Тема 1.3. Представление информации в ПК

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объема и разнообразия информации.

Средства обработки информации – это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер – универсальная машина для обработки и хранения информации.

Какую информацию может обрабатывать компьютер?

Компьютер может обрабатывать следующие виды информации:

· текстовую;

· числовую;

· графическую;

· звуковую;

· видео.

Любая информация, поступающая в компьютер, представляется в виде последовательностей электрических импульсов (уровней напряжения): есть импульс (напряжение) – (1), нет – (0). Такое представление информации в виде нулей и единиц называется двоичным кодированием.

А что такое кодирование информации и, в частности, двоичное кодирование?

Представление информации может осуществляться с помощью языков, которые являются знаковыми системами. Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита и правил выполнения операций над знаками (кодирование информации).

Одну и ту же информацию, например, сведения об опасности, мы можем выразить разными способами: просто крикнуть; оставить предупреждающий знак (рисунок); с помощью мимики и жестов; предать сигнал «SOS» с помощью азбуки Морзе или используя семафорную или флажковую сигнализацию. В каждом из этих способов мы должны знать правила, по которым можно отобразить информацию. Такое правило называется кодом.

Код – это набор условных обозначений (или сигналов) для записи (или передачи) некоторых заранее определенных понятий.

Кодирование информации – это процесс формирования определенного представления информации. В более узком смысле под термином «кодирование» часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки.

Обычно каждый образ при кодировании (иногда говорят – при шифровке) представляется отдельным знаком.

Знак – это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов.

Знак вместе с его смыслом называют символом.

Набор знаков, в котором определен их порядок, называется алфавитом.

Существует множество алфавитов:

· алфавит кириллических букв {А, Б, В, Г, Д,…};

· алфавит латинских букв {A, B, C, D, E, F,…};

· алфавит десятичных цифр {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

· алфавит знаков зодиака {картинки знаков зодиака};

· и др.

Особенно большое значение имеют наборы, состоящие всего из двух знаков:

· пара знаков {+, -};

· пара цифр {0,1};

· пара ответов {да, нет}.

Алфавит, состоящий из двух знаков, называется двоичным алфавитом.

Двоичный знак называется битом.

Длиной кода называется такое количество знаков, которое используется при кодировании (количество используемых разрядов).

Количество символов в алфавите и длина кода – разные вещи.

Например, в русском алфавите 33 буквы, а слова могут быть длиной в 1, 2, 3 и т. д. символа.

В вычислительной технике в настоящее время широко используется двоичное кодирование (кодирование с алфавитом (0, 1)).

Рассмотрим следующую таблицу, в которой представлено двоичное кодирование различных видов информации.

Виды информации	Двоичный код и соответствующий уровень напряжения в одной ячейке
Текстовая
Числовая
Графическая
Видео

Каждая цифра машинного двоичного кода несет информацию в 1 бит. Таким образом, две цифры несут информацию в 2 бит т.д..