Основы кодирования информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДАННЫЕ И ИНФОРМАЦИЯ

Информация - факты, события, вещи, процессы, идеи, понятия или иные касающиеся объектов знания, которые имеет особое значение в определенном контексте.[1. С.123]

В организации необходимую информацию в основном сохраняют в документах (в цифровой форме или на бумажном носителе), а данные, главным образом, в базах данных.

Информация может быть определена как сообщение, которое выступает в виде документа или коммуникации в аудиовизуальной форме. Как и у каждого сообщения, так и у информации имеются отправитель и получатель. Задача информации - влиять на суждение и поведение получателя. В отличие от данных у информации имеются смысл, значимость и назначение. Данные становятся информацией, если их создатель добавляет к ним смысл. Важно отметить, что ИТ помогает превращать данные в информацию, а также добавлять им смысловую ценность. Тем не менее, ИТ не помогает в создании контекста (категории, калькуляции, формы) - все это создают люди. носитель информация кодирование двоичный

Данными (data) называют формализованный способ представления информации в понятной для человека и / или машины форме (отформатированной специальным образом), которую можно использовать для общения, трактовки, сохранения или обработки.[1. C. 125]

Данные являются детальными, объективными фактами событий. Все организации нуждаются в данных, и большинство сфер деятельности основано на них (данных). Эффективное управление данными - это одно из важнейших критериев успеха, в противоположность этому, большой объем данных, безусловно, еще не является критерием успеха.

Нет возможности автоматически вывести правильные решения на основе большого набора данных объективно по двум причинам.

Во-первых, слишком большой объем данных делает данные трудными для идентификации и для осмысления их значения. Во-вторых (это также главная причина), у данных по своей сути нет значения. Данные характеризуют или описывают только произошедшее, они не включают ни оценок, ни вдохновения. Для организации данные все же очень значимы, поскольку на их основе создают информацию.

Элементом данных называют в данном контексте (связанным с содержанием) неделимую единицу данных.[2.C.321]

Каждое программное приложение управляет и манипулирует данными, которые можно интерпретировать как внутренние переменные данных обработки, либо как оригинальные и соответствующие некие объекты(«data» на латинском языке и «donnйes» на французском языке), эти данные являются элементами информации, которыми обмениваются с пользователями или внешними системами.

Задачи типологии данных сгруппированы в соответствии с происхождением источника / канала (ввод) и пункта назначения (вывод), и мы можем в идеальном случае каталогизировать (занести) программные системы приложений в категории[5. C 54-55]:

1. («внутренние» данные) алгоритмическая обработка;

2. автоматизация и управление (ввод / вывод (I/O), с преобразователя / датчика и на преобразователь / датчик);

3. интерфейс «человек-машина» (I/O от пользователя к пользователю);

4. передача / перенос данных (I/O из сети обработки в сеть обработки);

5. передающие системы и банки данных (I/O из системы непрерывного хранения данных в систему непрерывного хранения данных).

1. ВИДЫ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ

Носитель информации - физическая среда, непосредственно хранящая информацию.[4 C. 265] Основным носителем информации для человека является его собственная биологическая память (мозг человека). Собственную память человека можно назвать оперативной памятью. Здесь слово “оперативный” является синонимом слова “быстрый”. Заученные знания воспроизводятся человеком мгновенно. Собственную память мы еще можем назвать внутренней памятью, поскольку ее носитель - мозг - находится внутри нас.

Некоторые носители информации мы рассмотрим более подробно в следующих разделе.

Ленточные носители информации

Магнитная лента -- носитель магнитной записи, представляющий собой тонкую гибкую ленту, состоящую из основы и магнитного рабочего слоя. Рабочие свойства магнитной ленты характеризуются её чувствительностью при записи и искажениями сигнала в процессе записи и воспроизведения. Наиболее широко применяется многослойная магнитная лента с рабочим слоем из игольчатых частиц магнитно-твёрдых порошков гамма-окиси железа (у-Fе2О3), двуокиси хрома (СrО2) и гамма-окиси железа, модифицированной кобальтом, ориентированных обычно в направлении намагничивания при записи. [8. С. 12-15]

Дисковые носители информации

Дисковые носители информации относятся к машинным носителям с прямым доступом. Понятие прямой доступ означает, что ПК может «обратиться» к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию [8. С. 12-15].

Электронные носители информации

Вообще говоря, все рассмотренные ранее носители тоже косвенно связаны с электроникой. Однако имеется вид носителей, где информации хранится не на магнитных/оптических дисках, а в микросхемах памяти. Эти микросхемы выполнены по FLASH-технологии, поэтому такие устройства иногда называют FLASH-дисками (в народе просто «флэшка»). Микросхема, как можно догадаться, диском не является. Однако операционные системы носители информации с FLASH-памятью определяют как диск (для удобства пользователя), поэтому название «диск» имеет право на существование.[ 8. С. 12-15]

2. ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ

Представление информации в двоичной системе использовалось человеком с давних времен. Так, жители островов Полинезии передавали необходимую информацию при помощи барабанов: чередование звонких и глухих ударов.

Своя система существует и в вычислительной технике - она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски - binary digit или сокращенно bit (бит). Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т.п.).

Кодирование чисел

Вопрос о кодировании чисел возникает по той причине, что в машину нельзя либо нерационально вводить числа в том виде, в котором они изображаются человеком на бумаге. Во-первых, нужно кодировать знак числа. Во-вторых, по различным причинам, которые будут рассмотрены ниже, приходится иногда кодировать и остальную часть числа. Кодирование целых чисел производиться через их представление в двоичной системе счисления: именно в этом виде они и помещаются в ячейке. Один бит отводиться при этом для представления знака числа (нулем кодируется знак "плюс", единицей - "минус"). Для кодирования действительных чисел существует специальный формат чисел с плавающей запятой. Число при этом представляется в виде: N = M * qp, где M - мантисса, p - порядок числа N, q - основание системы счисления. Если при этом мантисса M удовлетворяет условию 0,1 <= | M | <= 1 то число N называют нормализованным.[9. С. 98-110]

Кодирование текста

Для кодирования букв и других символов, используемых в печатных документах, необходимо закрепить за каждым символом числовой номер - код. В англоязычных странах используются 26 прописных и 26 строчных букв (A … Z, a … z), 9 знаков препинания (. , : ! " ; ? ( ) ), пробел, 10 цифр, 5 знаков арифметических действий (+,-,*, /, ^) и специальные символы (№, %, _, #, $, &, >, <, |, ) - всего чуть больше 100 символов. Таким образом, для кодирования этих символов можно ограничиться максимальным 7-разрядным двоичным числом (от 0 до 1111111, в десятичной системе счисления - от 0 до 127) .[9. С. 98-110]

Кодирование графической информации

В видеопамяти находится двоичная информация об изображении, выводимом на экран. Почти все создаваемые, обрабатываемые или просматриваемые с помощью компьютера изображения можно разделить на две большие части - растровую и векторную графику. Растровые изображения представляют собой однослойную сетку точек, называемых пикселами (pixel, от англ. picture element). Код пиксела содержит информации о его цвете. В противоположность растровой графике векторное изображение многослойно. Каждый элемент векторного изображения - линия. Каждый элемент векторного изображения является объектом, который описывается с помощью математических уравнении. Сложные объекты (ломаные линии, различные геометрические фигуры) представляются в виде совокупности элементарных графических объектов. .[9. С. 98-110

Кодирование звука

На компьютере работать со звуковыми файлами начали в 90-х годах. В основе цифрового кодирования звука лежит - процесс преобразования колебаний воздуха в колебания электрического тока и последующая дискретизация аналогового электрического сигнала. Кодирование и воспроизведение звуковой информации осуществляется с помощью специальных программ (редактор звукозаписи).

Кодирование графической информации

В видеопамяти находится двоичная информация об изображении, выводимом на экран. Почти все создаваемые, обрабатываемые или просматриваемые с помощью компьютера изображения можно разделить на две большие части - растровую и векторную графику. Растровые изображения представляют собой однослойную сетку точек, называемых пикселами (pixel, от англ. picture element). Код пиксела содержит информации о его цвете. Для черно-белого изображения (без полутонов) пиксел может принимать только два значения: белый и черный (светится - не светится), а для его кодирования достаточно одного бита памяти: 1 - белый, 0 - черный. Пиксел на цветном дисплее может иметь различную окраску, поэтому одного бита на пиксел недостаточно. .[9. С. 98-110]

Особенности бинарного кодирования видео

Видеозапись состоит из двух компонентов: звукового и графического.

Учитывая эту особенность, алгоритмы кодирования видео, как правило, предусматривают запись лишь первого (базового) кадра. Каждый же последующий кадр формируются путем записи его отличий от предыдущего.[6. C. 204-205]

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Шолохович В.Ф. Информатика: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. М.: Дрофа, 2012. С.123-129

2. Каймин В.А., Щеголев А.Г., Ерохина Е.А., Федюшин Д.П. Основы информатики и вычислительной техники: М.: Просвещение, 2013.С. 321-342

3. Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники: Учебник для средних учебных заведений. М.: Просвещение, 2013.С. 110-143

4. Семакин И., Залогова Л., Русаков С., Шестакова Л. Информатика: учебник по базовому курсу. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2012.С. 265-276

5. Угринович Н. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений. М.: БИНОМ, 2013.С. 54-63

6. Информатика. / Под ред. Н.В. Макаровой. СПб.: ПитерКом, 2014. С. 204-209

7. Шауцукова Л.З. Информатика: Учебник для 10-11-х классов. М.: Просвещение, 2012.С. 398-401

8. Гейн А.Г. Обязательный минимум содержания образования по информатике: и в нем нам хочется дойти до самой сути. // Информатика № 24, 2014. С. 12-15

9. Андреева Е.В. Математические основы информатики. Элективный курс: Учебное пособие / Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина. М.: БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2015 С. 98-101

Размещено на Allbest.ru