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.