Понятие и измерение информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

ПОНЯТИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Выполнил: Игнатьев Д.О.

Факультет ИРИТ, группа 13 - ИСТ -1

Проверил: Мерзляков И.Н.

Нижний Новгород

2013



Оглавление

Информация

Понятие информации

Измерение информации

Системы счисления

Перевод из одной системы в другую



Информация

(от лат. informatio, разъяснение, изложение, осведомленность) --

- сведения о ком-либо или о чем-либо, независимо от формы их представления.

- это сведения, которые можно собирать, хранить, передавать, обрабатывать, использовать.

Понятие информации

В современной науке рассматриваются два вида информации:

Объективная (первичная) информация -- свойство материальных объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействий (фундаментальные взаимодействия) передаются другим объектам и запечатлеются в их структуре.

Субъективная (семантическая, смысловая, вторичная) информация - смысловое содержание объективной информации об объектах и процессах материального мира, сформированное сознанием человека с помощью смысловых образов (слов, образов и ощущений) и зафиксированное на каком-либо материальном носителе.

В бытовом смысле информация -- сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.

В настоящее время не существует единого определения информации как научного термина. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков. Согласно концепции К.Шеннона, информация -- это снятая неопределенность, т.е. сведения, которые должны снять в той или иной степени существующую у потребителя до их получения неопределенность, расширить его понимание объекта полезными сведениями.

С точки зрения информатики, информация обладает рядом фундаментальных свойств: новизна, актуальность, достоверность, объективность, полнота, ценность и др.

Можно выделить следующие подходы к определению информации:

традиционный (обыденный) - используется в информатике: Информация - это сведения, знания, сообщения о положении дел, которые человек воспринимает из окружающего мира с помощью органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания).

вероятностный - используется в теории об информации: Информация - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости и неполноты знаний.

Знания делят на две группы:

1. Декларативные - от слова декларация (утверждения, сообщения) начинаются со слов «Я знаю, что …»;

2. Процедурные - определяют действия для достижения какой-либо цели, начинаются со слов «Я знаю, как …»

Классификация информации:

По способам восприятия - Визуальная, Аудиальная, Тактильная, Обонятельная, вкусовая;

По формам представления - Текстовая, Числовая, Графическая, Музыкальная, Комбинированная и т.д.

По общественному значению:

Массовая - обыденная, общественно-политическая, эстетическая

Специальная - научная, техническая, управленческая, производственная

Личная - наши знания, умения, интуиция

Основные свойства информации:

Объективность - не зависит от чего-либо мнения

Достоверность - отражает истинное положение дел

Полнота - достаточна для понимания и принятия решения

Актуальность - важна и существенна для настоящего времени

Ценность (полезность, значимость)- обеспечивает решение поставленной задачи, нужна для того чтобы принимать правильные решения

Понятность (ясность)- выражена на языке, доступном получателю

Кроме этого информация обладает еще следующими свойствами:

Атрибутивные свойства (атрибут - неотъемлемая часть чего-либо). Важнейшими среди них являются:- дискретность (информация состоит из отдельных частей, знаков) и непрерывность (возможность накапливать информацию)

Динамические свойства связаны с изменением информации во времени:

- копирование - размножение информации

- передача от источника к потребителю

- перевод с одного языка на другой

- перенос на другой носитель

- старение (физическое - носителя, моральное - ценностное)

Практические свойства - информационный объем и плотность

Информационные системы

Широко используемое понятие "информационные системы" практически не имеет единого концептуального определения. При этом система - это совокупность взаимодействующих друг с другом элементов, образующих определенную целостность, единство.

Информационная система - материальная система, организующая, хранящая и преобразующая информацию. Основным предметом и продуктом труда в такой системе является информация. Таким образом, можно говорить, что информационная система - это система, предназначенная для хранения, обработки, поиска, распространения, передачи и предоставления информации.

Информационная система - это организационно упорядоченная совокупность документов и информационных технологий, в том числе использующих средства вычислительной техники и связи, реализующих различные информационные процессы.

Под информационной системой понимают совокупность средств сбора, передачи, обработки и хранения информации, а также персонал, выполняющий подобные действия; организационно-упорядоченную совокупность документов и информационных технологий, реализующих информационные процессы; организационно-функциональную структуру, реализующую обработку информации. Как упоминалось выше, основными представителями информационных систем являются архивы, библиотеки, музеи, различные информационные подразделения и организации.

Разработку информационных систем принято начинать с создания организационных подсистем, при этом подсистема научно-технической подготовки производства относится к функциональным информационным подсистемам.

В сетевых ИС используют два способа взаимодействия с конечными пользователями:

1. Распределение времени - каждый участник сети как бы пользуется собственной ЭВМ. Основная задача разработчиков и администраторов сети - защита данных от несанкционированного доступов и обеспечение взаимной изоляции участников;

2. Обеспечение групповых решений - организация взаимодействия пользователей в процессе принятия решений. Данный метод сочетает коммуникационную, вычислительную технологию и технологию принятия решений для реализации группой лиц сложных неструктурированных задач.

Любая ИС должна обладать следующими свойствами:

1) функциональностью - любой объект информационной системы должен содержать функционально законченную и максимально независимую совокупность операций по обработке данных;

2) связанностью, когда в объекте реализуется совокупность взаимосвязанных функций - методов, работающих с одними и теми же данными, некоторые из которых скрыты для системы в целом;

3) маскировкой - доступностью для системы лишь параметров объекта, составляющих наборы входного и выходного интерфейсов объекта.

1.2 Измерение информации

Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей - байт, причем

1 байт = 8 битов

В международной системе СИ используют десятичные приставки «Кило» (103), «Мега» (106), «Гига» (109),… В компьютере информация кодируется с помощью двоичной знаковой системы, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2n.

1 килобайт (Кбайт) = 210 байт = 1024 байт

1 мегабайт (Мбайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайт

1 гигабайт (Гбайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайт

1 терабайт (Тбайт) = 210 Гбайт = 1024 Гбайт

Терабайт - очень крупная единица измерения информации, поэтому применяется крайне редко. Всю информацию, которое накопило человечество, оценивают в десятки терабайт.

Скорость передачи данных и пропускную способность каналов связи принято измерять в битах в секунду (бит/с) и кратных этому:

1 килобит (кбит/с) = 103 бит/с

1 мегабит (мбит/с) = 106 бит/с

1 гигабит (гбит/с) = 109 бит/с



Системы счисления

Система счисления - это определенный способ записи чисел и соответствующие ему правила действия над числами.

Системы счисления бывают позиционными и непозиционными.

В позиционной системе счисления величина, которую обозначает цифра в записи числа, зависит от позиции цифры в этом числе. Совокупность различных цифр, используемых в позиционной системе счисления для записи чисел, называется алфавитом системы счисления. Для представления цифр больше 10 используют латинские буквы (А=10, В=11…).

Основание системы счисления - это размер алфавита. Число в позиционной системе можно представить в виде суммы произведений составляющих его цифр на соответствующие степени основания системы.

Позиционные системы счисления.

Основание системы счисления, в которой записано число, обычно обозначается нижним индексом. Например, 555₇ - число, записанное в семеричной системе счисления. Если число записано в десятичной системе, то основание, как правило, не указывается. Основание системы - это тоже число, и его мы будем указывать в обычной десятичной системе. Вообще, число x может быть представлено в системе с основанием p, как

x =a_n·pⁿ +a_n - 1·pⁿ-1 + a1·p1 + a0·p0

где a_n...a0 - цифры в представлении данного числа. Так, например,

1035₁₀=1·10³ + 0·10² + 3·10¹ + 5·10⁰;

1010₂ = 1·2³ + 0·2² + 1·2¹ + 0·2⁰ = 10.

Наибольший интерес при работе на ЭВМ представляют системы счисления с основаниями 2, 8 и 16. Вообще говоря, этих систем счисления обычно хватает для полноценной работы как человека, так и вычислительной машины, однако иногда в силу различных обстоятельств все-таки приходится обращаться к другим системам счисления, например к троичной, семеричной или системе счисления по основанию 32.

Чтобы оперировать с числами, записанными в таких нетрадиционных системах, нужно иметь в виду, что принципиально они ничем не отличаются от привычной десятичной. Сложение, вычитание, умножение в них осуществляется по одной и той же схеме.

Почему же не используются другие системы счисления? В основном, потому, что в повседневной жизни люди привыкли пользоваться десятичной системой счисления, и не требуется никакая другая. В вычислительных же машинах используется двоичная система счисления, так как оперировать числами, записанными в двоичном виде, довольно просто.

Часто в информатике используют шестнадцатеричную систему, так как запись чисел в ней значительно короче записи чисел в двоичной системе. Может возникнуть вопрос: почему бы не использовать для записи очень больших чисел систему счисления, например по основанию 50? Для такой системы счисления необходимы 10 обычных цифр плюс 40 знаков, которые соответствовали бы числам от 10 до 49 и вряд ли кому-нибудь понравится работать с этими сорока знаками. Поэтому в реальной жизни системы счисления по основанию, большему 16, практически не используются.

Непозиционные системы счисления

В непозиционных системах счисления величина, которую обозначает цифра, не зависит от положения в числе. При этом система может накладывать ограничения на положение цифр, например, чтобы они были расположены в порядке убывания.

Биномиальная система счисления

Представление, использующее биномиальные коэффициенты

где .

Перевод из одной системы счисления в другую

Перевод чисел из одной системы счисления в другую составляет важную часть машинной арифметики. Рассмотрим основные правила перевода.

1. Для перевода двоичного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 2, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

При переводе удобно пользоваться таблицей степеней двойки:

n (степень)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	1	2	4	8	16	32	64	128	256	512	1024

Пример. Число перевести в десятичную систему счисления.

2. Для перевода восьмеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 8, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

При переводе удобно пользоваться таблицей степеней восьмерки:

n (степень)	0	1	2	3	4	5	6
	1	8	64	512	4096	32768	262144

Пример. Число перевести в десятичную систему счисления.

3. Для перевода шестнадцатеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 16, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

Пример. Число перевести в десятичную систему счисления.

4. Для перевода десятичного числа в двоичную систему его необходимо последовательно делить на 2 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 1. Число в двоичной системе записывается как последовательность последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

n (степень)	0	1	2	3	4	5	6
	1	16	256	4096	65536	1048576	16777216

Пример. Число 377₁₀ перевести в двоичную систему счисления.

377₁₀=101111001₂

5. Для перевода десятичного числа в восьмеричную систему его необходимо последовательно делить на 8 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 7. Число в восьмеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

Пример. Число перевести в восьмеричную систему счисления.

6. Для перевода десятичного числа в шестнадцатеричную систему его необходимо последовательно делить на 16 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 15. Число в шестнадцатеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

Пример. Число перевести в шестнадцатеричную систему счисления.

7. Чтобы перевести число из двоичной системы в восьмеричную, его нужно разбить на триады (тройки цифр), начиная с младшего разряда, в случае необходимости дополнив старшую триаду нулями, и каждую триаду заменить соответствующей восьмеричной цифрой (табл. 3).

Пример. Число перевести в восьмеричную систему счисления.

8. Чтобы перевести число из двоичной системы в шестнадцатеричную, его нужно разбить на тетрады (четверки цифр), начиная с младшего разряда, в случае необходимости дополнив старшую тетраду нулями, и каждую тетраду заменить соответствующей восьмеричной цифрой.

Пример. Число перевести в шестнадцатеричную систему счисления.

9. Для перевода восьмеричного числа в двоичное необходимо каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной триадой.

Пример. Число перевести в двоичную систему счисления.

10. Для перевода шестнадцатеричного числа в двоичное необходимо каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной тетрадой.

Пример. Число перевести в двоичную систему счисления.

11. При переходе из восьмеричной системы счисления в шестнадцатеричную и обратно, необходим промежуточный перевод чисел в двоичную систему. информация система пользователь счисление

Пример 1. Число перевести в восьмеричную систему счисления.

Пример 2. Число перевести в шестнадцатеричную систему счисления.

Десятичная	Двоичная	Восьмеричная	Шестнадцатеричная
1	001	1	1
2	010	2	2
3	011	3	3
4	100	4	4
5	101	5	5
6	110	6	6
7	111	7	7
8	1000	10	8
9	1001	11	9
10	1010	12	A
11	1011	13	B
12	1100	14	C
13	1101	15	D
14	1110	16	E
15	1111	17	F
16	10000	20	10

Размещено на http://www.allbest.ru/

...