При кодировании информации для технических устройств важное значение имеют алфавиты, состоящие всего из двух знаков. Такие алфавиты называют двоичными. Они наиболее просты для кодирования. Чем меньше знаков в алфавите, тем проще устроена «машина» для распознавания информационного сообщения. Однако чем меньше знаков в алфавите, тем большее их количество требуется для кодирования, следовательно, больше длина кода.
Легко рассчитать количество М различных сообщений, которые можно закодировать, используя код постоянной длины п и алфавит из Rзнаков: М = R1. Если мы используем двоичный алфавит, то М= 2".
При конструировании компьютеров был выбран двоичный алфавит {0, 1}, что позволило использовать достаточно простые устройства для представления и автоматического распознавания программ и данных. Именно простота сделала этот принцип кодирования таким распространенным. Наряду с этим свойством двоичное кодирование обеспечивает удобство физической реализации, универсальность представления любого вида информации, уменьшение избыточности сообщения, обеспечение защиты от случайных искажений или нежелательного доступа.
Для совместимости компьютеров при обработке текстовой информации принят международный стандарт кодирования символов — код ASCII (AmericanStandardCodeforInformationInterchange), который устанавливает соответствие между символами и их порядковыми номерами в компьютерном алфавите. В таблице ASCII для кодирования одного символа используется 1 байт (8 битов). Стандартными являются первые 128 символов (0-127), сюда входят буквы латинского алфавита, цифры, знаки препинания, спецсимволы и управляющие коды или операции (0-32). Остальные символы (128-255) используют для кодирования национальных алфавитов, научных символов и символов псевдографики. С 1997 года введен новый стандарт Unicode, где под каждый символ отводится 2 байта.
Для подсчета информационного объема текста пользуются алфавитным способом измерения информации. Принимая, что каждый символ занимает 1 байт информации (при мощности алфавита 256), для определения объема текста необходимо подсчитать количество символов в нем.
2) Компьютер — это универсальное (многофункциональное) программно управляемое устройство для хранения, обработки и передачи информации.
Архитектура компьютера — это общее описание структуры и функций компьютера на уровне, достаточном для понимания принципов его работы.
В 1945 году в своем докладе математик Джон фон Нейман описал, как должен быть устроен компьютер для того, чтобы быть универсальным устройством для работы с информацией. Это описание называют архитектурой фон Неймана.
Принципы фон Неймана:
• принцип программного управления, согласно которому программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором в определенной последовательности;
• принцип однородности памяти, согласно которому программы и данные хранятся в одной и той же памяти (оперативном запоминающем устройстве, ОЗУ);
• принцип адресности, согласно которому память состоит из пронумерованных ячеек и процессору в любой момент доступна любая ее ячейка.
Конструктивно современные компьютеры реализуются в виде взаимодействующих специализированных устройств, созданных из микросхем, напаянных на печатные платы.
| Вид устройства | Характеристика | Диапазон или возможные варианты значений | |
| Монитор | Тип матрицы | ЭЛТ или ЖК | |
| Размер области отображения | До 22" | ||
| Размер пикселя | От 0,27 до 0,24 мм | ||
| Частота обновления | До 180 Гц для ЭЛТ, для ЖК параметр менее важен | ||
| Принтер | Способ печати | Матричный, струйный, лазерный | |
| Размер отпечатка | До АО | ||
| Разрешение | До 4800 dpi(точек на дюйм) | ||
| Цветность | До примерно 4 млрд оттенков (теоретически) | ||
| Телевизор | Размер диагонали | До 24" | |
| Колонки | Диапазон воспроизводимых частот | Примерно от 25 Гцдо 40 Кгц | |
| Максимальная мощность | До 250 Вт | ||
| Уровень шумов (соотношениесигнал/шум) | До 100 Дб | ||
| Цифровойфотоаппарат | Разрешение матрицы | До 16,7Мпикс | |
| Тип памяти | CompactFlash, Secure Digital, xD, MemoryStick | ||
| Фотохарактеристики | Характеристики объектива и системы фокусировки | ||
| Цифровая видеокамера | Размер матрицы | До 3 Мпикс | |
| Тип носителя | Кассеты DV, DVD-R-диски | ||
| Оптические и звуковые характеристики | Характеристики объектива и микрофона | ||
| . Web-камера | Разрешение | До 1,3 Мпикс | |
| Количество цветов | До 16,7 млн | ||
| Сканер | Способ сканирования | Ручной, планшетный, барабанный, фотокамера | |
| Размер области | До АО (для сканированиячертежей) | ||
| Оптическое разрешснис | До 9600 Dpi(для сканеров фотопленок) | ||
| Графическийпланшет | Разрешение | До 5000 lpi (линий на дюйм) | |
| Чувствительность | До 1024 уровней нажатия | ||
| Размер рабочей области | До А1 — для чертежныхмоделей | ||
| Микрофон (для нестудийных моделей) | Чувствительность | 58 db +/-2 db | |
| Диапазон частот | 50-16000 Гц | ||
| Музыкальная клавиатура | Количество октав | До 5 октав, 61 клавиша | |
| Клавиатура | Способподключения | USB, PS/2, IrDA, BIueTooth | |
| Мышь | Разрешение | Около 400 lpi | |
| Принцип фиксации | Механический или оптический | ||
| Способ подключения | USB, PS/2 | ||
| Джойстик | Способ подключения | USB, RS232 | |
Билет № 11
1) Моделирование является одним из ключевых видов деятельности человека и всегда в той или иной форме предшествует другим ее видам. Конечный этап моделирования — принятие решения.
Моделью принято считать материальный или мысленно представляемый объект, который замещает объект-оригинал с целью его исследования, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные черты и свойства оригинала, т. е. его существенные стороны.
Модель, как правило, доступнее для исследования, чем реальный объект. Модель также позволяет научиться управлять объектом или понять закономерности его изменения, что важно в тех случаях, когда экспериментировать с объектом бывает неудобно, трудно или невозможно.
Таким образом, мы можем сделать вывод, что модель необходима для того, чтобы:
• понять, как устроен конкретный объект — каковы его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром;
• научиться управлять объектом или процессом и определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (оптимизация);
• прогнозировать прямые или косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект.
Интересно, что хорошо построенная модель обладает удивительным свойством: ее изучение может дать некоторые новые знания об объекте-оригинале Адекватность модели объекту предполагает воспроизведение моделью с необходимой полнотой всех характеристик объекта, существенных для целей моделирования. Один и тот же объект может иметь множество различных моделей, и одна и та же модель может описывать разные объекты.
Процесс построения и изучения модели называется моделированием.
Существуют материальные и информационные модели. Материальные модели воспроизводят физические, геометрические и другие свойства объекта. Примеры: глобус, скелет, макеты зданий и мостов, модели самолетов, кораблей, автомобилей.
Предметом изучения информатики являются информационные модели. Информационные модели представляют объекты в образной или знаковой форме.
Видыинформационныхмоделей
Объектом информационного моделирования могут быть физические (падение тел), химические (реакции горения), биологические (фотосинтез в листьях растений) процессы, метеорологические явления (гроза, торнадо), экономические (падение курса валюты), социальные (миграция, рост населения) процессы и т. д. Знаковая информационная модель может быть представлена в виде текста, формулы, таблицы, карты, схемы, чертежа. Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические). Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями. В физике рассматривается много различных функциональных зависимостей, выраженных на языке алгебры, которые представляют собой математические модели изучаемых явлений или процессов. Информатика изучает общие методы и средства создания и использования информационных моделей.
Назначение информационных моделей чаще всего состоит в получении данных, которые могут быть использованы для подготовки и принятия решений экономического, социального, организационного или технического характера, для достижения наилучших показателей деятельности моделируемого объекта.
Моделируемый объект можно рассматривать как систему. Система — это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое. Всякая система имеет определенное назначение (функцию, цель). Структура - это совокупность связей между элементами системы, т. е. внутренняя организация системы.