Базовые понятия.Кодирование

пособие. 2011 г.
Воробьева А.П. «Информатика. Базовый курс. Часть 1». Учебное

пособие. 2011 г.
Кисленко Н.П. «Информатика. Базовый курс. Часть 3». Учебное пособие. 2012 г.
Воробьева А.П., Соппа М.С. «Система программирования Турбо Паскаль». Учебное пособие. 2006 г.

в систему тестирования⇒
Студентам ВУЗов⇒Обучение и самоконтроль
Ключ:
Образовательный стандарт: ФГОС
Направление: 270800.62 «Строительство»
Дисциплина: Информатика
Режим обучения

и режим самоконтроля
*********************************************
Контрольное тестирование (выдается логин и пароль)

152829tt549

ей нельзя дать строго научного определения. Мы под информацией будем

понимать сведения о людях, предметах, фактах, событиях и процессах независимо от формы их представления.
В теории информации  по концепции К. Шеннона под информацией понимают  сведения, уменьшающие неопределенность (энтропию).
За единицу количества информации принимают 1 бит – это такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза.
Информатика - это дисциплина которая изучает законы, методы и способы сбора, представления, хранения, накопления, обработки, передачи и регистрации данных средствами вычислительной техники (ВТ).

о событии или состоянии объекта наблюдения.
Сообщение – это информация, представленная

совокупностью различных знаков и символов и предназначенная для передачи в виде сигналов.
Данные – это информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки ее на компьютере или другими техническими средствами.

основным действиям информационных процессов относятся сбор, передача, обработка, накопление и

хранение информации.
Информационные технологии (IT-технологии) объединяют методы и средства реализации информационных процессов с использованием вычислительной техники.
Информационная система – это организационно упорядоченная совокупность документов и информационных технологий, реализующих информационные процессы.

звуковая информация.
Для автоматизации работы с данными различных типов важно

унифицировать форму их представления. В вычислительной технике принята универсальная система двоичного кодирования. Эта система основана на представлении данных всех типов двоичным кодом, состоящим из последовательности только двух цифр (бит): 0 и 1.

0, да или нет, черное или белое, истина или ложь

и т. п.). Если количество бит увеличить до двух, то число различных значений составит 4. Тремя битами можно закодировать 8 различных значений. Таким образом, увеличивая число бит на единицу, мы увеличиваем в два раза количество различных кодируемых значений.

Для вычисления общего количества кодируемых значений используется формула Р. Хартли.
, где
N – количество различных кодируемых значений;
m – количество бит, используемых для кодирования.

N=2m

при использовании равномерного кода составил 1/512 байт. Определить мощность алфавита,

с помощью которого записано данное сообщение.
Решение
Мощность алфавита – это количество символов в алфавите.
Переведем информационный объем сообщения в биты.

Для кодирования одного символа отводится

Тогда мощность алфавита (N) по формуле Р. Хартли равна.

1/512 Мбайт=(1/512)⋅1024 Кбайт⋅1024 байт⋅8 бит=16384 бит

i=16384/4096=4 бит

N=2i=24=16

зрительских кресел: одна – 6 на 12, а другая –

8 на 4. Определить минимальное количество бит, которое потребуется для кодирования каждого места в автоматизированной системе.
Решение
Вычислим, сколько всего мест требуется закодировать.

В соответствии с формулой Р. Хартли имеем
N – количество различных кодируемых значений;
i – количество бит, используемых для кодирования.
Определим ближайшее кратное двойке число, которое ≥ 104:

Следовательно, для кодирования каждого места потребуется:

6*12 + 8*4 = 72 + 32 = 104 (места)

N = 2i

N = 2i = 27 = 128≥104

i = 7 (бит)

основанием которой является число 2. Эта система счисления, также как

и десятичная, является позиционной.
В вычислительной технике для более компактной записи двоичных чисел иногда используют восьмеричную и шестнадцатеричную позиционные системы счисления.
В некоторых случаях используется двоично-десятичное кодирование, при котором каждая десятичная цифра записывается своим двоичным кодом.

из двух форм: естественной и экспоненциальной (нормализованной).

Применяется для записи

целых двоичных чисел. Считается, что запятая (десятичная точка) фиксируется после младшего разряда.
Для хранения целых неотрицательных чисел (без знака) в памяти отводится 1 байт (8 бит).

Естественная форма (с фиксированной точкой)

Старший разряд

Максимальное число (когда во всех разрядах 1) = 28–1= 255

или 4 байта (удвоенное слово). Старший разряд является знаковым. Он

содержит значение 0, если число положительное, или 1 − для отрицательного числа.
Положительные числа со знаком «+» записываются в компьютере прямым кодом, то есть обычной двоичной записью.
Для представления отрицательных чисел используют дополнительный код, который позволяет заменить операцию вычитания сложением, что существенно упрощает работу процессора и увеличивает его быстродействие.

полного разряда (Pn–|A|). Например для отрицательного числа A = –13

дополнением будет число 87 (102–|–13|= 100 – 13 = 87).
Пример. Выполнить операцию вычитания.
54 – 13 = 41
В ЭВМ вычитание заменяется суммированием с дополнительным кодом вычитаемого.
54 + 87 = 1
Затем в полученном результате 141 перенос 1 в старший разряд отбрасывается и получается значение 41.

Получение дополнительного кода

41

счисления состоит из трех шагов.
Записать модуль числа в прямом коде

в n двоичных разрядах.
Получить обратный код, инвертируя значения всех бит в прямом коде числа.
Прибавить 1 к полученному обратному коду.

Модуль числа 2009 в двоичной системе счисления равен 11111011001. Прямой

код числа 200910 получается добавлением нулей перед старшим разрядом двоичного кода до 16 разрядов (5 нулей). Получим прямой код:

Пример получения дополнительного кода

0000011111011001

1 к обратному коду, получим дополнительный код:



Применяется в компьютере для

записи вещественных чисел вида a⋅10p (в нормализованном виде 0,1≤|a|<1), где a называется мантиссой, а p – порядком (например –0,3057⋅10+02).

1111100000100110

1111100000100111

Экспоненциальная форма (с плавающей точкой)

Вопрос 2. Чему равен порядок p?

Вопрос 1. Чему в примере равна мантисса a?

8 байтов (учетверенное слово). Например, если выделено удвоенное слово (32

бита), то распределение двоичных разрядов имеет следующий вид.

Представление вещественных чисел в компьютере

Знак числа

Знак порядка

|p|

|a|