Информационные Объекты Различных Видов Реферат
Информационные Объекты Различных Видов Реферат
Лекция по дисциплине "Информатика" на тему "Подходы к измерению информации. Информационные объекты различных видов"
Лекция по дисциплине "Информатика" на тему "Подходы к измерению информации. Информационные объекты различных видов"
Лекция по дисциплине "Информатика" на тему "Подходы к измерению информации. Информационные объекты различных видов".
В данной лекции рассматриваются вопросы:
1. Подходы к измерению информации.
2. Информационные объекты различных видов.
3. Дискретное (цифровое) представление информации.
4. Представление информации в двоичной системе счисления.
Лекция 5. Подходы к измерению информации..docx
ЛЕКЦИЯ 5. ПОДХОДЫ К ИЗМЕРЕНИЮ
ИНФОРМАЦИИ. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОБЪЕКТЫ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ. ДИСКРЕТНОЕ (ЦИФРОВОЕ)
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ТЕКСТОВОЙ, ГРАФИЧЕСКОЙ, ЗВУКОВОЙ И ВИДЕОИНФОРМАЦИИ
1. Подходы к измерению информации.
2. Информационные объекты различных видов.
3.
Дискретное (цифровое) представление информации.
4.
Представление информации в двоичной системе счисления.
1. ПОДХОДЫ
К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ
Информация, которую обрабатывает компьютер,
представлена двоичным кодом с помощью двух цифр – 0 и 1. Эти два символа 0 и 1
принято называть битами (от английского binary
digit –
двоичный знак).
Бит
– наименьшая единица измерения объема информации. Следующая по величине единица
– байт . Остальные единица измерения информации являются производными от
байта – килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт. Ниже в таблице 1 представлены
единицы измерения информации и соотношение между ними.
В информатике используются следующие подходы к
измерению информации: содержательный и алфавитный .
1. Содержательный
подход к измерению информации – сообщение, уменьшающие неопределенность
знаний человека в два раза, несет для него 1 бит информации. Количество
информации, заключенное в сообщении, определяется по формуле Ральфа Хартли
(формула Хартли) , которую он ввел в 1928 г: ,
где I –
количество информации (бит), заключенное в сообщении, а N
–
количество равновероятных событий (количество вариантов). Из данной формулы
также следует формула: .
2. Алфавитный
(технический) подход к измерению информации – основан на
подсчете числа символов в сообщении. Если допустить, что все символы в
сообщении вычисляются по формуле: ,
где I c
–
информационный объем сообщения, N – количество символов (мощность
алфавита: ), i
– информационный объем 1 символа.
Далее рассмотрим примеры
решения задач.
Пример 1.
Переведите в биты 12 байт.
Решение: так
как 1 байт = 8 битам, то 12 байт = 12∙8 = 96 бит.
Пример 2.
Переведите в байты 72 бит.
Решение:
так как 1 байт = 8 битам, то 72 бит = 72:8 = 9 байт.
Пример 3. Определите
информационный объем сообщения «Информатика».
Решение: в
слове «Информатика» 11 символов, по формуле ,
где i –
информационный объем 1 символа, который равен 1 байту (1 символ = 1 байту), а N
–
количество символов, то получаем, что I с
= 11∙1 = 11 байт = 11∙8 = 88 бит.
Пример 4.
Какова мощность алфавита, если слово длиной 10 символов несет 30 бит
информации.
Решение:
мощность алфавита вычисляется по формуле ,
где i –
информационный объем 1 символа. Так как в слове 10 символов, а количество
информации равно 30 битам, то 1 символ = =
3 бит, тогда мощность алфавита равна символам.
Пример 5.
Объем сообщения – 7,5 Кбайт. Известно, что данное сообщение содержит 7680
символов. Какова мощность алфавита?
Решение:
воспользуемся формулой , i
– информационный объем одного символа, i
= = 1 байт = 8 бит. Тогда мощность
алфавита равна символам.
2.
ИНФОРМАЦИННЫЕ ОБЪЕКТЫ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ
Информационный объект
– обобщающее понятие, описывающее различные виды объектов; это предметы,
процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с
точки зрения их информационных свойств.
Информационные объекты
могут быть простыми и комплексными. К простым информационным
объектам относятся: звук, изображение, текст, число. Комплексные (структурированные)
информационные объекты – элемент, база данных, таблица, гипертекст, гипермедиа.
Стремление зафиксировать,
сохранить надолго свое восприятие информации было всегда свойственно человеку и
обществу в целом. Мозг человека хранит множество информации, и использует для
хранения ее свойств способы, основа которых – двоичный код , как и у
компьютеров. Двоичный код – это способ представления данных в виде кода,
в котором каждый разряд принимает одно из двух возможных значений 0 или 1.
Человек всегда стремился
иметь возможность поделиться своей информацией с другими людьми и найти
надежные средства для ее передачи и долговременного хранения. Для этого в
настоящее время изобретено множество способов хранения информации на внешних
носителях и ее передачи на огромные расстояния.
Существую основные виды
информации по способам ее кодирования и хранения:
1) графическая
информация – первый вид, для которого был реализован способ
хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в
виде картин, фотографий, схем, чертежей и т.п.;
2) звуковая
информация – мир вокруг нас полон звуков, и задача их хранения и
тиражирования была решена с изобретением звукозаписывающих устройств в 1877 г. Разновидностью
звуковой информации является музыкальная информация – для этого вида был
изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает
возможным хранение ее аналогично графической информации;
3) текстовая
информация – способ кодирования речи человека специальными
символами – буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют
различные наборы букв (алфавиты) для отображения речи. Особенно большое
значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;
4) числовая
информация – количественная мера объектов и их свойств в
окружающем мире. Аналогично текстовой информации для ее отображения
используется метод кодирования специальными символами – цифрами, причем системы
кодирования (счисления) могут быть разными;
5) видеоинформация
–
способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением
кино.
Для передачи информации
на большие расстояния первоначально использовались кодированные световые
сигналы, с изобретением электричества – передача закодированного определенным
образом сигнала по проводам, позднее – с использованием радиоволн.
Создатель общей теории
информации и основоположник цифровой связи Клод Шеннон впервые обосновал
возможность применения двоичного кода для передачи информации. С
появлением компьютеров вначале появилось средство для обработки числовой
информации. Однако в дальнейшем, особенно после широкого распространения
персональных компьютеров, компьютеры стали использоваться для хранения,
обработки, передачи и поиска текстовой, числовой, графической, звуковой и
видеоинформации. Хранение информации при использовании компьютеров
осуществляется на магнитных дисках или лентах, на лазерных дисках (CD и DVD), специальных
устройствах энергонезависимой памяти (флэш-память и пр.). Эти методы постоянно
совершенствуются, изобретаются новые устройства и носители информации.
Особым видом информации в
настоящее время можно считать информацию, представленную в глобальной сети
Интернет. Здесь используются особые приемы хранения, обработки, поиска и
передачи распределенной информации больших объемов и особые способы работы с
различными видами информации. С помощью компьютера возможно создание, обработка
и хранение информационных объектов любых видов, для чего служат специальные
программы. Ниже в таблице 2 приведены основные виды программ и соответствующие
информационные объекты, которые с их помощью создаются и обрабатываются.
Список
программ, использующихся для обработки и хранения
информационных
объектов различных видов
Графические
редакторы и пакеты компьютерной графики
Графические
объекты (чертежи, рисунки, фотографии т т.п.)
СУБД
– системы управления базами данных
Электронные
письма, архивы, адресные списки
Web -страницы, файлы из архива интернета
Данный список не является полным, так как развитие в
сфере информатизации общества постоянно развивается и вносит в
жизнедеятельность человека все новые и новые программы для обработки, передачи,
хранения информационных объектов.
3.
ДИСКРЕТНОЕ (ЦИФРОВОЕ) ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
Дискретизация – это преобразование
непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов.
В настоящее время все
чаще данные, изначально имеющие аналоговую форму (речь, телевизионное
изображение), передаются по каналам связи в дискретном виде , то есть в
виде последовательности единиц и нулей. Процесс представления аналоговой
информации в дискретной форме называется дискретной модуляцией . В
отличие от аналоговых машин, оперирующих непрерывной информацией, современные
компьютеры имеют дело с дискретной информацией, на входе и выходе которых в
качестве такой информации могут выступать любые последовательности десятичных
цифр, букв, знаков препинания и других символов. Внутри системы эта информация
кодируется в виде последовательности сигналов, принимающих лишь два различных
значения. В то время, как возможности аналоговых машин ограничены преобразованиями
строго ограниченных типов сигналов, современные компьютеры обладают свойством
универсальности, иными словами, компьютер может производить преобразования
любых буквенно-цифровых данных благодаря программе, составленной для выполнения
той или иной задачи. Свойство универсальности компьютера не ограничивается
возможностью оперирования одной лишь буквенно-цифровой информацией. В данном
виде может быть представлена (закодирована) любая дискретная информация.
Таким образом, компьютеры
могут рассматриваться как универсальные преобразователи информации.
4.
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ДВОИЧНОЙ СИСТЕМЕ СЧИСЛЕНИЯ
К достоинству двоичной
системы счисления относится – простота совершаемых операций, возможность
автоматической обработки информации с использованием двух состояний элементов
ПК.
Кодирование
– это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в
знаки или группы знаков другой знаковой системы. Декодирование – расшифровка
кодированных знаков, преобразование кода символа в его изображение. Двоичное
кодирование – кодирование информации в виде 0 и 1.
Способы кодирования и
декодирования информации в компьютере, в первую очередь, зависит от вида
информации, а именно, что должно кодироваться: числа, символьная информация (буквы,
цифры, знаки), графические изображения, звук.
1. Двоичное
кодирование чисел – для записи информации о количестве
объектов используются числа. Числа записываются с использованием особых
знаковых систем, которые называют системами счисления.
2. Двоичное
кодирование текста – присвоение символу определенного кода –
это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. В качестве
международного стандарта была принята кодовая таблица ASCII (American Standard
Code for Information Interchange) – на 1 символ отводится 1 байт (8 бит), всего
можно закодировать 256 символов. С 1997 г. появился новый международный
стандарт Unicode, который отводит для кодировки одного символа 2 байта (16
бит), и можно закодировать 65536 различных символов.
3. Двоичное
кодирование графики – пространственная дискретизация –
перевод графического изображения из аналоговой формы в цифровой компьютерный
формат путем разбивания изображения на отдельные маленькие фрагменты (точки)
где каждому элементу присваивается код цвета. Пиксель – минимальный участок
изображения на экране, заданного цвета. Растровое изображение формируется из
отдельных точек – пикселей, каждая из которых может иметь свой цвет. Двоичный
код изображения, выводимого на экран храниться в видеопамяти. Кодирование
рисунка растровой графики напоминает – мозаику из квадратов, имеющих
определенный цвет. Для хранения черно-белого изображения используется 1 бит, цветные
изображения формируются в соответствии с двоичным кодом цвета, который хранится
в видеопамяти. Цветное изображение на экране формируется за счет смешивания
трех базовых цветов – красного, зеленого и синего.
4. Двоичное
кодирование звука – в аналоговой форме звук представляет
собой волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. На компьютере
работать со звуковыми файлами начали с начала 90-х гг. В основе кодирования
звука с использованием ПК 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). Временная
дискретизация – способ преобразования звука в цифровую форму путем разбивания
звуковой волны на отдельные маленькие временные участки, где амплитуды этих
участков квантуются (им присваивается определенное значение).
5. Представление
видеоинформации – в последнее время компьютер все чаще
используется для работы с видеоинформацией. Простейшей такой работой является
просмотр кинофильмов и видеоклипов. Следует четко представлять, что обработка
видеоинформации требует очень высокого быстродействия компьютерной системы. Что
представляет собой фильм с точки зрения информатики? Прежде всего, это
сочетание звуковой и графической информации. Кроме того, для создания на экране
эффекта движения используется дискретная по своей сути технология быстрой смены
статических картинок.
информационных объектов различных видов
Информационные объекты различных видов — Мегаобучалка
Информационные объекты различных видов . - информатика...
Информационные объекты различных видов
Информационные объекты различных видов
Лето Сочинение 5
Модель Расширяющейся Вселенной Курсовая Работа
Контрольные Работы Разноуровневые 2 Класс
Реферат На Тему Письмо И Орфография
Сочинение Описание Помещения Кабинет