программное обеспечение и обслуживающий
персонал.

8.

Лекция №2
Теория информации.
1. Роль информатики в современном обществе.
Сущность и свойства информации.
Понятие количества информации
Количеством информации называют числовую
характеристику сигнала, отражающую ту степень
неопределенности (неполноту знаний), которая исчезает
после получения сообщения в виде данного сигнала.
Эту меру неопределенности в теории информации
называют энтропией.
Бит – количество информации, которое можно получить
при ответе на вопрос типа «да-нет».
Бит – минимальная единица количества информации.

9.

Лекция №2
Теория информации.
1. Роль информатики в современном обществе.
Сущность и свойства информации.
Понятие количества информации
Формула Хартли:
N 2
i
Байт – группа из 8
бит. (1 б = 8 бит).
бит
23
байт
i log 2 N
i – количество информации в битах
N – число возможных состояний
1 б = 8 бит
1 кб = 210 б =1024 б
1 Мб = 210 кб = 220 б = 1048576 б
1 Гб = 210 Мб = 220 кб = 230 б
1 Тб = 210 Гб = 220 Мб = 230 кб = 240 б
210
кбайт
210
Мб
210
Гб
210
Тб

10.

Лекция №2
Теория информации.
N 2
1. Роль информатики в современном обществе.
Сущность и свойства информации.
Понятие количества информации
23
210
210
210
210
i
Тб
кбайт
Мб
Гб
бит
байт
Примеры решения задач
1)
Перевести 6 Мб в бит и ТБ.
2)
Экзаменационный билет в ГАИ содержит 20
вопросов. Каждый вопрос снабжен 4 вариантами ответов.
Какое количество информации получает экзаменующий
после проверки билета?
3)
Письмо написано с использованием букв из 32
символьного алфавита. Сколько букв содержалось в
письме, если после его прочтения была получена
информация в количестве 10 байт?

11.

3. СС, правила перехода из одной СС в другую.
СС, применяемые в ВТ.
Лекция №2
Теория информации.
Счисление – совокупность приемов наименования и записи
чисел.
Система счисление – способ представления любого числа с
помощью алфавита символов, называемых цифрами.
Система счисление
непозиционные
алфавит может быть не
ограничен
вес цифры зависит от ее
положения в алфавите и
не зависит от занимаемой
позиции в числе
XIX, XXI
позиционные
алфавит ограничен
вес цифры зависит от ее
положения в алфавите и от
занимаемой позиции в числе
219,
291

12.

Лекция №2
Теория информации.
3. СС, правила перехода из одной СС в другую.
СС, применяемые в ВТ.
Количество символов в алфавите позиционной СС называют
её основанием (q).
q=10 (десятичная СС) – 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Пример: 243(10), 58,09(10)
q=16 (шестнадцатеричная СС) – 0, 1, …, 9, А, B, C, D, E, F
Пример: 243(16), A2,F3(10), CAD(10)
q=8 (восьмеричная СС) – 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
Пример: 243(8), 77(8)
q=2 (двоичная СС) – 0, 1
Пример: 10011(2), 110,11(2)

13.

Лекция №2
Теория информации.
3. СС, правила перехода из одной СС в другую.
СС, применяемые в ВТ.
Арифметические операции в различных СС
Двоичная СС
Таблица умножения
0*0=0
0*1=0
Таблица сложения
0+0=0
0+1=1
1*0=0
1*1=1
1+0=1
1 + 1 = 10

14.

Лекция №2
Теория информации.
3. СС, правила перехода из одной СС в другую.
СС, применяемые в ВТ.
Преобразование чисел
I. Перевод из любой СС в десятичную (X(q) X(10)):
Необходимо число X(q) разложить в виде суммы
произведений, выполнить арифметические действия,
полученной число есть X(10).
Пример: 1001(2) X(10)
1001(2)=1*23+0*22+0*21+1*20=8+1=9(10)

15.

Лекция №2
Теория информации.
3. СС, правила перехода из одной СС в другую.
СС, применяемые в ВТ.
Преобразование чисел
II. Перевод из десятичной СС в любую (X(10) X(q)):
Пример: 37(10) X(2)
1. Необходимо число X(10)
целочисленно разделить на
37 2
основание новой СС q. Остаток
выделить.
36 18 2
2. Если полученное частное (ответ)
1 18 9 2
не меньше q, то его повторно
0 8 4 2
делим на q. Остаток выделяем.
1 4 2 2
3. Если полученное частное меньше
q, записываем результат перевода
0 2 1
в виде последовательности
0
остатков, начиная от последнего
частного.