Формы представления информации. Понятие кодирования информации

Естественные и формальные языки. Для обмена информацией используются естественные и формальные языки. Основное отличие формальных языков от естественных состоит в том, что формальные языки имеют строгие правила составления слов и предложений. Эти правила называются синтаксисом. Примером естественных языков являются русский язык, английский, китайский и т.д. Примерами формальных языков являются языки программирования, системы счисления, азбука Морзе.

В основе любого языка лежит набор определенных символов (знаков), который называется алфавитом. Алфавит любого естественного языка состоит из букв или иероглифов. Алфавит формального языка может состоять как из букв и иероглифов, так и из других символов, например, точки и тире (азбука Морзе), цифр (системы счисления), скрипичные ключи (ноты) и т.д.

Представление информации. Символы и знаки, составляющие алфавит языка, могут быть представлены в различных формах. Например, для представления информации с использованием языка в письменной форме используются знаки, которые являются изображениями на бумаге или других носителях, в устной речи в качестве знаков используются различные звуки, а при обработке текста на компьютере знаки представляются в форме двоичных кодов (последовательностей электрических импульсов).

Кроме изображений, звуков и электрических импульсов существуют и другие формы представления информации, например:

· - световые сигналы (цветомузыка);

· - радиоволны (радио);

· - нервные импульсы (воздействие света, температуры на человека);

· - магнитные записи (аудиокассеты, видеокассеты);

· - жесты и мимика (язык глухонемых);

· - запахи и вкусовые ощущения (информация о продукте питания);

· - молекулы ДНК (генетическая информация) и т.д.

Кодирование информации. Часто при работе с информацией ее приходится переводить из одной формы представления в другую. Этот процесс называется кодированием.

Например, при вводе знака алфавита в компьютер путем нажатия соответствующей клавиши клавиатуры происходит кодирование информации, то есть преобразование знака в компьютерный код. При выводе знака на экран монитора происходит обратный процесс, когда компьютерный код знака преобразуется в его графическое изображение. Процесс восстановления данных в первичной форме называется декодированием.

Все виды информации в компьютере кодируются на машинном языке, в виде последовательностей нулей и единиц. Каждая цифра машинного двоичного кода несет информацию в 1 бит (так как всего есть два варианта – 0 и 1 – то при появлении одной из них неопределенность знаний уменьшается в два раза), по этому количество информации в битах равно количеству цифр двоичного машинного кода.

Методы и формы представления информации в электронно-вычислительной машине.

Любая информация представляется в ЭВМ в виде чисел и располагается в оперативной памяти, так происходит потому, что цифровую информацию очень удобно кодировать, а значит, ее удобно хранить и обрабатывать.

За единицу представления информации в ЭВМ принимают один бит (от binary digit). Бит может принимать значения 0 или 1.

Бит – очень маленькая единица информации, она удобна для хранения информации в компьютере, но неудобна для ее обработки.

Обработкой информации в компьютере занимается специальная микросхема – процессор, который может одновременно обрабатывать группу битов. Поэтому за единицу обработки или передачи информации принимается один байт, который представляет собой последовательность из восьми битов. Байты могут объединяться по два, четыре, восемь байтов и образовывать неполное стандартное, длинное слово (ячейка) соответственно. Каждая ячейка может содержать число или команду, записанных с помощью единиц и нулей. Способ представления чисел посредством числовых знаков (цифр) называют системой счисления (СС). Правила записи и действий над числами в СС, используемых в цифровой вычислительной технике, определяют арифметические основы цифровых ЭВМ.