Кодирование информации. Представление информации в ЭВМ

Представление информации в ЭВМ

Носителем информации является сообщение. Сообщение это форма представления информации. Одним и тем же сообщением можно передавать разную информацию и наоборот одна и та же информация может быть передана различными сообщениями.

Связь между сообщением N и информацией I можно представить как некое отображение, являющееся результатом договоренности между отправителем и получателем информации. Сообщения передаются на определенном языке, понятном приемнику и передатчику. Это русский язык, жаргоны, язык глухонемых, печать для слепых, язык символов, знаков.

Запоминание и передача сообщений привела к возникновению письменности. Сообщения в письменной форме записываются зна-ками, выбираемыми из определенного набора – алфавита. Сам ал-фавит и правила формирования из него сообщений (предложений) должны быть известны и приемнику, и передатчику (синтаксис). Семантика (изучает языки описания информации) может быть не известна, значит, сообщение будет передано третьему лицу.

Анализируя информацию, мы сталкиваемся с необходимостью оценки качества и определения количества полученной информа-ции. Определить качество информации сложно, а часто и вообще невозможно.

Для определения количества информации нужно найти способ представить любую ее форму в едином виде, иначе говоря, надо су-меть символьную, текстовую и графическую информацию преобра-зовать так, чтобы она получила единый стандартный вид. Таким видом стала так называемая двоичная форма представления ин-формации. Она заключается записи любой информации в виде по-следовательности только двух символов.

Эти символы могут на бумаге обозначаться любым образом. Од-нако ради простоты записи взяты цифры 0,1. В электронном аппа-рате, хранящем либо обрабатывающем информацию, рассматри-ваемые символы могут также обозначаться по-разному.

Методику представления информации в двоичной форме можно пояснить, проведя такую игру. Нужно у собеседника получить ин-тересующую вас информацию, задавая любые вопросы, но получать в ответ только одно из двух: “да” или “нет”. Любой из этих ответов несет самую малую порцию информации (меньше быть не может). Эта порция определяет единицу измерения информации, называе-мую битом. Благодаря введению понятия единицы информации появилась возможность определения размера любой (графической, текстовой и символьной) информации числом битов.

Условимся каждый положительный ответ (“да”) представлять цифрой “1”, а отрицательный (“нет”) цифрой “0”. Тогда запись всех ответов образует многозначную последовательность цифр, состоящую из н улей и единиц. Рассмотренный процесс получения двоичной информации об объектах называют кодированием информации. Код правило, описывающее отображение одного набора знаков в другой. Существ ует несколько десятков кодов:

Бодо международный телеграфный, пятиразрядный, c учетом частоты использования (E, T, I, N) букв, слова располагаются так, чтобы расход энергии был минимальным.

Код Хемминга, позволяющий исправлять ошибки.Азбука Морзе (буквы и цифры закодированы с помощью коротких и длинных импульсов) А; Б; 1.

Кодирование информации перечислением всех возможных событий очень трудоемко. Поэтому на практике кодирование осуществляется более простым способом. Он основан на том, что один разряд последовательности двоичных цифр имеет только два значения:

0,1. Двухразрядная последовательность имеет больше различных значений 00, 01, 10, 11, чем одноразрядная. Трехразрядная последовательность имеет также вдвое больше значений 000, 001,010, 011, 100, 110, 101, 111, чем двухразрядная, и т. д.

Для представления графической информации в двоичной форме используется так называемый поточечный способ. Поступают таким образом. На первом этапе вертикальными и горизонтальными линиями делят рассматриваемое изображение на квадратики или

пиксели. После этого необходимо записать в двоичной форме информацию о каждом из квадратиков. Как известно, любой цвет может быть представлен в виде суммы различной яркости зеленого,синего и красного цветов. Любой цвет характеризуется тем, сколько в нем долей красного, зеленого и синего цветов. Поэтому информация о каждой клетке должна содержать следующие сведения: номер клетки, яркость ее зеленого цвета, яркость ее син его цвета, яркость ее красного цвета. Все эти сведения можно получить ответами типа “да”, “нет” на соответствующие вопросы. Каждый кружочек в пикселе может либо гореть в полный канал (1), либо вооб ще не гореть(0). Тогда мы можем получить различные цвета. Если различных

типов яркости каждого элемента (или градаций яркости) будет не два, а 64, то различных цветов будет 64 262144 3.

ЛЕКЦИЯ 2. Технические средства реализации информационных технологий

Дата добавления: 2014-01-06