24.Формы представления и преобразования информации

При любых видах работы с информацией всегда идет речь о ее представлении в виде определенных символических структур.

Формирование представления информации называется ее коди­рованием. Кодирование-переход от исходного представления информации, удобного для восприятия человеком, к представлению, удобному для хранения, передачи и обработки. В этом случае обратный переход к исходному представлению называется декодированием. При кодировании информации ставятся следующие цели:

1. удобство физической реализации;

2. удобство восприятия;

3. высокая скорость передачи и обработки;

4. экономичность, т.е. уменьшение избыточности сообщения;

5. надежность, т.е. защита от случайных искажений;

1. сохранность, т.е. защита от нежелательного доступа к инфор­мации.

Эти цели часто противоречат друг другу. Стремясь к экономным сообщениям, мы тем самым уменьшаем их надежность и удобство восприятия. Экономные сообщения могут повысить скорость обра­ботки информации (более короткое сообщение будет передано или прочтено быстрее), но могут и уменьшить ее. А защита информации от нежелательного доступа уменьшает объем хранимой информации и замедляет работу с ней.Рассмотрим с п о с о б ы представления информации в ЭВМ. Для записи, хранения и выдачи по запросу информации, обрабатываемой с помощью ЭВМ, предназначено запоминающее устройство ЭВМ.Количество информации, которое может помещаться в один элемент памяти (0 или 1), называемое битом, очень мало и не несет никакой смысловой нагрузки.Последовательность битов, рассматриваемых аппаратной частью ЭВМ как единое целое, называется машинным словом. Объем представляемой в ЭВМ информации ограничен емкостью памяти, а числовая информация может быть представлена только с определенной точностью, зависящей от архитектуры памяти данной ЭВМ.. Рассмотрим представление цел. чисел без знака и со знаком на примере 4-битовых машинных слов.Условимся ,что половина 4-битовый конфигурации интерпретируется как отрицательное число, а др. начинается с нуля будет положительной. Старший бит числа третий по счету, едси нумерацию битов начинать справа налево, называют знаковым битом.. Числовая система со знаком также конечна и циклична, однако в этом случае арифметически неверный результат даст попытка увеличить число 8 на единицу. Преимущество введения числовой системы со знаком заключается в возможности представления как положительных, так и отрицательных чисел.

В отличие от обычной словесной формы, принятой в письменном виде, символьная информация хранится и обрабатывается в памяти ЭВМ в форме цифрового кода. При преобразовании символов (знаков) в цифровой код между множествами символов и кодов должно иметь место взаимно­однозначное соответствие, т.е. разным символам должны быть наз­начены разные цифровые коды, и наоборот. Это условие является единственным необходимым требованием при построении схемы преобразования символов в числа. Из соображений наглядности и легкости запоминания целесообразно множества символов, упорядоченных по какому-либо признаку (, коди­ровать также с помощью упорядоченной последовательности чисел.. Другим важным моментом при организации кодировки сим­вольной информации является эффективное использование опера­тивной памяти ЭВМ. Так как общеупотребительными являются при­мерно 100 знаков, то для взаимно-однозначного преобразования всех знаков в кодьд достаточно примерно сотни чисел. Значение этого выбора заключается в том, что для размещения числа из этого диапазона в оперативной памяти достаточно одного байта, а не машинного слова. Следовательно, при такой организации кодировки достигается существенная экономия объема памяти.При назначении кодов знакам надо также учитывать соглашения, касающиеся стандартизации кодировки. В ЭВМ типа РDР (или СМ) применяется код АSII (American Standartd Code for Information Interchange) - американский стандар­тный код обмена информацией. Этот код генерируется некоторыми внешними устройствами и используется для об­мена данными между ними и оперативной памятью ЭВМ. Отечественной версией кода АSII является код КОИ-7 ,который совпадает с ним, за исключением букв русского алфавита.