Компьютерная обработка данных (стр. 3 из 3)
Если уменьшить количество двоичных разрядов, используемых для кодирования цвета каждой точки, то можно сократить объем данных, но при этом диапазон кодируемых цветов заметно сокращается.
Кодирование звуковой информации
Приемы и методы работы со звуковой информацией пришли в вычислительную технику наиболее поздно. К тому же, в отличие от числовых, текстовых и графических данных, у звукозаписей не было столь же длительной и проверенной истории кодирования. В итоге методы кодирования звуковой информации двоичным кодом далеки от стандартизации. Множество отдельных компаний разработали свои корпоративные стандарты, но если говорить обобщенно, то можно выделить два основных направления.
Первый метод основан на том, что теоретически любой сложный звук можно разложить на последовательность простейших гармонических сигналов разных частот, каждый из которых представляет собой правильную синусоиду, а следовательно, может быть описан числовыми параметрами, то есть кодом. В природезвуковые сигналы имеют непрерывный спектр, то есть являются аналоговыми. Их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняют специальные устройства – аналогово-цифровые преобразователи (АЦП). Обратное преобразование для воспроизведения звука, закодированного числовым кодом, выполняют цифро-аналоговые преобразователи. При таких преобразованиях неизбежны потери информации, связанные с методом кодирования.
Числовые коды выражают тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения, некоторые параметры среды, в которой происходит звучание, а также прочие параметры, характеризующие особенности звука. Поскольку в качестве образцов используются «реальные» звуки, то качество звука, полученного в результате синтеза, получается очень высоким и приближается к качеству звучания реальных музыкальных инструментов.
4. Измерение информации и единицы хранения данных
Существует много различных систем и единиц измерения данных. Каждая научная дисциплина и каждая область человеческой деятельности может, использовав свои, наиболее удобные или традиционно устоявшиеся единицы. В информатике для измерения данных используют тот факт, что разные типы данных имеют двоичное представление и потому вводят свои единицы данных, основанные на нем.
Наименьшей единицей измерения является байт. Поскольку одним байтом, правило, кодируется один символ текстовой информации, то для текстовых документов размер в байтах соответствует лексическому объему в символах.
Более крупная единица измерения – килобайт (Кбайт). Условно можно считать, что 1 Кбайт примерно равен 1000 байт. Условность связана с тем, что для вычислите ной техники, работающей с двоичными числами, более удобно представление чисел в виде степени двойки и потому на самом деле 1 Кбайт равен 210 байт (1024 байт). Однако всюду, где это не принципиально не включают 24 байта. В килобайтах измеряют сравнительно небольшие объемы данных. Условно можно считать, что одна страница неформатированного машинописного текста составляет около 2 Кбайт.
Более крупные единицы измерения данных образуются добавлением префиксов мега -, гига -, тера – в более крупных единицах пока нет практической надобности.
1 байт = 8 (23) бит
1 Кбайт =1024 байт =210 байт
1 Мбайт = 1024 Кбайт = 220 байт
1 Гбайт = 1024 Мбайт = 230 байт
1 Тбайт = 1024 Гбайт = 240байт
При переходе к более крупным единицам «инженерная» погрешность, связанная с округлением, накапливается и становится недопустимой, поэтому на старших единицах измерения округление производится реже.
При хранении данных решаются две проблемы: как сохранить данные в наиболее компактном виде и как обеспечить к ним удобный и быстрый доступ. Для обеспечения доступа необходимо, чтобы данные имели упорядоченную структуру, а при этом образуется высокая нагрузка в виде адресных данных. Без них нельзя получить доступ к нужным элементам данных, входящих в структуру.
Поскольку адресные данные тоже имеют размер и тоже подлежат хранению, хранить данные в виде мелких единиц, таких как байты, неудобно. Их неудобно хранить и в более крупных единицах (килобайтах, мегабайтах и тому подобному), поскольку неполное заполнение одной единицы хранения приводит к неэффективности хранения. В качестве единицы хранения данных принят объект переменной длины, называемый файлом. Файл – это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем. Обычно в отдельном файле хранят данные, относящиеся к одному типу. В этом случае тип данных определяет тип файла.
Поскольку в определении файла нет ограничений на размер, можно представить себе файл, имеющий 0 байтов (пустой файл),и файл, имеющий любое число байтов. Имя файла фактически несет в себе адресные данные, без которых данные, хранящиеся в файле, не станут информацией из-за отсутствия метода доступа к ним. Кроме функций, связанных с адресацией, имя файла может хранить и сведения о типе данных, заключенных в нем. Для автоматических средств работы с данными это важно, поскольку по имени файла они могут автоматически определить адекватный метод извлечения информации из файла.
Практическая часть
Вариант 16
В течение текущего дня в салоне сотовой связи проданы мобильные телефоны, код, модель и цена которых указаны в таблице на рис. 16.1. В таблице на рис. 16.2 указан код и количество проданных телефонов различных моделей.
1. В итоговой таблице (рис. 16.3) обеспечит автоматическое заполнение данными столбцов «Модель мобильного телефона», «Цена, руб.», «Продано, шт.», используя исходные данные таблиц на рис. 16.1 и 16.2, а также функции ЕСЛИ(), ПРОСМОТР. Рассчитать сумму, полученную от продаж каждой моделей, итоговую сумму продаж.
2. Сформировать ведомость продаж мобильных телефонов на текущую дату.
3. Представить графически данные о продаже мобильных телефонов за текущий день.
Рис. 16.3. Табличные данные ведомости продаж
Диаграмма 1. Данные о продаже мобильных телефонов за текущий день
Заключение
В современном мире компьютер считают универсальным преобразователем информации. Тексты на естественных языках и числа, математические и специальные символы – одним словом все, что в быту или в профессиональной деятельности может быть необходимо человеку, должно иметь возможность быть введенным в компьютер.
В силу безусловного приоритета двоичной системы счисления при внутреннем представлении информации в компьютере кодирование «внешних» символов основывается на сопоставлении каждому из них определенной группы двоичных знаков. При этом из технических соображений и из соображений удобства кодирования-декодирования следует пользоваться двоичными группами равной длины.
Проанализировав информационные структуры и технологии, можно сделать вывод о том, что данные– это отдельные факты, характеризующие объекты, процессы и явления в предметной области, а также их свойства.
При обработке на ЭВМ данные трансформируются, условно проходя следующие этапы:
• данные как результат измерений и наблюдений;
• данные на материальных носителях информации (таблицы, протоколы, справочники);
• модели (структуры) данных в виде диаграмм, графиков, функций;
• данные в компьютере на языке описания данных;
• базы данных на машинных носителях.
Для хранения данных используются базы данных, для них характерны большой объем и относительно небольшая удельная стоимость информации.
Процесс кодирования любого вида информации фактически представляет собой его преобразование тем или иным способом в числовую форму.
В памяти машины не существует принципиального различия между закодированной информацией различных типов. Над всеми видами данных, включая дополнительно и саму программу, процессор способен производить арифметические, логические и прочие операции, которые содержатся в системе его команд.
Список литературы
1. «Информатика» под ред. Профессора Н.В. Макаровой. Москва, «Финансы и статистика», 2001 г.
2. «Информатик» Базовый курс под ред. С.В. Симоновича. «Питер», 2004 г.
3. Касаткин В.Н. Информация, алгоритмы, ЭВМ. М.: Просвещение, 1991, 192 с.
4. Математический энциклопедический словарь. / Гл. ред. Ю.В. Прохоров. М.: Сов. энциклопедия, 1988, 847 с.
5. Компьютерные технологии обработки информации. / Под. ред. С.В. Назарова. – М.: Финансы и статистика, 1995.
6. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2003. – М.: Олма-пресс, 2003.
7. Миньков С.Л. Информатика: учебное пособие. – Томск, 2000.
8. Фигурнов В.Э. IBMPC для пользователей. 7-е изд., прераб. И доп. – М.: ИНФА – М, 2002.
9. Пекелис В. Кибернетика от А до Я.М., 1990.
10. Дмитриев В. Прикладная теория информации. М., 1989.