Введение
Информатика – это наука, которая изучает методы формирования, сохранения, обработки и трансляции информации при помощи компьютерного оборудования, а также законы работы электронных вычислительных машин (ЭВМ) и способы управления ими.
В узком смысле информатика состоит из следующих взаимосвязанных составляющих:
- Аппаратное обеспечение (hardware).
- Программное обеспечение (software).
- Алгоритмическое обеспечение (brainware).
Информация может отображаться в следующих форматах:
- В форме текста, рисунка, чертежа или фотографии.
- В форме звуковых или световых сигналов.
- В виде радиоволн.
- Как электрические и нервные импульсы.
- В формате магнитной записи.
- В виде мимики и жестов людей.
- Как запахи и вкусовые человеческие ощущения.
- В формате хромосом, при посредстве которых могут передаваться по наследству различные качества организмов.
Информация – это сведения, которые снимают неопределённость об окружающей действительности и выступают как объект сохранения, обработки, трансляции и применения.
Сведения - это знания, которые могут выражаться в форме сигналов, сообщений, известий, уведомлений и так далее. Сигналом является любой процесс, способный нести информацию.
Данные - это информация, которая представлена в формализованной форме и предназначается для её обработки при помощи технических средств, таких как, к примеру, компьютеры.
Сообщение – это информация, которая представлена в конкретном формате и предназначена для пересылки.
Информация может быть представлена в непрерывном (аналоговом) или дискретном формате. Так как в качестве информационных носителей выступают сигналы, то, следовательно, сигналами могут служить физические процессы разной природы. К примеру, сигналом, несущим информацию, может быть процесс протекания по цепи электрического тока, процессы механических перемещений различных тел, световые процессы и так далее.
Сигнал считается непрерывным, когда он способен обладать любыми промежуточными значениями в определённых границах.
Сигнал является дискретным, когда он способен обладать только конкретные зафиксированные значения в определённых границах.
Меры представления, измерения и хранения информации
В разных предметных сферах информация понимается и интерпретируется по-своему. По этой причине существуют разные способы определения информационного измерения и разные методы задания меры информационного количества. Количеством информации является числовое значение, достоверно характеризующее актуальную информацию по разнообразию, уровню сложности, упорядоченности, подбору состояний системы, подлежащей отображению.
Если изучается определённая система, которая способна находиться в одном из некоторого множества допустимых состояний, то актуальной будет проблема, заключающаяся в оценке этого выбора (исхода). Этой оценкой считается мера информации (события). Мерой является непрерывная действительная не имеющая отрицательных значений функция, которая определена на множестве событий и является аддитивной, то есть мера суммы будет равняться сумме мер.
Синтаксическая мера информации сопряжена с методом отображения информации независимо от её смысла и разных качественных параметров и рассматривает форматы информационного отображения для её трансляции и сохранения.
Семантическая мера информации применяется, чтобы измерить смысловое содержание информации. Смысловое информационное содержание, то есть её количество на уровне семантики, может измеряться при помощи тезаурусов, которые связывают семантические информационные свойства и способность пользователей воспринимать поступающие сообщения. Тезаурусом является набор сведений, которые имеют пользователи или системы.
Системы счисления и кодирование информации
Информационные данные сохраняются и перерабатываются в компьютере в закодированном формате. Компьютер работает с числовыми данными, которые представлены в определённой системе счисления.
Системой счисления является метод отображения чисел при посредстве определённого комплекта специальных цифровых символов. Системы счисления делятся на следующие типы:
- Позиционные системы счисления.
- Непозиционные системы счисления.
В позиционной системе счисления весовое значение всех цифр определяется их местоположением (позицией) в цифровой очерёдности, отображающей число.
В непозиционных системах весовое значение любой цифры не определяется её расположением в общей числовой записи. К примеру, в Римской системе счисления весовое значение цифры Х всегда равняется десяти, независимо от её местоположения.
Все позиционные системы счисления определяются их основанием, то есть числом разных символов, применяемых для отображения чисел в конкретной системе счисления. Основанием системы счисления, в принципе, может быть любое натуральное число, то есть, позиционная система может быть двоичной, троичной и так далее.
Информация в компьютере хранится как бинарный код, состоящий из набора нулей и единиц в различном порядке. Кодом является совокупность условных обозначений, предназначенная для отображения информации. Кодированием является процесс преобразования информационных данных в кодовую последовательность.
При осуществлении в компьютере арифметических операций над числами могут использоваться прямой, обратный и дополнительный коды. Прямым кодом числа в двоичном формате является само это число, где все цифры, отображающие его величину, пишутся подобно математической записи.
Обратный код положительных чисел аналогичен их прямому коду, а для отображения отрицательных чисел весь цифровой набор, исключая знак, изменяется на противоположный.
Дополнительный код положительных чисел аналогичен их прямому коду, а дополнительный код отрицательных чисел формируется прибавлением единицы к их обратному коду.
