Введение в информатику. Основные понятия и определения

1.

Введение в информатику
Сергеева И.А.
Кемерово 2023

2.

1.Основные понятия и
определения информатики.
Информатика- это наука, изучающая все аспекты получения,
хранения, преобразования, передачи и использования
информации.
Информация – знания, сведения.

3.

1.Основные понятия и определения
информатики.
Информатика- это наука, изучающая все аспекты
получения, хранения, преобразования, передачи и
использования информации.
Информация – знания, сведения.

4.

Состав информатики
-теория информации;
-кибернетика;
-программирование;
-математическая лингвистика;
-теория алгоритмов.

5.

Информационные процессы:
4
Информационные процессы – это процессы сбора, обработки, накопления,
хранения, поиска и передачи информации.
Информационная
система
–
организационноупорядоченная
совокупность информационных объектов и информационных технологий,
реализующих информационные процессы.
Информационный объект – это
представленная каким-либо способом.
информация,
сохраненная
и
Человек воспринимает окружающий мир (получает информацию) с
помощью органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса).

6.

Сигнал (англ. signal, от лат. signum – знак) – это знак, физический процесс или явление,
несущие сообщение о каком-либо событии, состоянии объекта либо передающие команды
управления, оповещения и т. д.
По своей природе сигнал может быть:
механическим (например, деформация, изменение давления),
тепловым (изменение температуры),
световым (вспышка света, зрительный образ),
электрическим (изменение силы тока, напряжения),
электромагнитным (радиоволны),
звуковым (акустические колебания) и др.
Сигналы могут преобразовываться (без изменения несомой ими информации) из одного
вида в другой, более удобный для последующей передачи, восприятия, хранения,
переработки.
10

7.

Информационные процессы
Действия, производимые с информацией:
1).Хранение в собственной (или внутренней) и внешней памяти (на внешних
носителях).
2).Передача как непосредственно, так и с помощью технических средств (каналов
передачи информации).

8.

3).Обработка информации:
получение новой информации из данной путем математических
вычислений или логических рассуждений;
изменение формы представления информации без изменения ее
содержания (кодирование);
упорядочение (сортировка) информации;
поиск нужной информации в некотором информационном массиве.

9.

Информационные процессы:
в технике
Информационные процессы характерны не только для человека и общества,
живой природы, но и для техники. Жизнедеятельность любого организма или
нормальное функционирование технического устройства связаны с процессами
управления. Процессы управления включают в себя получение, хранение,
преобразование
и
передачу
информации.
В любом процессе управления всегда происходит взаимодействие двух объектов
– управляющего и управляемого, которые соединены каналами прямой и
обратной связи. По каналу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по
каналу обратной связи - информация о состоянии управляемого объекта.
9

10.

Кодирование информации
Кодирование – представление символов одного алфавита
символами другого по определённым правилам.
Система счисления – способ представления любого числа с
помощью алфавита символов, называемых цифрами.
1

11.

Непозиционная система счисления
Ряд символов для представления основных чисел, а
остальные числа – результат их сложения и вычитания.
Основные символы для обозначения десятичных
разрядов в римской системе счисления:
I – один, X – десять, C – сто, M – тысяча и их половины
V – пять, L – пятьдесят, D – пятьсот.

12.

Натуральные числа записываются при помощи
повторения этих цифр
(например, II – два, III – три, XXX – тридцать, CC –
двести).
Если большая цифра стоит перед меньшей цифрой, то
они складываются, если наоборот – вычитаются
(например, VII – семь, IX – девять).

13.

Позиционная система счисления
В ней любое число представляется в виде
последовательности цифр, количественное значение
которых зависит от места (позиции), которое занимает
каждая из них в числе.
Алфавит десятичной системы состоит из десяти
символов (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), называемых
арабскими цифрами.

14.

По правилам этой системы счисления символы
располагаются, начиная с нулевой позиции и далее по
возрастающей слева направо. Символ 1 в нулевой
позиции – это единица, а в первой позиции – это уже 10
единиц.

15.

Официальное «рождение» двоичной системы счисления
(в её алфавите два символа: 0 и 1) связывают с именем
Готфрида Вильгельма Лейбница. В 1703 г. он
опубликовал статью, в которой были рассмотрены все
правила выполнения арифметических действий над
двоичными числами.

16.

Кодирование информации
АЛФАВИТ 2-чной системы счисления:
01
АЛФАВИТ 10-чной системы счисления:
0123456789
АЛФАВИТ 16-ричной системы счисления:
0123456789ABCDEF
АЛФАВИТ 8-ричной системы счисления:
01234567
Основание системы счисления – это количество символов в её алфавите.
4

17.

Правила перевода чисел из одной системы счисления в
другую систему
Для перевода числа из десятичной системы счисления в
любую другую систему счисления нужно делить это число
на основание той системы, в которую переводим число, до
тех пор, пока остаток от деления не станет меньше
делителя, а потом прочесть остатки справа налево.

18.

Для перевода числа из любой системы счисления в
десятичную нужно умножить содержимое каждого разряда
на основание системы в степени равной порядковому
номеру разряда и всё сложить.

19.

Сложение (перенос в следующий разряд, когда
разрядная сумма достигает 2)
101 =D 5
+010 =D 2
111 =D 7

20.

Вычитание (заменяется операцией сложения с вычитаемым, взятым с обратным
знаком).
Для представления отрицательных двоичных чисел используется
дополнительный код – число, которое при сложении с исходным дает в сумме
единицу, он равен обратному коду (который образуется заменой единиц нулями и
наоборот) плюс единица младшего разряда.
0011 =D 3
D 7 – D 3=D 4
1100 =обратный код D 3
1101 =дополнительный код D 3
+0111 = D 7
0100 = D 4

21.

D 7 – D 3=D 4
1100 =обратный код D 3
1101 =дополнительный код D 3
+0111 = D 7
0100 = D 4
0011 =D 3

22.

Умножение (если разряд множителя равен 1, то частичное
произведение равно
множимому, если 0, то частичное произведение тоже равно 0).
101 =D 5
D 5 X D 2 = D 10
х 10 =D 2
000
101
1010 = D 10

23.

Деление (выполняется аналогично тому, как в десятичной
системе).
D 12 : D 4=D 3 (B 011)
1100 100
100
11
100
100
0

24.

Кодирование информации

25.

Текстовая информация, как числовая и другие виды информации,
кодируется двоичными кодами. Существуют различные системы
кодирования. Например, в системе КОИ-7 («Код Обмена
Информацией») каждый символ кодируется последовательностью
из семи нулей и единиц. Это отечественная система кодирования.

26.

Позднее она уступила место американской системе ASCII
(это аббревиатура названия «American Standard Code for
Information
Interchange»,
что
переводится
как
американский
стандартный
код
информационного
обмена).

27.

28.

Коды от 128 до 255 в таблице ASCII
использованы для кодирования некоторых символов, отличающихся от латинского
алфавита и встречающихся в языках с письменностью,
основанной на латинском алфавите, – немецком, французском,
испанском, а также для кодирования символов «псевдо- графики».

29.

Для кодирования цвета используется шестнадцатеричная
система счисления. При создании и разработке дизайна
документов для размещении их в Интернете бывает необходимо
указать коды используемых цветов. Для определения кода цвета
можно
воспользоваться
специальными
таблицами
или
графическим редактором Adobe Photoshop.

30.

Представление информации в ЭВМ
В ЭВМ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ 2 СИМВОЛА- НОЛЬ И ЕДИНИЦА (0 и
1)
ИНФОРМАЦИЮ, ПРЕДСТАВЛЕННУЮ В ТАКОМ ВИДЕ, ЛЕГКО
ТЕХНИЧЕСКИ СМОДЕЛИРОВАТЬ, НАПРИМЕР В ВИДЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ.

31.

Измерение информации
Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два
раза, несет 1 бит информации.
Неопределенность знаний - это количество возможных
результатов (исходов) какого-либо события.

32.

Единицы информации
1 БИТ - ОБЪЕМ
ИНФОРМАЦИИ,
НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ
ЗАПОМИНАНИЯ ОДНОГО ИЗ
ДВУХ СИМВОЛОВ-0 ИЛИ 1

33.

1 бит- 2 варианта,
2 бита- 4 варианта,
3 бита- 8 вариантов;
4 бита- 16 вариантов,
5 бит- 32 варианта,
6 бит- 64 варианта,

34.

Алфавитный способ
Алфавит – это все символы, встречающиеся в тексте (буквы,
знаки препинания, скобки, пробел, цифры).
Полное число символов называется мощностью алфавита
Количество информации i, которое несет один символ в
тексте, и мощность алфавита N связаны формулой