Главная страница
Содержание
 
 
Скачать архив

Краткая теория
Информатика – это совокупность дисциплин, которые изучают свойства информации и методы работы с информацией.
Методы работы с информацией – это накопление, обработка, хранение и передача информации с помощью технических средств.
Единицы измерения количества информации
Единица количества информации –  “бит”. (Binary digit, двоичная цифра).
Бит - это такое количество информации, которое   содержит ответ в форме  “да” или “нет” (содержит сообщение, которое уменьшает неопределённость в два раза).
Например.  Вопрос: какой стороной упадёт монетка, если её подбросить: “орёл” или “решка” ?
Ответ:  не знаю, или “орёл” или “решка” (ответ содержит неопределённость).
В результате опыта будет получен ответ: “да”( “орёл”) или “нет” (“решка”). Неопределённость уменьшится в два раза.
Количество информации, полученное из данного опыта, равно 1 биту.


1байт     =

23 бит      =

8 бит

1Кбайт   =

210 байт   =

1024 байт

1Мбайт  =

210 Кбайт =

1024 Кбайт

1Гбайт   =

210 Мбайт =

1024 Мбайт

1Тбайт   =

210 Гбайт =

1024 Гбайт

Представление и кодирование информации
Представление информации может осуществляться с помощью языков. Любой язык является знаковой системой, т.е. состоит из знаков. Каждая знаковая система (язык) строится на основе определённого алфавита и правил выполнения операций над знаками.
Кодирование информации – это операция преобразования знаков или группы знаков одного языка в знаки и  группы знаков другого языка.
В компьютере для представления информации используется двоичное кодирование.
Все виды информации в компьютере кодируются на машинном языке в виде логических последовательностей нулей и единиц.
Виды информации, которые кодируются на машинном языке: числовая, текстовая, графическая, звуковая, видео.
Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1). Каждая цифра машинного двоичного кода несёт количество информации, равное одному биту.

Представление числовой информации с помощью систем счисления
Система счисления – это знаковая система, в которой числа записываются  по определённым правилам  с помощью символов некоторого алфавита. Эти   символы называются цифрами или базисными числами данной системы.
Позиционные системы счисления

Система счисления

Основание

Алфавит цифр (базисные числа)

Десятичная

10

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

Двоичная

2

0,1

Восьмеричная

8

0,1,2,3,4,5,6,7

Шестнадцатеричная

16

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, А(1010),B(1110),C(1210),
D(1310),E(1410),F(1510)

Каждая позиционная система имеет определённый алфавит цифр  (базисные числа) и основание. В позиционных системах счисления количественное значение цифры зависит от её позиции в числе.
Например:
Число 135710 имеет 4 позиции. Если считать слева направо, то первую позицию (позицию единиц) занимает цифра ”7”, вторую позицию (позицию десятков) занимает цифра ”5”, третью позицию (позицию сотен) занимает цифра ”3”, четвёртую позицию (позицию тысяч) занимает цифра ”1”.

135710=1·103+3·102+5·101+7·100.

Десятичная система счисления


10 – основание системы.
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 – базисные числа (алфавит цифр).

 

Двоичная система счисления                            Восьмеричная система счисления

2 – основание системы.                                      8 – основание системы.
0,1 – базисные числа                                           0,1,2,3,4,5,6,7 – базисные числа 

Таблица №1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Таблица №2   

“10” -ая

“2” -ая

“8” -ая

010

02

08

110

12

18

210

102

28

310

112

38

410

1002

48

510

1012

58

610

1102

68

710

1112

78

810

10002

108

910

10012

118

 “10” -ая

“2” -ая

010

02

110

12

210

102

310

112

410

1002

510

1012

610

1102

710

1112

810

10002

910

10012

Шестнадцатеричная система счисления

16 – основание системы.
1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F – базисные числа (алфавит цифр  букв).

Таблица №3

“10” -ая

“2” -ая

“8” -ая

“16” -ая

010

02

08

016

110

12

18

116

210

102

28

216

310

112

38

316

410

1002

48

416

510

1012

58

516

610

1102

68

616

710

1112

78

716

810

10002

108

816

910

10012

118

916

1010

10102

128

A16

1110

10112

138

B16

1210

11002

148

C16

1310

11012

158

D16

1410

11102

168

E16

1510

11112

178

F16

Схема перевода числа из “2-ой”, “8-ой”, “16-ой” в “10-ую“

Пример №1. 10102 = ?10
10102 = 1·23+0·22+1·21+0·20=8+0+2+0=1010.

Пример №2. 10108 = ?10
10108 = 1·83+0·82+1·81+0·80=512+0+64+0=57610.

Пример №3. 101016 = ?10
101016 =1·163+0·162+1·161+0·160=4096+0+256+0=435210.
Схема перевода числа из “10-ой” в “2-ую”, “8-ую”, “16-ую”

Число
из
“10-ой”
переводится

делением на 2

в “2-ую”

делением на 8

в “8-ую”

делением на 16

в “16-ую”

Пример №4. 1410 = ?2

Делимое

Частное

Остаток

Результат

14:2=

7

0

 

          11102

7:2=

3

1

3:2=

1

1

1:2=

0

1

Пример №5. 109210 = ?8

Делимое

Частное

Остаток

Результат

1092:8=

136

4

 

          21048

136:8=

17

0

17:8=

2

1

2:8=

0

2

Пример №6. 14010 = ?16

Делимое

Частное

Остаток

Результат

140:16=

8

С16 (1210)

 

8С16

8:16=

0

8

Смешанные системы счисления

Для перевода чисел из одной системы в другую можно использовать смешанные системы счисления.
Из смешанных систем мы рассмотрим двоично-восьмеричные  (“2-8”)  и двоично-шестнадцатеричные (“2-16”) системы счисления. В этих системах для записи любого числа используются цифры “0” и “1” (алфавит двоичной системы). Для записи каждой цифры в двоично-восьмеричной системе отводятся три двоичных разряда (триады), в двоично-шестнадцатеричной – четыре двоичных разряда (тетрады). Любое число, записанное в двоичной системе, сохраняет форму записи в двоично-восьмеричной и двоично-шестнадцатеричной системах, т.е. имеет тот же набор и порядок расположения “0” и “1”, что и в двоичной системе.

 

Таблица №4

Позиционные системы счисления

Смешанные системы счисления

“10” -ая

“2” -ая

“8” -ая

“16” -ая

“2-8”-ая
триады

“2-16”-ая
тетрады

0

0

0

0

000

0000

1

1

1

1

001

0001

2

10

2

2

010

0010

3

11

3

3

011

0011

4

100

4

4

100

0100

5

101

5

5

101

0101

6

110

6

6

110

0110

7

111

7

7

111

0111

8

1000

10

8

001 000

1000

9

1001

11

9

001 001

1001

10

1010

12

A

001 010

1010

11

1011

13

B

001 011

1011

12

1100

14

C

001 100

1100

13

1101

15

D

001 101

1101

14

1110

16

E

001 110

1110

15

1111

17

F

001 111

1111

Для перехода из двоичной в двоично-восьмеричную или двоично-шестнадцатеричную системы число, записанное в двоичной форме, следует разбить на триады или тетрады, затем записать это число в восьмеричной или шестнадцатеричной системе ( см.табл. №4). В смешанных системах крайние слева нули можно дописывать до триад или тетрад, в позиционных системах крайние слева нули следует убирать до первой значащей цифры.     
Следовательно, переход из восьмеричной системы в шестнадцатеричную систему или наоборот можно сделать по алгоритму:
X8>?2-8>?2-16>Y16;                  X16>?2-16>?2-8>Y8
Пример №7. 1238=?16.
Алгоритм решения: 1238>?2-8>?2-16>?16.
1238=(001 010  011)2-8 = (0 0101 0011)2-16=5316.
Сделать проверку по алгоритму: 1238>?10>?16.

Пример №8. 3С116=?8.
Алгоритм решения: 3С116>?2-16>?2-8>?8.
3С116=(0011 1100 0001)2-16= =(001 1 11 00 0 001)2-8=17018
Сделать проверку по алгоритму: 3С116>?10>?8.

     
0403