Transcript Информация. Кодирование информации.

Лекция 1.
Информация. Кодирование
информации.
10 апреля 2015 г.
Ломаско Павел Сергеевич
План
1.
2.
3.
4.
Информатика и информация.
Измерение информации. Основные
подходы.
Кодирование информации.
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.
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. Informatik
фр. Informatique
англ. США computer science
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
В теории информации:
информация как снятая
неопределенность
Объемный
подход
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 = log2 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*log2 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) = 210 байт = 1024 байта
1 Мбайт (один мегабайт) = 220 байт = 1024 Кб
1 Гбайт (один гигабайт) = 230 байт = 1024 Мб
1 Тбайт (один терабайт) = 240 байт = 1024 Гб
1 Пбайт (один петабайт) = 250 байт = 1024 Тб
1 Пбайт (один экзабайт) = 260 байт = 1024 Пб
1 Пбайт (один зеттабайт) = 270 байт = 1024 Эб
1 Пбайт (один йоттабайт) = 280 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 информации
Двоичный код
Числовая
Текстовая
Графическая
Звуковая
Видео
10110011
Кодирование символов
Таблица ASCII
Кодирование графической
информации
Кодирование звука
Спасибо за внимание!