Меню

Единица измерения информатики реферат



Понятие и измерение информации

Два вида информации в современной науке. Понятие «информационные системы» и создание организационных подсистем. Способы взаимодействия с конечными пользователями. Системы счисления: позиционные и непозиционные. Переведение чисел из одной системы в другую.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 13.01.2015
Размер файла 74,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПОНЯТИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Выполнил: Игнатьев Д.О.

Факультет ИРИТ, группа 13 — ИСТ -1

Проверил: Мерзляков И.Н.

Перевод из одной системы в другую

(от лат. informatio, разъяснение, изложение, осведомленность) —

— сведения о ком-либо или о чем-либо, независимо от формы их представления.

— это сведения, которые можно собирать, хранить, передавать, обрабатывать, использовать.

В современной науке рассматриваются два вида информации:

Объективная (первичная) информация — свойство материальных объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействий (фундаментальные взаимодействия) передаются другим объектам и запечатлеются в их структуре.

Субъективная (семантическая, смысловая, вторичная) информация — смысловое содержание объективной информации об объектах и процессах материального мира, сформированное сознанием человека с помощью смысловых образов (слов, образов и ощущений) и зафиксированное на каком-либо материальном носителе.

В бытовом смысле информация — сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.

В настоящее время не существует единого определения информации как научного термина. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков. Согласно концепции К.Шеннона, информация — это снятая неопределенность, т.е. сведения, которые должны снять в той или иной степени существующую у потребителя до их получения неопределенность, расширить его понимание объекта полезными сведениями.

С точки зрения информатики, информация обладает рядом фундаментальных свойств: новизна, актуальность, достоверность, объективность, полнота, ценность и др.

Можно выделить следующие подходы к определению информации:

традиционный (обыденный) — используется в информатике: Информация — это сведения, знания, сообщения о положении дел, которые человек воспринимает из окружающего мира с помощью органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания).

вероятностный — используется в теории об информации: Информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости и неполноты знаний.

Знания делят на две группы:

1. Декларативные — от слова декларация (утверждения, сообщения) начинаются со слов «Я знаю, что …»;

2. Процедурные — определяют действия для достижения какой-либо цели, начинаются со слов «Я знаю, как …»

По способам восприятия Визуальная, Аудиальная, Тактильная, Обонятельная, вкусовая;

По формам представления — Текстовая, Числовая, Графическая, Музыкальная, Комбинированная и т.д.

По общественному значению:

Массовая — обыденная, общественно-политическая, эстетическая

Специальная — научная, техническая, управленческая, производственная

Личная — наши знания, умения, интуиция

Основные свойства информации:

Объективность — не зависит от чего-либо мнения

Достоверность — отражает истинное положение дел

Полнота — достаточна для понимания и принятия решения

Актуальность — важна и существенна для настоящего времени

Ценность (полезность, значимость) обеспечивает решение поставленной задачи, нужна для того чтобы принимать правильные решения

Понятность (ясность)— выражена на языке, доступном получателю

Кроме этого информация обладает еще следующими свойствами:

Атрибутивные свойства (атрибут — неотъемлемая часть чего-либо). Важнейшими среди них являются:- дискретность (информация состоит из отдельных частей, знаков) и непрерывность (возможность накапливать информацию)

Динамические свойства связаны с изменением информации во времени:

— копирование — размножение информации

— передача от источника к потребителю

— перевод с одного языка на другой

— перенос на другой носитель

— старение (физическое — носителя, моральное — ценностное)

Практические свойства — информационный объем и плотность

Широко используемое понятие «информационные системы« практически не имеет единого концептуального определения. При этом система — это совокупность взаимодействующих друг с другом элементов, образующих определенную целостность, единство.

Информационная система — материальная система, организующая, хранящая и преобразующая информацию. Основным предметом и продуктом труда в такой системе является информация. Таким образом, можно говорить, что информационная система — это система, предназначенная для хранения, обработки, поиска, распространения, передачи и предоставления информации.

Информационная система — это организационно упорядоченная совокупность документов и информационных технологий, в том числе использующих средства вычислительной техники и связи, реализующих различные информационные процессы.

Под информационной системой понимают совокупность средств сбора, передачи, обработки и хранения информации, а также персонал, выполняющий подобные действия; организационно-упорядоченную совокупность документов и информационных технологий, реализующих информационные процессы; организационно-функциональную структуру, реализующую обработку информации. Как упоминалось выше, основными представителями информационных систем являются архивы, библиотеки, музеи, различные информационные подразделения и организации.

Разработку информационных систем принято начинать с создания организационных подсистем, при этом подсистема научно-технической подготовки производства относится к функциональным информационным подсистемам.

В сетевых ИС используют два способа взаимодействия с конечными пользователями:

1. Распределение времени — каждый участник сети как бы пользуется собственной ЭВМ. Основная задача разработчиков и администраторов сети — защита данных от несанкционированного доступов и обеспечение взаимной изоляции участников;

2. Обеспечение групповых решений — организация взаимодействия пользователей в процессе принятия решений. Данный метод сочетает коммуникационную, вычислительную технологию и технологию принятия решений для реализации группой лиц сложных неструктурированных задач.

Любая ИС должна обладать следующими свойствами:

1) функциональностью — любой объект информационной системы должен содержать функционально законченную и максимально независимую совокупность операций по обработке данных;

2) связанностью, когда в объекте реализуется совокупность взаимосвязанных функций — методов, работающих с одними и теми же данными, некоторые из которых скрыты для системы в целом;

3) маскировкой — доступностью для системы лишь параметров объекта, составляющих наборы входного и выходного интерфейсов объекта.

1.2 Измерение информации

Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей — байт, причем

1 байт = 8 битов

В международной системе СИ используют десятичные приставки «Кило» (103), «Мега» (106), «Гига» (109),… В компьютере информация кодируется с помощью двоичной знаковой системы, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2n.

1 килобайт (Кбайт) = 210 байт = 1024 байт

1 мегабайт (Мбайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайт

1 гигабайт (Гбайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайт

1 терабайт (Тбайт) = 210 Гбайт = 1024 Гбайт

Терабайт — очень крупная единица измерения информации, поэтому применяется крайне редко. Всю информацию, которое накопило человечество, оценивают в десятки терабайт.

Скорость передачи данных и пропускную способность каналов связи принято измерять в битах в секунду (бит/с) и кратных этому:

1 килобит (кбит/с) = 103 бит/с

1 мегабит (мбит/с) = 106 бит/с

1 гигабит (гбит/с) = 109 бит/с

Система счисления — это определенный способ записи чисел и соответствующие ему правила действия над числами.

Системы счисления бывают позиционными и непозиционными.

В позиционной системе счисления величина, которую обозначает цифра в записи числа, зависит от позиции цифры в этом числе. Совокупность различных цифр, используемых в позиционной системе счисления для записи чисел, называется алфавитом системы счисления. Для представления цифр больше 10 используют латинские буквы (А=10, В=11…).

Основание системы счисления — это размер алфавита. Число в позиционной системе можно представить в виде суммы произведений составляющих его цифр на соответствующие степени основания системы.

Позиционные системы счисления.

Основание системы счисления, в которой записано число, обычно обозначается нижним индексом. Например, 5557 — число, записанное в семеричной системе счисления. Если число записано в десятичной системе, то основание, как правило, не указывается. Основание системы — это тоже число, и его мы будем указывать в обычной десятичной системе. Вообще, число x может быть представлено в системе с основанием p, как

где an. a0 — цифры в представлении данного числа. Так, например,

103510=1·10 3 + 0·10 2 + 3·10 1 + 5·10 0 ;

10102 = 1·2 3 + 0·2 2 + 1·2 1 + 0·2 0 = 10.

Наибольший интерес при работе на ЭВМ представляют системы счисления с основаниями 2, 8 и 16. Вообще говоря, этих систем счисления обычно хватает для полноценной работы как человека, так и вычислительной машины, однако иногда в силу различных обстоятельств все-таки приходится обращаться к другим системам счисления, например к троичной, семеричной или системе счисления по основанию 32.

Чтобы оперировать с числами, записанными в таких нетрадиционных системах, нужно иметь в виду, что принципиально они ничем не отличаются от привычной десятичной. Сложение, вычитание, умножение в них осуществляется по одной и той же схеме.

Почему же не используются другие системы счисления? В основном, потому, что в повседневной жизни люди привыкли пользоваться десятичной системой счисления, и не требуется никакая другая. В вычислительных же машинах используется двоичная система счисления, так как оперировать числами, записанными в двоичном виде, довольно просто.

Часто в информатике используют шестнадцатеричную систему, так как запись чисел в ней значительно короче записи чисел в двоичной системе. Может возникнуть вопрос: почему бы не использовать для записи очень больших чисел систему счисления, например по основанию 50? Для такой системы счисления необходимы 10 обычных цифр плюс 40 знаков, которые соответствовали бы числам от 10 до 49 и вряд ли кому-нибудь понравится работать с этими сорока знаками. Поэтому в реальной жизни системы счисления по основанию, большему 16, практически не используются.

Непозиционные системы счисления

В непозиционных системах счисления величина, которую обозначает цифра, не зависит от положения в числе. При этом система может накладывать ограничения на положение цифр, например, чтобы они были расположены в порядке убывания.

Биномиальная система счисления

Представление, использующее биномиальные коэффициенты

Перевод из одной системы счисления в другую

Перевод чисел из одной системы счисления в другую составляет важную часть машинной арифметики. Рассмотрим основные правила перевода.

1. Для перевода двоичного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 2, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

При переводе удобно пользоваться таблицей степеней двойки:

Источник

Информация: свойства и единицы измерения

Определение информации как основного понятия информатики, ее возникновение и последующие преобразования. Исчисления между битами и байтами. Получение сообщений от источника связи. Неотрывность информации от физического носителя и ее языковая природа.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 15.01.2014
Размер файла 49,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Филиал Санкт-Петербургского государственного инженерно-экономического университета в г. Череповце

Кафедра естественнонаучных дисциплин

По дисциплине «Информатика»

Тема: Информация: свойства и единицы измерения

Череповец 2010 г.

1. Информация — бытовой и технический уровень понимания

2. Свойства информации

3. Единицы измерения информации и соотношения между ними

1. Информация — бытовой и технический уровень понимания

Информация от латинского Informatio — разъяснение, изложение, осведомление.

Информация — это основное понятие информатики, до сих пор являющееся дискуссионным и неоднозначным в науке. Как пример многозначного понимания информации приведем его трактовку, данную в Филосовском энциклопедическом словаре: информация — это:

1) сообщение, осведомление о положении дел, сведения о чем-либо, передаваемые людьми;

2) уменьшаемая, снимаемая неопределенность (как результат получения сообщений);

3) сообщение, неразрывно связанное с управлением, сигналы в единстве синтаксических, семантических и прагматических характеристик;

4) передача, отражение разнообразия в любых объектах и процессах (неживой и живой природы).

В двух из четырех приведенных трактовок понятие » информация» подменяется понятием «сообщение», при этом, считается, что последнее является более понятным.

Информация не может возникнуть из ничего, её можно получить, записать, переслать, стереть. В то же время при передаче информации из одной системы в другую ее количество в передающей системе не уменьшается, а в принимающей системе обычно увеличивается. Она обладает определенной независимостью от ее носителя. Она может быть преобразована и передана по различным материальным средам с помощью разнообразных сигналов безотносительно к ее содержанию.

В процессе возникновения информации и ее последующих преобразований, можно выделить три этапа, которые позволяют оценивать информацию с синтаксической, семантической и прагматической сторон:

1) Отражение некоторого факта окружающей действительности в виде определенного набора данных представляет собой синтаксический аспект информации, который связан со способом представления информации вне зависимости от ее смысловых и потребительских качеств. Главным на синтаксическом уровне является форма представления информации для ее передачи и хранения. Информация, рассматриваемая только относительно ее синтаксического аспекта без учета ее смысловых и потребительских качеств, называется данными.

2) После получения данных, их структуризации в соответствии с конкретной предметной областью человеком формируется знание о некотором факте или процессе. Знание — это информация, для усвоения, усвоенная человеком, не существующая вне его сознания и позволяющая решать задачи в данной области, то есть знание представляет результат мыслительной деятельности человека. Усвоение информации предполагает выявление человеком закономерностей, связей, законов, принципов в данной предметной области. Смысловое содержание информации и ее соотнесение с ранее имевшейся информацией представляет собой семантический аспект информации.

3) Полученные знания используются человеком в практической деятельности для достижения определенных целей, что представляет собой прагматический аспект информации. Этот аспект отражает потребительские свойства информации.

Для оценки и измерения количества информации применяют следующие подходы:

1) Статистический подход — основоположник К. Шеннон,1948г. Измеряет количество информации уменьшением (изменением) неопределенности состояния системы. Количественно выраженная неопределенность состояния системы получила название энтропии. При получении информации неопределенность системы, то есть ее энтропия, уменьшается. Если энтропия системы равна нулю, то о ней имеется полная информация.

2) Семантический подход — основатели Н. Винер, Ю. Шнайдер. Предполагает, что для получения и использования информации ее получатель должен обладать определенным запасом знаний — тезаурусом. Изменение индивидуального тезауруса потребителя под воздействием некоторого сообщения свидетельствует о количестве смысловой информации, содержащемся в данном сообщении. Однако потребители, имеющие различные тезаурусы, получат неодинаковые количества информации. Если индивидуальный тезаурус потребителя о данном предмете близок к нулю, то в этом случае и количество воспринятой им смысловой информации будет равно нулю. Например, прослушивание сообщения на неизвестном потребителю иностранном языке не изменит его индивидуального тезауруса, так как сообщение останется для него непонятным. Таким образом, информация обладает свойством относительности и имеет субъективную ценность. Для объективной оценки научной информации используется понятие общечеловеческого тезауруса, степень изменения которого свидетельствует о величине и значимости получаемых человечеством новых знаний.

3) Прагматический подход — основатель А. Харкевич. Определяет количество информации как меру, способствующую достижению поставленной цели. В качестве меры ценности информации в данном подходе рассматривается количество информации как приращение вероятности достижения цели.

4) Структурный подход предполагает абстрагирование от смыслового содержания информации с целью организации таких логических и физических структур организации информации, которые позволяли бы наиболее эффективно ее использовать (быстрый поиск, извлечение, копирование, изменение и так далее). Структурный подход предполагает преобразование информации в машинные коды и, наоборот, из машинных кодов в доступную форму. При машинном хранении информации структурной единицей информации является один байт, состоящий из восьми бит (двоичных единиц и информации). Структурными элементами информации являются поля, записи, массивы, базы и банки данных, банки знаний.

Таким образом, информация — данные об объектах и явлениях, их параметрах, свойствах и состоянии, которые после их усвоения человеком позволяют уменьшить имеющуюся о них степень неопределенности.

Это определение трактует информацию до ее усвоения человеком как данные, после их усвоения человеком информация рассматривается как знание.

В простейшем бытовом понимании с термином «информация» обычно ассоциируются некоторые сведения, данные, знания и т.п. Информация передается в виде сообщений, определяющих форму и представление передаваемой информации.

Примерами сообщений являются музыкальное произведение; телепередача; команды регулировщика на перекрестке; текст, распечатанный на принтере; данные, полученные в результате работы составленной вами программы и т.д. При этом предполагается, что имеются «источник информации» и «получатель информации».

Сообщение от источника к получателю передается посредством какой-нибудь среды, являющейся в таком случае «каналом связи». Так, при передаче речевого сообщения в качестве такого канала связи можно рассматривать воздух, в котором распространяются звуковые волны, а в случае передачи письменного сообщения (например, текста, распечатанного на принтере) каналом сообщения можно считать лист бумаги, на котором напечатан текст.

Передача информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.

Информация может существовать в виде: текстов, рисунков, чертежей, фотографий, световых или звуковых сигналов, радиоволн, электрических и нервных импульсов, магнитных записей, жестов и мимики, запахов и вкусовых ощущений. Предметы, процессы, явления материального и нематериального свойства рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.

Информацию можно: создавать, передавать, воспринимать, использовать, запоминать, принимать, копировать, формализовать, распространять, преобразовывать, комбинировать, обрабатывать, делить на части, упрощать, собирать, хранить, искать, измерять, разрушать, и т. д. Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.

Информация — важнейший компонент любого информационного процесса. Информационный процесс может состояться только при наличии информационной системы, обеспечивающей все его составляющие- источник информации, канал связи, правила интерпретации сигналов и приемник информации.

Информация от источника к приемнику передается в материально-энергетической форме (например, в виде электрических, световых, звуковых и других сигналов). Информация может быть представлена аналоговыми (непрерывным) или дискретными (прерывистым) сигналами.

Информация, переносимая сигналами, имеет смысл, отличный как от смысла самого факта поступления сигналов, так и от формы их передачи. Следовательно, источник и потребитель информации должны «договориться» о конкретной форме передачи информации, а также выработать некоторое соглашение относительно расшифровки (интерпретации) полученных сигналов.

В общем случае источник информации, восприняв некоторое явление (факт, изменение состояния и т. д.), шифрует (кодирует) его в виде последовательности сигналов с последующей пересылкой их в канал связи. Канал связи выступает как внешняя (по отношению к источнику и приемнику) среда, отражающая состояния источника и воздействующая каким- либо образом на приемник.

При передаче сигналов по каналу связи на них воздействуют помехи («шумы»), приводящие к изменению первоначальной формы и, возможно, смысла первоначального сигнала.

Приемник (адресат, потребитель) информации при получении сигналов должен выполнить предварительную их обработку, цель которой заключается в исключении «шумов» и интерпретации (расшифровке), т.е. в извлечении смыслового содержания, заключенного в сигналах. После этого он может использовать полученную информацию по своему усмотрению.

Существование и развитие человеческого общества невозможно без осуществления информационных процессов. Определяющую роль в информационной системе, обеспечивающей составляющие информационного процесса, играет язык. В какой бы форме и какими бы средствами не передавалась информация, она всегда передается с помощью некоторого языка. Применяя язык как способ представления информации, а также различные формы и средства передачи информации, человек рассчитывает на ее восприятие, анализ и использование и активно участвует в информационных процессах, происходящих в обществе.

Информацию следует считать особым видом ресурса, при этом имеется ввиду толкование «ресурса» как запаса неких знаний материальных предметов или энергетических, структурных или каких-либо других характеристик предмета. В отличие от ресурсов, связанных с материальными предметами, информационные ресурсы являются неистощимыми и предполагают существенно иные методы воспроизведения и обновления, чем материальные ресурсы.

Человеку свойственно субъективное восприятие информации через некоторый набор ее свойств: достоверность, доступность, актуальность, своевременность, и т.д. Можно привести немало разнообразных свойств информации. Каждая научная дисциплина рассматривает те свойства, которые ей наиболее важны. Систематизация существующих подходов к выделению свойств информации, позволяет говорить о том, что информации присущи следующие свойства:

Атрибутивные свойства это те свойства, без которых информация не существует. К данной категории свойств относятся:

неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации. Одно из важнейших направлении информатики как науки является изучение особенностей различных носителей и языков информации, разработка новых, более совершенных и современных. Необходимо отметить, что хотя информация и неотрывна от физического носителя и имеет языковую природу, она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем;

дискретность. Содержащиеся в информации сведения, знания — дискретны, т.е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака;

непрерывность. Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению.

Прагматические свойства — это те свойства, которые характеризуют степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики. Проявляются в процессе использования информации. К данной категории свойств относится:

смысл и новизна. Это свойство характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях, и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя;

полезность. Уменьшение неопределенности сведений об объекте. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации;

ценность. Ценность информации различна для различных потребителей и пользователей;

Характеризует накопление и хранение информации:

полнота. Характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Чем полнее данные, тем шире диапазон методов, которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса;

достоверность. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными» — всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем «информационного шума». Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, достоверность информации может быть более высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается. В этом случае для передачи того же количества информации требуется использовать либо больше данных, либо более сложные методы;

адекватность — это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов;

доступность (мера возможности получить ту или иную информацию). На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация;

актуальность (степень соответствия информации текущему моменту времени). Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его работы доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность;

объективность и субъективность. Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых дисциплинах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события или получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).

Динамические свойства — это те свойства, которые характеризуют изменение информации во времени: рост информации. Движение информации в информационных коммуникациях и постоянное ее распространение, и рост определяют свойство многократного распространения или повторяемости. Хотя информация и зависима от конкретного языка и конкретного носителя, она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем. Благодаря этому информация может быть получена и использована несколькими потребителями. Это свойство многократной используемости и проявление свойства рассеивания информации по различным источникам; старение. Информация подвержена влиянию времени.

Существуют еще такие свойства как:

Своевременность — означает ее поступление в установленные сроки не позже заранее назначенного момента времени, согласованного с временем решения поставленной задачи. байт бит информация

Репрезентативность — (обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемого явления) правильность отбора и формирования информации в целях адекватного отражения свойств объектов. Нарушение репрезентативности информации приводит к существенным ее погрешностям.

Содержательность — с увеличением содержательности информации для получения одних и тех же сведений требуется преобразовать меньший объем данных.

Достаточность или полнота информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав (набор показателей). Неполная (недостаточная) информация, как и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

Точность определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления.

Устойчивость — отражает ее способность реагировать на изменение исходных данных без нарушения необходимой точности.

Запоминаемость — одно из самых важных. Запоминаемую информацию будем называть макроскопической (имея ввиду пространственные масштабы запоминающей ячейки и время запоминания). Именно с макроскопической информацией мы имеем дело в реальной практике.

Передаваемость информации с помощью каналов связи (в том числе с помехами) хорошо исследована в рамках теории информации К. Шеннона. В данном случае имеется ввиду несколько иной аспект — способность информации к копированию, т.е. к тому, что она может быть «запомнена» другой макроскопической системой и при этом останется тождественной самой себе. Очевидно, что количество информации не должно возрастать при копировании.

Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не является ее независимым базовым свойством. Если передаваемость означает, что не следует считать существенными пространственные отношения между частями системы, между которыми передается информация, то воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е. что при копировании информация остается тождественной самой себе.

Преобразуемость фундаментальное свойство информации. Оно означает, что информация может менять способ и форму своего существования. Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.

Стираемость информации также не является независимой. Оно связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

Данных свойств информации недостаточно для формирования ее меры, так как они относятся к физическому уровню информационных процессов.

Подводя итог сказанному, отметим, что предпринимаются (но отнюдь не завершены) усилия ученых, представляющих самые разные области знания, построить единую теорию, которая призвана формализовать понятие информации и информационного процесса, описать превращения информации в процессах самой разной природы. Движение информации есть сущность процессов управления, которые суть проявление имманентной активности материи, ее способности к самодвижению.

С момента возникновения кибернетики управление рассматривается применительно ко всем формам движения материи, а не только к высшим (биологической и социальной). Многие проявления движения в неживых — искусственных (технических) и естественных (природных) — системах также обладают общими признаками управления, хотя их исследуют в химии, физике, механике в энергетической, а не в информационной системе представлений. Информационные аспекты в таких системах составляют предмет новой междисциплинарной науки — синергетики.

Высшей формой информации, проявляющейся в управлении в социальных системах, являются знания. Это понятие, широко используемое в педагогике и исследованиях по искусственному интеллекту, также претендует на роль важнейшей философской категории. В философском плане познание следует рассматривать как один из функциональных аспектов управления. Такой подход открывает путь к системному пониманию генезиса процессов познания, его основ и перспектив.

3. Единицы измерения информации и соотношения между ними

ЭВМ может обрабатывать информацию, представленную только в числовой форме. Любая другая информация (текстовая, графическая) преобразуется в числовую. Так, например, при вводе текста, каждый символ кодируется определенным числом (существуют специальные таблицы кодировки, наиболее известные и распространенные коды ASCII), а при выводе наоборот, каждому числу соответствует изображение определенного символа.

Поскольку ЭВМ работают в двоичной системе счисления, то все числа представляются с помощью двух цифр — 0 и 1. Поэтому, несмотря на особенности каждого вида информации, общим для них является использование при кодировании двоичной системы счисления. Недостаток двоичного кодирования — длинные коды. Но в технике легче иметь дело с большим числом простых однотипных элементов, чем с небольшим числом сложных.

Такой двоичный разряд, принимающий значение 0 или 1, называется битом. Бит — это наименьшая единица информации в ЭВМ.

Восемь двоичных разрядов позволяют закодировать 28=256 символов, этого достаточно, чтобы закодировать любую букву, цифру или служебный символ. Нажатие клавиши на клавиатуре приводит к тому, что сигнал посылается в компьютер в виде двоичного числа, которое хранится в кодовой таблице. Кодовая таблица символов — это внутреннее представление символов в компьютере. Во всем мире в качестве стандарта принята таблица ASCII (American Standart Code for Information Interchange) — Американский стандартный код для обмена информацией.

Первые 128 символов (от 0 до 127) — это цифры, прописные и строчные буквы латинского алфавита, управляющие символы. Вторая половина кодовой таблицы (от 128 до 255) предназначена для национальных символов (в том числе кириллицы), математических символов и так называемых псевдографических символов, которые используются для рисования рамок.

Например, для символа 0 двоичный код — 00110000

А (лат.) — 01000001

А (рус.) — 10000000.

В разных странах, на разных моделях компьютеров могут использоваться и разные варианты второй половины кодовой таблицы.

Нужно иметь в виду три особенности алфавита в кодовой таблице и их следствия:

прописные и строчные буквы представлены разными кодами, т.е. «А» и «а» — разные объекты;

при упорядочивании слов по алфавиту сравниваются между собой десятичные коды букв. Например, код латинских букв «меньше» чем русских.

Латинские и русские буквы имеют разные коды, хотя некоторые визуально неразличимы.

Итак, компьютер способен распознавать только значения бита. Однако он редко работает с конкретными битами в отдельности, а совокупность из 8 битов, воспринимаемая компьютером как единое целое, называется байтом.

Вся работа компьютера — это управление потоками байтов, которые вводятся в компьютер с клавиатуры, считываются с дисков или передаются по линии связи, преобразовываются по командам программ, записываются на постоянное хранение на магнитный диск или выводятся на экран дисплея или бумагу в виде символов: букв, цифр, значков.

Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт памяти, равный восьми битам. Следующими более крупными единицами информации являются:

1 Кб (килобайт) = 1024 б (байт)

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб.

1 Тб (терабайт) = 1024 Гб

Метод измерения информации во многом был предопределен возможностями ее хранения на различных технических устройствах, где на элементарном уровне информация запоминается с помощью магнитно-электрических устройств, которые могут находиться либо в намагниченном, либо в размагниченном состоянии.

Таким образом, если связать между собой методы хранения информации с ее единицами измерения, можно говорить о бинарной (двоичной) системе организации хранения.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Основные единицы измерения времени, массы и объема. Исчисления между битами и байтами. Двоичные приставки в ОС Windows и у производителей ОЗУ. Расчет информационного размера изображения. Объём компьютерных информационных носителей, пример определения.

презентация [638,9 K], добавлен 27.01.2014

Информатика — техническая наука, определяющая сферу деятельности, связанную с процессами хранения, преобразования и передачи информации с помощью компьютера. Формы представления информации, ее свойства. Кодирование информации, единицы ее измерения.

презентация [117,7 K], добавлен 28.03.2013

Количество информации и ее мера. Определение количества информации, содержащегося в сообщении из ансамбля сообщений источника. Свойства количества информации и энтропии сообщений. Избыточность, информационная характеристика источника дискретных сообщений.

реферат [41,4 K], добавлен 08.08.2009

Механизм передачи информации, ее количество и критерии измерения. Единицы информации в зависимости от основания логарифма. Основные свойства и характеристики количества информации, ее энтропия. Определение энтропии, избыточности информационных сообщений.

реферат [33,9 K], добавлен 10.08.2009

Информация и ее свойства. Единицы измерения данных. Вероятностный и объемный подход к измерению количества информации, способы ее передачи. Рассмотрение поставщиков финансовой информации в Интернете; технологии финансовых инвестиций в компьютерной сети.

контрольная работа [61,5 K], добавлен 08.06.2013

Источник

Доклад: Единицы измерения информации. Системы исчисления

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ-3»

Доклад на тему

«Единицы измерения информации. Системы исчисления»

В мире существует пока что 2 вида информации аналоговая и цифровая. Аналоговая – это та информация которую воспринимаем мы посредством наших сенсоров (видим, нюхаем, трогаем, пробуем на вкус, слышим), цифровая – это информация отраженная в зашифрованном виде. Компьютер работает с цифровой информацией. То есть для того чтобы передать нам рисунок он должен сначала его закодировать в набор чисел, а потом уже раскодировать обратно чтобы вывести на экран монитора. Возьмем к примеру обычные символы. Например когда мы набираем какой-нибудь текст то каждый символ (буква, цифра, знак) имеет свой код. Ведь не надо придумывать несколько сотен тысяч символов для каждого символа каждого языка отдельно. Язык цифр может упростить все. Даже у каждого цвета есть своя цифра, а человеческий глаз может отличит около 16 миллионов цветов. Так что вот почему компьютеры пользуются цифровой информацией. Теперь подробнее о способах измерения информации. Длину мерят метрами и километрами, вес граммами, килограммами и тоннами, надо же информацию чем то мерить вот и придумали специальные единицы измерения биты, байты, килобайты и т.д. Бит (от английского binary digit — двойной разряд, соответственно 0 и 1) означает самую маленькую единицу измерения.

1 КБ (Килобайт) — 1024 Байт

1 МБ (Мегабайт) — 1024 КБ

1 ГБ (Гигабайт) — 1024 МБ

1 ТБ (Терабайт) — 1024 ГБ

Компьютерная система исчисления немного отличается от обычной. В компьютерной системе все исчисления происходят по двоичной системе, т.е. 2-4-8-16-32-64-128-256-512-1024. Вот поэтому ученые и взяли за основу цифру 1024.

Информация единицы измерения количества информации служат для измерения объёма информации — величины, исчисляемой логарифмически. Чаще всего информация единицы измерения количества информации касается объёма компьютерной памяти и объёма данных, передаваемых по цифровым каналам связи. Единица — бит — является основой исчисления информации в цифровой технике. Особое название имеет 4 бита — ниббл (полубайт, тетрада, четыре двоичных разряда), которые вмещают в себя количество информации, содержащейся в одной шестнадцатеричной цифре. Итак, информация о единицах измерения количества информации будет выглядеть следующим образом: байт, килобайт, мегабайт, гигабайт. Понятия информация и единицы измерения количества информации и качество информации тесно связаны между собой. Вопрос выбора информации, единицы измерения количества информации фактически равнозначен выбору основания для логарифма количества состояний. Следует также заметить, что информация, единицы измерения количества информации случайной величины точно равна логарифму количества состояний лишь при равномерном распределении. Во всех прочих случаях количество информации будет меньше.

И конечно система счисления – это способ записи (изображения) чисел. Различные системы счисления, которые существовали раньше и которые используются в настоящее время, делятся на две группы:

Наиболее совершенными являются позиционные системы счисления – системы записи чисел, в которых вклад каждой цифры в величину числа зависит от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающей число.

Наша привычная десятичная система является позиционной.

В числе 34 цифра 3 обозначает количество десятков и «вносит» в величину числа 30: 3×10 + 4 = 34

В числе 304 цифра 3 обозначает количество сотен и «вносит» в величину числа 300: 3×100 + 4 = 304

Системы счисления, в которых каждой цифре соответствует величина, не зависящая от ее места в записи числа, называются непозиционными.

Непозиционной системой счисления является римская система записи чисел. XXXIV = 10+10+10–1+5 = 3×10 + -1 +5 = 34

Позиционные системы счисления – результат длительного исторического развития непозиционных систем счисления.

Источник

Реферат: Информация. Единица измерения количества информации

Название: Единицы измерения информации. Системы исчисления
Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: доклад Добавлен 23:56:19 30 мая 2010 Похожие работы
Просмотров: 12579 Комментариев: 26 Оценило: 32 человек Средний балл: 4 Оценка: 4 Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Министерство образования Свердловской области

Негосударственное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

Уральский экономический колледж

предмет: Информатика — математика

Козырин А.Л.,15/10 гр,

Билет №1. Информация. Единица измерения количества информации.

Информация – это сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии), которые являются объектом преобразования (включая хранение, передачу и т.д.) и используются для выработки поведения, для принятия решения, для управления или для обучения.

Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений.

При всем многообразии подходов к определению понятия информации, с позиции измерения информации выделяют два из них: определение К. Шеннона, применяемое в математической теории информации (содержательный подход), и определение А. Н. Колмогорова, применяемое в отраслях информатики, связанных с использованием компьютеров (алфавитный подход).

1. Содержательный подход. Согласно Шеннону, информативность сообщения характеризуется содержащейся в нем полезной информацией — той частью сообщения, которая снимает полностью или уменьшает неопределенность какой-либо ситуации. По Шеннону, информация — уменьшение неопределенности наших знаний.

Содержательный подход часто называют субъективным, так как разные люди (субъекты) информацию об одном и том же предмете оценивают по-разному.

Но если число исходов не зависит от суждений людей (случай бросания кубика или монеты), то информация о наступлении одного из возможных исходов является объективной.

Если сообщение уменьшило неопределенность знаний ровно в два раза, то говорят, что сообщение несет 1 бит информации.

1 бит — объем информации такого сообщения, которое уменьшает неопределенность знания в два раза.

2. Алфавитный подход. Алфавитный подход основан на том, что всякое сообщение можно закодировать с помощью конечной последовательности символов некоторого алфавита.

Алфавит — упорядоченный набор символов, используемый для кодирования сообщений на некотором языке.

Мощность алфавита — количество символов алфавита.
Двоичный алфавит содержит 2 символа, его мощность равна двум.
Сообщения, записанные с помощью символов ASCII, используют алфавит из 256 символов. Сообщения, записанные по системе UNICODE, используют алфавит из 65 536 символов.

С позиций computer science носителями информации являются любые последовательности символов, которые хранятся, передаются и обрабатываются с помощью компьютера. Согласно Колмогорову, информативность последовательности символов не зависит от содержания сообщения, алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта, воспринимающего сообщение.

Единицы измерения информации.

Как уже было сказано, основная единица измерения информации — бит. 8 бит составляют 1 байт.

Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы:

1 Кбайт (один килобайт) = 210 байт = 1024 байта;

1 Мбайт (один мегабайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайта;

1 Гбайт (один гигабайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайта.

В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

1 Терабайт (Тб) = 1024 Гбайта = 240 байта,

1 Петабайт (Пб) = 1024 Тбайта = 250 байта.

Билет №6. Устройство памяти компьютера. Носители информации (гибкий диск, жесткий диск, диск CD ROM / R / RW , DVD и т.д.

Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио-и видеоклипы и т. д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах).

В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД или дискетах) и накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестерах), в основу записи, хранения и считывания информации положен магнитный принцип, а в лазерных дисководах — оптический принцип.

1. Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод, вращающий диск с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация.

Информационная ёмкость дискеты невелика и составляет всего 1.44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как это может привести к размагничиванию носителя и потере информации.

2. Жесткий диск (HDD — Hard Disk Drive) относится к несменным дисковым магнитным накопителям. Первый жесткий диск был разработан фирмой IBM в 1973 г. и имел емкость 16 Кбайт.

Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью. За счет множества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жестких дисков может в десятки тысяч раз превышать информационную емкость дискет и достигать сотен Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (около 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (7200 об./мин). Часто жесткий диск называют винчестер.

В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы. Чтобы сохранить информацию и работоспособность жестких дисков, необходимо оберегать их от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

3. Лазерные дисководы и диски. За последние несколько лет компьютерные устройства для чтения компакт-дисков (CD), называемые CD-ROM, стали практически необходимой частью любого компьютера. Это произошло потому, что разнообразные программные продукты стали занимать значительное количество места, и поставка их на дискетах оказалась чрезмерно дорогостоящей и ненадёжной. Поэтому их стали поставлять на CD (таких же, как и обычные музыкальные).

Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках CD (CD — Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD — Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1. Для сохранности информации лазерные диски надо предохранять от механических повреждений (царапин), а также от загрязнения.

На лазерных дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна. Производятся такие диски путем штамповки. Существуют CD-R и DVD-R диски информация на которые может быть записана только один раз. На дисках CD-RW и DVD-RW информация может быть записана/перезаписана многократно. Диски разных видов можно отличить не только по маркировки, но и по цвету отражающей поверхности.

Запись на CD и DVD при помощи обычных CD-ROM и DVD-ROM невозможна. Для этого необходимы устройства CD-RW и DVD-RW с помощью которых возможны чтение-однократная запись и чтение-запись-перезапись. Эти устройства обладают достаточно мощным лазером, позволяющем менять отражающую способность участков поверхности в процессе записи диска.

Информационная ёмкость CD-ROM достигает 700 Мбайт, а скорость считывания информации (до 7.8 Мбайт/с) зависит от скорости вращения диска. DVD-диски имеют гораздо большую информационную ёмкость (однослойный односторонний диск — 4.7 Гбайт) по сравнению с CD-дисками, т.к. используются лазеры с меньшей длинной волны, что позволяет размещать оптические дорожки более плотно. Так же существуют двухслойные DVD-диски и двухсторонние DVD-диски. В настоящее время скорости считывания 16-скоростных DVD-дисководов достигает 21 Мбайт/с.

4. Устройства на основе flash-памяти. Flash-память — это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Устройства на основе flash-памяти не имеют в своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах.

Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный корпус. Для записи или считывания информации накопители подключаются к компьютеру через USB-порт. Информационная емкость карт памяти достигает 1024 Мбайт.

Билет №5. Функциональная схема компьютера (основные устройства, их функции и взаимосвязь).

По своему назначению компьютер — это универсальный прибор для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер — это модель человека, работающего с информацией.

Персональный компьютер (ПК) — это компьютер, предназначенный для обслуживания одного рабочего места. По своим характеристикам он может отличаться от больших ЭВМ, но функционально способен выполнять аналогичные операции. По способу эксплуатации различают настольные (desktop), портативные (laptop и notebook) и карманные (palmtop) модели ПК.

Аппаратное обеспечение. Поскольку компьютер предоставляет все три класса информационных методов для работы с данными (аппаратные, программные и естественные), принято говорить о компьютерной системе как о состоящей из аппаратных и программных средств, работающих совместно. Узлы, составляющие аппаратные средства компьютера, называют аппаратным обеспечением. Они выполняют всю физическую работу с данными: регистрацию, хранение, транспортировку и преобразование как по форме, так и по содержанию, а также представляют их в виде, удобном для взаимодействия с естественными информационными методами человека.

Совокупность аппаратных средств компьютера называют его аппаратной конфигурацией.

Программное обеспечение. Программы могут находиться в двух состояниях: активном и пассивном. В пассивном состоянии программа не работает и выглядит как данные, содержательная часть которых — сведения. В этом состоянии содержимое программы можно «читать» с помощью других программ, как читают книги, и изменять. Из него можно узнать назначение программы и принцип ее работы. В пассивном состоянии программы создаются, редактируются, хранятся и транспортируются. Процесс создания и редактирования программ называется программированием.

Когда программа находится в активном состоянии, содержательная часть ее данных рассматривается как команды, согласно которым работают аппаратные средства компьютера. Чтобы изменить порядок их работы, достаточно прервать исполнение одной программы и начать исполнение другой, содержащей иной набор команд.

Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение.Совокупность программ, подготовленных к работе, называют установленным программным обеспечением. Совокупность программ, работающих в тот или иной момент времени, называют программной конфигурацией.

Устройство компьютера. Любой компьютер (даже самый большой) состоит из четырех частей:

· устройства ввода информации

· устройства обработки информации

· устройства вывода информации.

Конструктивно эти части могут быть объединены в одном корпусе размером с книгу или же каждая часть может состоять из нескольких достаточно громоздких устройств

Базовая аппаратная конфигурация ПК. Базовой аппаратной конфигурацией персонального компьютера называют минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером. С течением времени понятие базовой конфигурации постепенно меняется.

Чаще всего персональный компьютер состоит из следующих устройств:

1. Системный блок — основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, считаются внешними. Для внешних устройств используют также термин периферийное оборудование.

2. Монитор — устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Для настольных ПК в настоящее время наиболее распространены мониторы, основанные на электронно-лучевых трубках. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры.

3. Клавиатура — клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводится в виде алфавитно-цифровых символьных данных.

4. Мышь — устройство «графического» управления.

Дополнительно могут подключатся другие устройства ввода и вывода информации, например звуковые колонки, принтер, сканер и др.

Внутренние устройства персонального компьютера. Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей, например гибких магнитных дисков. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку — они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен — для обычной работы он не требуется.

Процессор. Микропроцессор — основная микросхема персонального компьютера. Все вычисления выполняются в ней. Основная характеристика процессора — тактовая частота (измеряется в мегагерцах, МГц). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Так, например, при тактовой частоте 500 МГц процессор может за одну секунду изменить свое состояние 500 миллионов раз. Для большинства операций одного такта недостаточно, поэтому количество операций, которые процессор может выполнить в секунду, зависит не только от тактовой частоты, но и от сложности операций.

Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения», — оперативная память — с нею он работает совместно. Оттуда поступают данные и команды. Данные копируются в ячейки процессора (они называются регистрами), а потом преобразуются в соответствии с содержанием команд. Более полную картину того, как процессор взаимодействует с оперативной памятью, вы получите в главах, посвященных основам программирования.

Оперативная память. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся числовые данные и команды в то время, когда компьютер включен. Объем оперативной памяти измеряется в миллионах байтов — мегабайтах (Мбайт).

Процессор может обратиться к любой ячейке оперативной памяти (байту), поскольку она имеет неповторимый числовой адрес. Обратиться к индивидуальному биту оперативной памяти процессор не может, так как у бита нет адреса. В то же время, процессор может изменить состояние любого бита, но для этого требуется несколько действий.

Материнская плата. Материнская плата — это самая большая плата персонального компьютера. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, — так называемые шины. Различают шину данных, по которой процессор копирует данные из ячеек памяти, адресную шину, по которой он подключается к конкретным ячейкам памяти, и шину команд, по которой в процессор поступают команды из программ. К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем — так называемый чипсет.

Видеоадаптер. Видеоадаптер — внутреннее устройство, устанавливаемое в один из разъемов материнской платы. В первых персональных компьютерах видеоадаптеров не было. Вместо них в оперативной памяти отводилась небольшая область для хранения видеоданных. Специальная микросхема (видеоконтроллер) считывала данные из ячеек видеопамяти и в соответствии с ними управляла монитором.

По мере улучшения графических возможностей компьютеров область видеопамяти отделили от основной оперативной памяти и вместе с видеоконтроллером выделили в отдельный прибор, который назвали видеоадаптером. Современные видеоадаптеры имеют собственный вычислительный процессор (видеопроцессор), который снизил нагрузку на основной процессор при построении сложных изображений. Особенно большую роль видеопроцессор играет при построении на плоском экране трехмерных изображений. В ходе таких операций ему приходится выполнять особенно много математических расчетов.

В некоторых моделях материнских плат функции видеоадаптера выполняют микросхемы чипсета — в этом случае говорят, что видеоадаптер интегрирован с материнской платой. Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор.

Звуковой адаптер. В настоящее время средства для работы со звуком считаются стандартными. Для этого на материнской плате устанавливается звуковой адаптер. Он может быть интегрирован в чипсете материнской платы или выполнен как отдельная подключаемая плата, которая называется звуковой картой.

Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.).

Жесткий диск. Поскольку оперативная память компьютера очищается при отключении питания, необходимо устройство для длительного хранения данных и программ. В настоящее время для этих целей широко применяют так называемые жесткие диски. Принцип действия жесткого диска основан на регистрации изменений магнитного поля вблизи записывающей головки.

Основным параметром жесткого диска является емкость, измеряемая в гигабайтах (миллиардах байтов), Гбайт. Средний размер современного жесткого диска составляет 80 — 160 Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет.

Дисковод гибких дисков. Для транспортировки данных между удаленными компьютерами используют так называемые гибкие диски. Стандартный гибкий диск (дискета) имеет сравнительно небольшую емкость 1,44 Мбайт. По современным меркам этого совершенно недостаточно для большинства задач хранения и транспортировки данных, но низкая стоимость носителей и высокая степень готовности к работе сделали гибкие диски самыми распространенными носителями данных.

Для записи и чтения данных, размещенных на гибких дисках, служит специальное устройство — дисковод. Приемное отверстие дисковода выведено на лицевую панель системного блока.

Дисковод CD-ROM. Для транспортировки больших объемов данных удобно использовать компакт-диски CD-ROM. Эти диски позволяют только читать ранее записанные данные — производить запись на них нельзя. Емкость одного диска составляет порядка 650-700 Мбайт.

Для чтения компакт-дисков служат дисководы CD-ROM. Основной параметр дисковода CD-ROM— скорость чтения. Она измеряется в кратных единицах. За единицу принята скорость чтения, утвержденная в середине 80-х гг. для музыкальных компакт-дисков (аудиодисков). Современные дисководы CD-ROM обеспечивают скорость чтения 40х — 52х.
Основной недостаток дисководов CD-ROM — невозможность записи дисков — преодолен в современных устройствах однократной записи — CD-R. Существуют также устройства CD-RW, позволяющие осуществлять многократную запись.

Принцип хранения данных на компакт-дисках не магнитный, как у гибких дисков, а оптический.

Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт — это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт — более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.

Сетевой адаптер. Сетевые адаптеры необходимы компьютерам, чтобы они могли обмениваться данными между собой. Этот прибор следит за тем, чтобы процессор не подал новую порцию данных на внешний порт, пока сетевой адаптер соседнего компьютера не скопировал к себе предыдущую порцию. После этого процессору дается сигнал о том, что данные забраны и можно подавать новые. Так осуществляется передача.

Когда сетевой адаптер «узнает» от соседнего адаптера, что у того есть порция данных, он копирует их к себе, а потом проверяет, ему ли они адресованы. Если да, он передает их процессору. Если нет, он выставляет их на выходной порт, откуда их заберет сетевой адаптер очередного соседнего компьютера. Так данные перемещаются между компьютерами до тех пор, пока не попадут к адресату.

Сетевые адаптеры могут быть встроены в материнскую плату, но чаще устанавливаются отдельно, в виде дополнительных плат, называемых сетевыми картами.

Источник

Читайте также:  Линейка офтальмологическая для измерения межцентрового расстояния

Сравнить или измерить © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

Название: Информация. Единица измерения количества информации
Раздел: Рефераты по информатике
Тип: реферат Добавлен 10:13:59 09 сентября 2011 Похожие работы
Просмотров: 586 Комментариев: 14 Оценило: 3 человек Средний балл: 4.7 Оценка: неизвестно Скачать