ИНформатикадан лекциялар

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 101 бет
Таңдаулыға:

АЛҒЫ СӨЗ

ХХ ғасырдың соңы адамзаттың индустриялық дәуірден ақпараттық дәуірге өтуімен ерекшеленеді.

Жоғары білім беру жүйесіндегі информатиканың рөлі әлемнің жүйелі ақпараттық бейнесін, адам мен ақпараттық ортаның тиімді өзара қарым-қатынасын қалыптастырудағы ақпараттық білімнің мәнімен, қазіргі заманғы ақпараттық қоғамдағы кәсіби қызметтің негізгі құрастырушысы ретіндегі ақпараттық технологияны пайдалану дағдыларының қалыптастырумен анықталады.

Информатика пәні студенттерді ақпараттық қоғамдағы өмір талаптарына сай дайындауда үлкен рөл атқарады. Қазіргі кезеңде студенттер үшін кәсіптік ақпараттық технологиялармен жұмыс істеп үйрену аса қажет.

Оқытудың негізгі мақсаты студенттердің оқу процесінде компьютерлік технология арқылы өз бетінше тиімді білім алу. Оқыту мазмұны информатиканың дүниетанымдық және пайдаланушылық аспектілерін қалыптастыруға бағытталған. Мұндай мазмұн Мемлекеттік ақпараттандыру бағдарламасының мақсаты мен міндеттерінен туындайды.

Ол компьютерді оқу құралы ретінде студенттердің оқу-танымдық қызметіне тұрақты пайдалануын көздейді.

Біздің мақсатымыз - студенттерге жұмыс істеу кезінде туындайтын нақты сұрақтарды шешу үшін ақпараттық технологиялар негіздерін үйрету.

1-бөлім. Информатиканың негізгі түсініктері

№1 дәріс. Информатиканың негізгі түсініктері

Дәріс жоспары :

1. 1 Информатика ғылымы мен техниканың бірігуі.

1. 2 Қазіргі информатика құрылымы.

1. 3 Ғылым жүйесіндегі информатиканың орны.

1. 1 Информатика ғылымы мен техниканың бірігуі

Қазіргі информатика көлемі бойынша өте үлкен және динамикалық дамуда.

Ақпараттану - адам өмірінің әр саласындағы ақпаратты іздеу, жинау, сақтау, түрлендіру және қолданумен байланысты сұрақтарды оқып үйрететін ғылыми пән. Генетикалық түрғыдан ақпараттану есептеу техникасымен, компьютерлік жүйелермен және желілермен байланысқан, себебі тек қана компьютерлер, ақпараттық процестерге ғылыми түрде жақындау бірмезгілде қажет және мүмкін болатындай көлемде ақпаратты тудыруға, сақтауға және автоматты түрде түрлендіруге мүмкіндік береді. Ғылым ретінде ақпараттану ақпараттық процестерге тән жалпы заңдылықтарды зерттейді. Ақпараттанудың қосымша объектісі әр түрлі ғылымдар және практикалық қызмет аймағы болып табылады.

Екінші жүниежүзілік соғыстан кейін кибернетика ғылымы тез дами бастады. Бұл ғылым басқарудың және әртүрлі жүйелердегі - жасанды, биологиялық, әлеуметтік - байланыстардың жалпы заңдалығын сипаттауға арналған ғылым. ЭЕМ дамуымен бірмезгілде дами отыра, кибернетика ақпараттарды түрлендірудің жалпы ғылымына айналды.

«Кибернетика» терминінен кейін дүниежүзілік ғылымда ағылшын тіліндегі «Computer Science» қолданыла бастады, ал соңынан 60ж. мен 70ж. аралығында француз ғалымдары «Infotmatique» терминін енгізді. 1978ж. «Информатика бойынша Халықаралық конгресс» қазіргі информатиканың не екендігіне анықтама берді - «Информатика ұғымы жасау, құрастыру, пайдалану мен ақпаратты өңдеу жүйелеріне материалды-техникалық қызмет көрсету, оған қоса машиналар, бұйымдар, математикалық қамтамасыздандыру, ұйымдастырушы аспектілер, сонымен бірге өндірістік, коммерциялық, әкімшілік және әлеуметтік ықпал жасау комплекстерімен» байланысқан аймақтарды қамтиды.

Ғылым ретінде, информатика ақпараттық процесстерге тән жалпы заңдылықтарды зерделейді.

Ақпарат материя және энергиялармен қатар бізді қоршаған ортаның фундаментальды негізі болып табылады.

Бүкіл қоғамды ақпараттандыруға ынталандырған есептеуіш техникасының дамуына байланысты ақпаратпен жұмыс атқарудын әртүрлі аспектілері туралы ғылымдар комплексі - информатика пайда болды.

Информатиканың қосымша объектілері әртүрлі ғылымдар және практикалық қызметтер аймағы, олар үшін информатика қазіргі технологиялардың үзіліссіз қайнар көзі болып табылады.

Ең әсерлі көріністердегі информациялық технологияларды атап өтейік:

1. АСУ - басқарудың автоматтандырылған жүйелері -техникалық және бағдарламалық құралдар комплексі, олар адаммен қарым-қатынаста болады және өндіріс пен қоғамдық сферадағы обьектілерді басқаруды ұйымдастырады. Мысалы, ҚарМТУ-дағы АСУ - АБИТУРИЕНТ.

2. АСУТП - технологиялық процесстерді басқарудың автоматтандырылған жүйелері. Мысалы, станоктарды бағдарламалық басқару, ракетаны, спутникті жіберуді басқару.

3. АСНИ -ғылыми зерттеулерді басқарудың автоматтандырылған жүйелері- бұл бағдарламалы - аппараттық комплекс, онда ғылыми аспаптар компьютермен ілеседі, оған өлшенген деректер автоматты түрде енгізіледі, компьютер деректерді өңдеп, зерттеушіге ыңғайлы түрде оларды көрсетеді.

4. АОС - оқытудың автоматтандырылғант жүйесі. Бұл жаңа бағдарламаларды үйренушілерге, білімдерін бағалауды жасауға, оқытушыға материал дайындауға көмек көрсететін жүйе.

5. САПР - автоматтандырылған жобалау жүйесі - бағдарламалы - аппараттық комплекс, ол адаммен қарым-қатынаста болады және механизмдерді, ғимараттарды, күрделі агрегаттар түйіндерін максимум тиімділікте жобалауға мүмкіндік береді.

1. 2 Қазіргі информатика құрылымы

Информатика әрекеттің сегіз негізгі бағыттарын қамтитын ғылыми-техникалық пәндердің комплексінен тұрады.

Сурет 1. 1 - Информатиканың бағыттары

Қазіргі заманғы ақпараттанудың құрылысы: теориялық информатика, есептеу техникасы, бағдарламалау, ақпараттық жүйелер, жасанды интеллект.

Теориялық информатика - математикалық бөлімдер енгізілген информатиканың бөлімі. Ол математикалық логикаға сүйенеді және алгоритм мен автоматтар теориясынан, ақпарат теориясы мен кодтау теориясынан, формальды тілдер және грамматика теориясынан, операцияларды зерттеу және басқаларынан тұрады. Информатиканың бұл бөлімі ақпаратты өңдеу сұрақтарын жалпы үйренуде математикалық әдістерді қолданады.

Есептеу техникасы - есептеуіш жүйелердің жалпы құрастырылу принциптері, есептеуіш жүйелердің жаңа архитектуралары, құрылғылыардың өзара байланысу принциптері мен қазіргі функционалдық мүмкіндіктері жасалатын бөлім. Мысал ретінде ЭЕМ шиналық архитектурасын, ақпаратты өңдеудің параллельді (көппроцессорлы) архитектурасын айтуға болады.

Бағдарламалау - бағдарламалық қамтамасыздандыру жүйесін жасаумен байланысты қызмет. Жүйелік БКАМ ішінде - жаңа бағдарламалау тілдері мен олардың компиляторларын жасау, интерфейстік жүйе (Windows) құрастыруды атауға болады. БҚАМ қосымшалары ішінен - мәтіндерді өңдеу жүйелері, электрондық кестелік процессорлар, графикалық редакторлар.

Ақпараттық жүйелер - әртүрлі күрделі жүйелерде ақпарат ағынын талдау, оларды тиімділеу, құрылымдау, ақпаратты сақтау және іздеу принциптері есептерімен байланысты информатика бөлімі. Ақпараттық анықтамалар жүйесі, ақпараттық-іздеу жүйелері, Internet-те ақпаратты іздеу және сақтаудың глобальдық жүйелері, WWW.

Жасанды интеллект -медицина, психология, физиология, лингвистика және басқа ғылымдармен қиылыстағы күрделі мәселелер шешілетін информатика аймағы. Бұл аймақтағы негізгі бағыт - бұл пікірлерді модельдеу, компьютерлік лингвистика, машиналық аудару, эксперттік жүйелерді жасау, образдарды айыра білу.

1. 3 Информатиканың ғылым жүйесіндегі орны

Академик Б. Н. Наумов информатиканы «ақпараттың жалпы қасиеттерін, оларды өңдеудің әдістері(жинау, сақтау, түрлендіру, тасымалдау, шығару) мен құралдарын зерделейтін табиғи ғылым ретінде) » анықтады.

Іргелілерге негізгі түсініктері жалпығылымдық сипаттамада болатын, көптеген басқа ғылымдарда және қызметтерде пайдаланылатын ғылымдарды жатқызу қабылданған.

Табиғи ғылымдар - физика, химия, биология және басқалары - біздің санамызға байланыссыз болатын өмірдегі объектілермен жұмысы бар. Оларға информатиканы жатқызу әртүрлі табиғаты бар жүйелерде - жасанды, биологиялық, қоғамдық - ақпаратты өңдеу заңының бірлестігін қайтарады.

Сурет 1. 2 - Информатиканың ғылым жүйесіндегі орны

Информатиканың негізгі мәселелері :

-кез-келген табиғаттағы ақпараттық процестерді зерттеу;

-ақпараттық техниканы жасау және ақпараттық процестерді зерттеу нәтижелерінің базасында ақпараттарды өңдеудің жаңаша технологиясын жасау;

-компьютерлік техника мен технологияны жасау мен ендіру және қоғамдық өмірдің барлық саласында тиәмді пайдаланудың ғылыми және инженерлік проблемаларын шешу.

Бақылау сұрақтары:

1. «Информатика» анықтамаларының қандай түрлері бар?

2. «Информатика» термині қалай пайда болды?

3. Информатика құрылымын атаңыз?

4. Ақпараттық жүйелер деген не?

5. Есептеу техникасы деген не?

№2 дәріс. Ақпараттың түрлері мен қасиеттері.

Дәріс жоспары:

2. 1 Ақпарат, оның түрлері мен қасиеттері

2. 2 Мəліметтерді тасушылар. Мəліметтермен операциялар.

2. 3 Ақпаратты кодтау

2. 1 Ақпарат, оның түрлері мен қасиеттері

Ақпарат - ол деректердің өзара әрекеттесуінің және оларға сай келетін әдістердің салдары.

Ақпарат - бұл қандай да болмасын мәліметтердің, деректердің, ауызша(сөйлеу формасында), жазбаша(мәтін, кесте, сурет, сызба, схема, шартты белгілер түрінде және т. б. ) немесе басқа әдістермен (мысалы, дыбыс және жарық сигналдары көмегімен, электрлік импульстар, иістер, қысым айырмалары немесе температура өлшемдері) берілетін жиынтығы. Ақпарат хабарлар түрінде беріледі. Ақпараттану көзқарасынан ақпараттың келесі қасиеттері аса маңызды болып табылады: объективтілік және субъективтілік, толықтық, дұрыстық, адекваттық, жеткіліктік, актуалдық, есте сақтаушылық, жеткізе білулік, қабілеттілік, түрлендіргіштік, өшіргіштік

Хабарлар - бұл белгілі бір ақпаратты бейнелейтін таңбалардың немесе алғашқы сигналдардың жиынтығы. Хабарлар мысалдары ретінде - телехабарлар, музыкалық шығармалар, хат мәтіндері, ДК-де жұмыс нәтижелері бола алады. Қашықтыққа хабарларды жіберу белгілі бір материалдық тасушы(қағаз, фотопленка, магниттік диск және т. б. ) немесе физикалық процесс(дыбыстық, жарықтық немесе электромагниттік толқындар және т. б. ) көмегімен жасалады. Сонымен ақпарат жіберуші мен қабылдаушы арасында алмасу әдісімен беріледі. Жіберілетін хабарды таситын физикалық процесс сигнал деп аталады.

Хабарлар уақыт функциялары болуы мүмкін (ақпарат алғашқы сигналдар - музыка, сөйлеу, датчиктер көрсетулері түрінде көрсетіледі) немесе уақыт функциялары болмайды (ақпарат белгілер жиынтығы түрінде көрсетіледі) .

Қазіргі жүйелерде көбінесе электрлік немесе оптикалық сигналдар қолданылады. Ақпаратты жіберу жіберілетін хабарға сәйкес сигналдың қандай да бір параметрін өзгерту арқылы орындалады. Мысалы, амплитудасын, жиілігін, гармониялық тербелістің фазаларын немесе тікбұрышты импульстер ұзындығын өзгерту арқылы. Жіберілетін хабар мазмұнына сәйкес орындалатын, жіберетін жақтағы сигнал параметрлерін өзгерту процесстері модуляция деп аталады. Қабылданған сигналдан хабарды қайтадан қалпына келтіру демодуляция деп аталады.

Байланыс сызығы деп жіберушіден қабылдағышқа сигналдарды тасымалдау үшін қолданылатын физикалық ортаны айтады. Байланыс сызығы мысалдары ретінде байланыстың оптоволоконды және коаксиальды кабельдерін, радиотолқындар таратылатын кеңістікті атауға болады. Жіберушіден қабылдаушыға хабарларды жіберу үшін арналған техникалық құралдар жиынтығы байланыс жүйесі деп аталады. Байланыс жүйесінің құрамдық бөліктеріне жіберетін құрылғы(жіберуші), байланыс арнасы және қабылдауыш құрылғы(қабылдағыш кіреді) .

Ақпаратты жіберуші және қабылдаушы субъектілер(пайдаланушылар, абоненттер, корреспонденттер) және объектілер (датчиктер, компьютерлер, факс-модемдер, принтерлер, устройства автоматика құрылғылары) болуы мүмкін.

Өткізгіш байланыстар арнасы (өткізгіштік, кабельдік, жарықсулы және т. б. ) және радиобайланыс арналары (телевизиялық, радио- және ұялық станциялары) .

Ақпарат түрлері

Үзіліссіз және дискретті ақпарат

Хабар қайнар көзден қабылдаушыға жету үшін, белгілі бір материалдық субстанция қажет - ақпаратты тасушы . Тасушы арқылы берілетін хабар сигнал деп аталды . Жіберу процессі әртүрлі сипаттамалардан тұрады, оларды сигнал параметрлері деп атайды.

Сигнал параметрлері уақыт ішінде реттелген болса(олар нөмірленуі мүмкін), сигнал дискреттік деп аталады, ал осындай сигналдармен жіберілетін хабар - дискреттік хабар . Бұл жағдайда қайнар көзден жіберілетін ақпарат та дискреттік деп аталады. Ал егер қайнар көзден үзіліссіз хабарлар шығып жатса (сәйкесінше сигнал параметрі - уақыттан үзіліссіз функция), сәйке ақпарат үзіліссіз деп аталады.

Ақпаратты ұсынудың екі түрін айырады - үзіліссіз(аналогты) және дискретті(цифрлық) . Сурете 1. 3 аналогтық сигналды цифрлыққа түрлендіретін процесс схема түрінде көрсетілген.

Сурете 1. 3- аналогтық сигналды цифрлыққа түрлендіретін процессі

Түрлендіруден кейін үзіліссіз сигнал келесі сандар тізбегімен көрінеді: 2-3- 4 - 4 - 4 -3 - 2 -2 -3 - 4 - 4. Ондық сандар 1 және 0 тізбегімен кодталады. Нәтижесі 1-кестеде көрсетілген:

Уақыт: Уақыт

Ондық сандар: Ондық сандар

Екілік сандар: Екілік сандар

Уақыт:

Ондық сандар: 2

Екілік сандар: 0010

Уақыт:

Ондық сандар: 3

Екілік сандар: 0011

Уақыт:

Ондық сандар: 4

Екілік сандар: 0100

Уақыт:

Ондық сандар: 4

Екілік сандар: 0100

Уақыт:

Ондық сандар: 4

Екілік сандар: 0100

Уақыт:

Ондық сандар: 3

Екілік сандар: 0011

Уақыт:

Ондық сандар: 2

Екілік сандар: 0010

Уақыт:

Ондық сандар: 2

Екілік сандар: 0010

Уақыт:

Ондық сандар: 3

Екілік сандар: 0011

Уақыт:

Ондық сандар: 4

Екілік сандар: 0100

Уақыт:

Ондық сандар: 4

Екілік сандар: 0100

Осылай, кезкелген хабарды дискреттік түрде, басқаша айтқанда, небір алфавиттің белгілері тізбегімен көрсетуге болады. ЭЕМ-дегі ақпараттың ішкі көрінісі дискретті болғандықтан, ақпарат тұрғысынан алғанда, үзіліссіз сигналды кезкелген дәлдікпен дискреттеу мүмкіндігі өте маңызды.

Ақпараттың кейбір іргелі қасиеттері:

· есте сақталатындылығы - жадыда сақтау мүмкіншілігі, информацияның ең маңызды қасиеті. Сақталған информация көлемімен сипатталып, сақталу уақытына байланысты, макросталған информациямен жұмыс жасалатындылығы. ( макросталған деп, сақталатын ұяшықтың кеңістік масштабын айтамыз ) ;

· тасымалдау/жіберу мүмкінділігі - яғни, информацияның шексіз көшірмесін алу қасиеті. Информацияның көшірмесін жасағанда оңың көлемі өсуге тиіс емес. Себебі информацяның көшірмесі басқа жерде « сақталғанда », ол өз-өзіне тепе-теңді болады. Байланыс арнасының көмегімен информацияның берілетілінділігін, 1948 жылы американдық инженер және математик К. Шеннон, өзінің «Информация теориясында» зерттеген және формулаларын шығарған.

· түрлендіру мүмкінділігі - информацияның іргелі қасиеті. Бұл информацияның тіршілік тәсілімен және қалпының өзгеретінін көрсетеді. Жалпы тұрғыдан қарағанда түрлендіру үрдісінде информацияның көлемі өзгереді, бірақ өзі өспейді.

· өндіру мүмкінділігі - қалпына келтіру, жаңғырту мүмкінділігі, тасымалдану қасиетімен тығыз байланыста, сондықтан негізгі қасиетке жатпайды. Бірақ өндірулілік қасиет информацияның сарқылмастығын сипаттайды.

· өшірілу мүмкінділігі - бұл тасымалдану қасиетімен тығыз байланыста, себебіАқпараттыберу кезінде оның көлемі азайып нөльге теңеледі.

Информацияның қозғалысы ол - басқару үрдістердің ішкі мәні, негізі болады. Әлеуметтік жүйені басқаруда көрінетін информацияның ең жоғарғы формасы - білім болып табылады

Ақпараттың өлшем бірліктері

"Ақпарат мөлшері" түсінігін анықтау өте қиын нәрсе. Бұл мәселені шешудің екі әдісі бар. Американдық математик Клод Шеннон ақпарат мөлшерін өлшеудің ықтималдылық әдісін дамытты, ал ЭЕМ жасау жұмыстары "көлемдік әдіске" әкелді.

Ықтималдылық әдіс . Ықтималдылық әдісті алғаш рет Р. Хартли енгізді.

Бірлік ретінде ол, екі теңықтималдылық қорытындының бірін алудан тұратын, тәжірибені өткізуге байланысты ақпарат мөлшерін алды. равновероятностных исходов. Ақпараттың мұндай бірлігі «бит» деп аталады. Мұнда I-нші қорытындының ықтималдылығы 1/N -ге тең.

Клод Шеннон ықтималдылық әдісті жалпылай келе келесі формуланы шығарды:

- Шеннон формуласы

Көлемдік әдіс. Екілік санақ жүйелерінде 0 және 1 таңбаларын бит (ағылшын сөзі Binary digiTs - екілік цифрлар) деп атайды. Есептеу техникасында бит ақпараттың ең кіші мүмкін бірлігі болып есептеледі. Компьютер жадында немесе сыртқы жинағыштарда екілік таңбалармен жазылған ақпарат көлемі оған қажет екілік символдардың санымен есептеледі.

Қолдануға ыңғайлылық үшін ақпарат өлшем бірлігінің биттен жоғары келесі өлшемдері енгізілген:

1024байт - Кбайт

1024Кбайт - Мбайт

1024Мбайт - Гбайт

1024Гбайт - Тбайт

Ақпараттың ықтималдылық және көлемдік мөлшерлерінің арасындағы қатынас бірдей емес.

2. 2 Мәліметтерді (деректерді) тасушылар. Деректермен әрекеттер.

Деректер - бұл тіркелген сигналдар. Тіркеудің физикалық әдістері әртүрлі болуы мүмкін: физикалық денелердің механикалық қозғалысы, олардың формасының немесе сапалық параметрлерінің өзгеруі, электрлік, магниттік, оптикалық сипаттамалары, химиялық құрамы және (немесе) химиялық байланыстар сипаты, электрондық жүйесінің қалпы және басқалары. Тіркелу әдісіне сәйкес деректер әртүрлі жинағыштарда сақталуы және тасымалдануы мүмкін.

Деректерді тасымалдаушылар: қағаз, сәуле түсіретін жабыны бар пластмассалық тасымалдауыштар (CD-ROM), магниттік ленталар және дискілер. Деректерді химиялық құрамын өзгерту арқылы тіркеу фотографияда кең қолданылады. Биохимиялық деңгейде тірі табиғатта деректерді жіберу және жинау жасалады.

Деректермен операциялар

Деректермен жасалатын операциялар құрылымы келесілер деп айтуға болады:

• деректерді жинау - шешімді қабылдау үшін жеткілікті толықтығын қамтамасыз ету мақсатында ақпаратты жинақтау;

• деректерді формализациялау -әртүрлі көздерден түсетін деректерді бір-бірімен салыстырмалы ету үшін, яғни олардың қол жетерлік деңгейін көтеру үшін, бір формаға келтіру;

• деректерді фильтрлеу -шешім қабылдауда қажеті жоқ «артық» деректерді електен өткізу; бұл жағдайда «шуыл» деңгейі төмендеуге тиіс, ал деректердің дұрыстығы мен сайма-сайлығы жоғарылауға тиіс;

• деректерді сұрыптау - берілген белгі бойынша қолдануға ыңғайлылық мақсатында деректерді реттеу; ақпараттқа жетуді көтереді ;

• деректерді архивтеу - ыңғайлы және тез қол жету формасында деректерді сақтауды ұйымдастыру; деректерді сақтаудағы экономикалық шығындарды төмендетуге қызмет етеді және ақпараттық процесстердің жалпы сенімділігін арттырады;

• деректерді қорғау -жойылуға, жаңғыртуға және деректерді модификациялауға жол бермеуге бағытталған шаралар;

• деректерді тасымалдау -ақпараттық процесске алыстан қатысушылар арасында деректерді қабылдау және жіберу (жеткізу және әкеліп тапсыру) ; бұл жағдайда деректер көзін сервер деп, ал тұтынушыны - клиент деп атау қабылданған;

• деректерді түрлендіру - деректерді бір түрден екіншісіне аудару немесе бір құрылымнан екішісіне. Деректерді түрлендіру әдетте тасымалдауыш түрін өзгертумен жиі байланысты, мысалы кітаптарды әдеттегі қағаз формасында сақтауға болады, бірақ ол үшін электрондық форманы да, микрофотопленканы да қолдануға болады.

Информацияның тұтынушылық қасиеттері:

1. толықтылығы - белгілі бір шешім қабылдауға жеткіліктілігі;

2. ақиқаттылығы - істің шынайы нақты жағдайының көрсетілуі;

3. өзектілігі (актуалдылығы), бағалылығы - дәл осы ағымды уақытта керектігі;

4. айқындылығы - анықтылығы, түсініктілігі;

5. объективтілігі - біреудің пікіріне немесе тұжырымына тәуелді еместігі.

Ұсынылу формасына байланысты информация: мәтіндік , сандық , графикалық , әуендік , аралас деп бөлінеді;

Қоғамдық мәніне қарай информация: күнделікті , саяси-қоғамдық , эстетикалық , ғылыми , техникалық , өндірістік , басқарушылық , т. б. деп бөле беруге болады.

2. 3 Ақпаратты кодтау

Ақпаратты кодтау теориясы, информатиканың өте бір маңызды бөлімі болып табылады. Кодтау теориясы, қазіргі заманның ағымдық даму ұрдісінде, келесі мәселелерді қарастырып, математикалық құралмен шешілуде:

1. Ақпараттыкодтаудың ең қолайлы үнемділік принціпін жетілдіру;

2. Жіберілетін информацияның параметрлерін байланыс желілерінің ерекшеліктерімен қиыстыру;

3. Байланыс , бұрмалаусыз, жоғалтпай берудің тәсілдерін жетілдіру.

Информацияның компьютердегі ұсынымы , кодтау теориясының дербес шешімі болып табылады. Бастапқы берілімдер қарастырылып, , көрсетілуіне кейбір алфавит қолданылады.

Бір информацияның, әр түрлі алфавит арқылы ұсынылу мүмкіндігі бар. Информацияның түрленер алдындағы алфавитін - бірінші , түрленгеннен кейінгі алфавитін - екінші деуге болады.

Информацияны кодтау - информацияның нақтылы ұсынымын қалыптастыру үрдісі.

Код - ол, (1) бір алфавитің белгілерін немесе олардың тіркестерін басқа алфавитің белгілеріне немесе оладың тіркестеріне сәйкестіруді сипаттайтын ережелер .

(2) бірінші алфавиттің белгілерін немесе оладың тіркестерін ұсыну үшін қолданылатын екінші алфавиттің белгілері .

Кодтау - алғашқы алфавит арқылы тізбегіне ауыстыру үрдісі .

Кері кодтау (декодирование) - кодтауға кері амал, яғни алынған кодтар тізбегі алфавит түрінде қалпына келтіру.

Мәтінді кодтаудың негізгі үш тәсілі бар:

1) графикалық - арнайы суреттердің немесе белгілердің көмегімен;

2) сандық - сандардың көмегімен;

3) символдық - берілген мәтіндегі символдар көмегімен.

Мәтінді кодтауға арналған символдардың толық жиыны алфавит немесе әліппе деп аталады.

Деректерді екілік кодпен кодтау

Әртүрлі типтегі деректермен жұмысты автоматтандыру үшін кодтау әдісі қолданылады, яғни бір типтегі деректерді басқа типтегі деректер арқылы өрнектеу.

Есептеу техникасындағы кодтау жүйесі - екілік кодтау деп аталады және ол деректерді екі таңба: 0 және 1 тізбегімен ұсынуға негізделген. Бұл таңбалар екілік цифрлар деп аталады, ағылшынша - binary digit немесе қысқартылуы bit (бит) .

Сурет 1. 4 - Кодтаудың әртүрлі жүйелеріне мысал

Бір битпен екі түсінік білдіруге болады: 0 немесе 1 (ия немесе жоқ, қара немесе ақ, ақиқат немесе жалған және т. б. ) . Еге бит санын екіге арттырсақ, онда төрт әртүрлі түсінікті білуге болады:

00 01 10 11

Үш битпен сегіз әртүрлі мәндерді кодтауға болады:

000 001 010 011 100 101 110 111

Екілік кодтау жүйесінде разрядтар санын бір-ге арттыру арқылы, берілген жүйедегі мәндер санын екі есе арттыруға болады, яғни жалпы формула түрі болады:

N= 2 ^m , мұндағы N- тәуелсіз кодталатын мәндердің саны;

m - берілген жүйеде қабылданған екілік кодтау разряды.

Бүтін және нақты сандарды кодтау

Екілік кодпен бүтін сандарды кодтау қарапайым - бүтін санды бөлінді бір-ге тең болғанша екіге бөле беру керек. Оңынан солға қарай, соңғы бөліндімен бірге жазылатын әр бөлудегі қалдықтар жиынтығы, ондық санның екілік аналогын береді.

19:2 = 9+1

9:2=4+1

4:2=2+0

2:2=1+0

Сонымен, 19 ₁₀ = 10011 ₂ .

0 ден 255 дейінгі бүтін сандарды кодтау үшін екілік кодтың (8 бит) 8 разряды болуы жеткілікті. Оналты бит 0 ден 65 535 дейінгі бүтін сандарды кодтауды мүмкіндейді, ал 24 бит-16, 5 миллионнан жоғары әртүрлі мәндерді.

Нақты сандарды кодтау үшін 80-разрядты кодтау қолданылады. Бұл жағдайда сан алдын ала нормалданған формаға түрлендіріледі:

3, 1415926 = 0, 31415926-10 ¹

300 000 = 0, 3 -10 ⁶

123 456 789 = 0, 123456789 • 10 ¹⁰

Санның бірінші бөлігі мантисса, ал екіншісі - характеристика(сипаттама) деп аталады. 80 биттің үлкен бөлімі мантиссаны (таңбасымен бірге) сақтауға бөлінеді және разрядтардың небір бекітілген саны характеристиканы (таңбасымен бірге) сақтауға бөлінеді.

Мәтіндік деректерді кодтау

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.