Всего на сайте:
183 тыс. 477 статей

Главная | Информатика

Язык как способ представления информации. Кодирование информации. Единицы измерения объема информации  Просмотрен 387

Знаковая форма восприятия, хранения и передачи информации означает использование какого-либо языка. Языки делятся на разговорные (естественные) и формальные. Естественные языки носят национальный характер. Формальные языки чаще всего относятся к специальной области человеческой деятельности (например, язык математики или язык флажков на флоте).

Для того чтобы информация могла быть передана от источника к адресату, состояния источника должны быть каким-то образом отражены во внешней (по отношению к источнику и адресату) среде, воздействующей на приемные органы адресата (как лист бумаги с написанным чернилами на его поверхности письмом). Следовательно, информация во внешней среде выражается с помощью некоторых материальных объектов (носителей), ассортимент и способ расположения которых задает информацию. Как уже отмечалось, человек воспринимает сообщение посредством органов чувств. Приемник информации в технике воспринимает сообщения с помощью различной измерительной и регистрирующей аппаратуры. Носителем информации в различных информационных процессах может быть, например, камень, бумага, электрический кабель, магнитный диск.

В любом случае материально-энергетические параметры среды-носителя изменяются. Отображение множества состояний источника во множество состояний носителя называется способом кодирования. Таким образом, при выбранном способе кодирования какое-либо состояние заменяется своим образом — кодом состояния (или кодом информации, задаваемой этим состоянием). Так, мысли источника-человека могут быть закодированы определенным набором звуков, которые в свою очередь можно закодировать какими-то символами. Чаще всего каждое отдельное состояние источника представляется символами из некоторого конечного набора, а последовательность сменяющихся во времени состояний — последовательностью символов.
Конечный набор знаков (символов) любой природы, из которых конструируются сообщения, образует алфавит некоторого языка.

Итак, последовательность символов алфавита, кодирующая состояние источника и воспринимаемая адресатом как сообщение, как информация, образует слово на этом языке.

На передачу и переработку информации влияет то, сигналами какой природы отображается одна и та же информация, то есть каким кодом задана одна и та же информация. Если говорить о сигналах, дискретных по виду, то их множество конечно, поэтому их принято кодировать буквами алфавита того или иного естественного языка или цифрами той или иной системы счисления. Таким образом, дискретная информация отождествляется с алфавитно-цифровой, а простейшим алфавитом, достаточным для записи (представления) информации, является алфавит из двух символов, допустим 0 и 1.

Двоичное кодирование и компьютер

С конца XX века, века компьютеризации, человечество пользуется двоичной системой ежедневно, так как вся информация, обрабатываемая современными ЭВМ, хранится в них в двоичном виде. Каким же образом осуществляется это хранение? Каждый регистр арифметического устройства ЭВМ, каждая ячейка памяти представляет собой физическую систему, состоящую из некоторого числа однородных элементов. Каждый такой элемент способен находиться в нескольких состояниях и служит для изображения одного из разрядов числа. Именно поэтому каждый элемент ячейки называют разрядом. Нумерацию разрядов в ячейке принято вести справа налево, самый правый разряд имеет порядковый номер 0.

Если при записи чисел в ЭВМ мы хотим использовать обычную десятичную систему счисления, то мы должны уметь получать 10 устойчивых состояний для каждого разряда (как на счетах при помощи костяшек). Такие машины существуют. Однако конструкции элементов такой машины чрезвычайно сложны, что сказывается на надежности и скорости работы ЭВМ.

Наиболее надежным и дешевым является устройство, каждый разряд которого может принимать два состояния: намагничено — не намагничено, высокое напряжение — низкое напряжение и т.д. В современной электронике развитие аппаратной базы ЭВМ идет именно в этом направлении. Следовательно, использование двоичной системы счисления в качестве внутренней системы представления информации вызвано конструктивными особенностями элементов вычислительных машин.

Предыдущая статья:Информация Следующая статья:Информационные процессы.
page speed (0.2758 sec, direct)