Информационная емкость двоичных чисел

Число разрядов N
Количество различных значений К зн

Пользуясь таблицей легко закодировать любое количество информации. Например: если нужно закодировать 32 буквы русского алфавита, достаточно взять 5 разрядов двоичной системы счисления. В информационных документах, таких как компьютерные используются не только русские, но и латинские буквы, цифры, математические знаки, всего около 250.

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Таким образом, человек различает символы по их начертанию, а компьютер – по их коду. При вводе в память компьютера текстовой информации происходит ее двоичное кодирование, символ преобразуется в его двоичный код. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу с символом и в память ПК поступает последовательность из восьми электрических импульсов (двоичный код символа). Код символа хранится в оперативной памяти компьютера, где занимает одну ячейку.

В процессе вывода символа на экран компьютера производится обратный процесс – декодирование, т.е. преобразование кода символа в его изображение.

Впервые зашифровывать информацию восьмиразрядными двоичными последовательностями предложила фирма IBM. В восьмиразрядной последовательности умещается 28=256 различных значений. Этого вполне достаточно чтобы дать уникальное восьмибитовое обозначение каждой заглавной и строчной букве двух алфавитов, всем цифрам, знакам препинания, другим необходимым символам, а также служебным кодам для передачи информации. Поэтому единицей измерения объема компьютерной информации служит восьмибитовое число – байт.

Присвоение символу конкретного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. В современных персональных компьютерах информация представляется в коде ASCII (American standart code for information interchange) – американский стандартный код для обмена информацией. Таблица кодирования разбита на 16 строк и 16 столбцов имеющих двоичные номера от 0000 до 1111 или шестнадцатеричные от 0 до F. Код символа стоящего на пересечении строки и столбца составляется из номера столбца (старшие разряды) к которому приписывается номер строки ( младшие разряды)

Таблица кодов ASCII (альтернативная кодировка)

  A B C D E F
    @ P ` p А Р а р Ё
  ! A Q a q Б С б с ё
  o B R b r В Т в т Є
© ð # C S c s Г У г у є
¨ $ D T d t Д Ф д ф Ї
§ § % E U e u Е Х е х ї
ª   & F V f v Ж Ц ж ц Ў
    G W g w З Ч з ч ў
  ( H X h x И Ш и ш °
  ) I Y i y Й Щ й щ
A   * : J Z j z К Ъ к ъ ·
B   + ; K [ k { Л Ы л ы
C     , < L \ l | М Ь м ь
D     - = M ] m } Н Э н э ¤
E   . > N ^ n ~ О Ю о ю
F ¤ / ? O _ o   П Я п я  

Например: символ латинского алфавита W будет представлен в ПК как 5716=0101 01112

Первая половина таблицы кодирования (коды 0-127) является общепринятой во всем мире. Эту часть принято называть «нижней» кодовой страницей.

Ее первые 33 кода соответствуют не символам, а операциям. Это так называемые управляющие коды, которым не соответствуют никакие символы языков и соответственно они не выводятся ни на экран ни на устройство печати ( перевод строки, ввод пробела и т.д) Коды с 33 по 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания

В верхней половине (Коды 128-255) находятся буквы национальных алфавитов и символы для рисования линий псевдографика.

Файл в формате ASCII не содержит кодов форматирования, а потому может служить удобным средством обмена данными между различными программами и компьютерами разного типа.

К сожалению существуют пять различных кодовых таблиц для русских букв ( КОИ-8, СР1251, СР866, Мас, ISO). Каждая кодировка задается своей собственной кодовой таблицей. Поэтому одному и тому же двоичному коду в различных кодировках поставлены в соответствие различные символы

В России в качестве стандарта на компьютерах работающих в операционной системе MS-DOS принята кодовая страница.СР866.

Кодировка СР1251 используется на большинстве компьютеров, работающих в системах Windows.

В настоящее время появился новый международный стандарт – система, основанная на 16 – ти разрядном кодировании символов, получившая название универсальной – UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65536 различных символов.

Слово ASCII является аббревиатурой от American Standard Code for Information Interchange.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАТИКИ

Информатика как наука стала развиваться с середины нашего столетия, что связано с появлением ЭВМ и начинающейся компьютерной революцией.

Появление вычислительных машин в 50-е годы создало для информатики необходимую ей аппаратную поддержку, или, иначе говоря, благоприятную среду для ее развития как науки. Всю историю информатики принято разбивать на два больших этапа: предыстория и история.

Предыстория информатики такая же древняя, как и история развития человеческого общества. В предыстории выделяют (весьма приближенно) ряд этапов. Каждый из этих этапов характеризуется по сравнению с предыдущим резким возрастанием возможностей хранения, передачи и обработки информации.

Начальный этап предыстории - освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стал специфическим социальным средством хранения и передачи информации.

Второй этап - возникновение письменности. Прежде всего резко возросли (по сравнению с предыдущим этапом) возможности по хранению информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность и как средство для передачи информации. Кроме того, возникновение письменности было необходимым условием для начала развития наук (вспомним Древнюю Грецию, например). С этим же этапом, по всей видимости, связано и возникновение понятия натуральное число. Все народы, обладавшие письменностью, владели понятием числа и пользовались той или иной системой счисления.

Третий этап - книгопечатание. Книгопечатание можно смело назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации было поставлено на поток, на промышленную основу. По сравнению с предыдущим этот этап не столько увеличил возможности по хранению (хотя и здесь был выигрыш: письменный источник - часто один-единственный экземпляр, печатная книга - целый тираж экземпляров, а следовательно, и малая вероятность потери информации при хранении (вспомним "Слово о полку Игореве"), сколько повысил доступность информации и точность ее воспроизведения.

Четвертый и последний этап предыстории связан с успехами точных наук (прежде всего математики и физики) и начинающейся в то время научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, к которым по завершению этапа добавилось и телевидение. Кроме средств связи появились новые возможности по получению и хранению информации - фотография и кино. К ним также очень важно добавить разработку методов записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски).

Характеристика информационной деятельности Особенности и свойства Периоды
I. Период накопления информации (развития пассивных носителей информации).
1. Наскальная живопись. 1. Непереносимость. 2. Общедоступность. 3. Неопределенная стоимость. 25 – 30 тыс. лет назад.
2. На мелких природных носителях, письменность. 1. Переносимость. 2. Сознание ценности. 3. Ограничение доступа. До 1446 г.
3. Книгопечатание 1. Тиражируемость. 2. Общедоступность, свобода распространения. 3. Коллективность информационной деятельности. 1446г.н.э. Иоган Гуттенберг 1-й печ. станок
II. Период развития активных носителей информации.
1. Появление ЭВМ. 1. Информация становится предметом труда. 2. Средства обработки информации уникальны. 3. К СОИ имеют ограниченный доступ. 4. Ими монопольно владеют. 1946 г. ENIAC
2. Микропроцессоры 1. Тиражируемость СОИ. 2. Общедоступность, свобода распространения СОИ. 3. Автоформализация знаний. 1975 г. APPLE II Стив Джонс Стефан Возняк

С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, начало ее истории. Для такой "привязки" имеется несколько причин. Во-первых, сам термин "информатика" появился на свет благодаря развитию вычислительной техники, и поначалу под ним понималась наука о вычислениях (первые ЭВМ большей частью использовались для проведения числовых расчетов). Во-вторых, выделению информатики в отдельную науку способствовало такое важное свойство современной вычислительной техники, как единая форма представления обрабатываемой и хранимой информации. Вся информация, вне зависимости от ее вида, хранится и обрабатывается в двоичной форме.

Так получилось, что компьютер в одной системе объединил хранение и обработку числовой, текстовой, графической и аудиовизуальной информации.

Наши рекомендации