Tema 2. Bazat e paraqitjes dhe të përpunimit të informacionit në kompjuter

Letërsia

1. Informatika në Ekonomi: Teksti mësimor / Ed. B.E. Odintsova, A.N. Romanov. - M .: Libër shkollor universitar, 2008.

2. Shkenca Kompjuterike: Lënda bazë: Teksti mësimor / Ed. S.V. Simonovich. - SPb .: Peter, 2009.

3. Informatikë. Lëndë e përgjithshme: Libër mësuesi / Bashkëautor: A.N. Mirë, M.A. Butakova, N.M. Nechitailo, A.V. Chernov; Nën total. ed. NË DHE. Kolesnikov. - M .: Dashkov dhe K, 2009.

4. Informatika për ekonomistët: Teksti mësimor / Ed. Matyushka V.M. - M .: Infra-M, 2006.

5. Informatika Ekonomike: Një Hyrje në Analizën Ekonomike të Sistemeve të Informacionit.- M .: INFRA-M, 2005.

Masat e informacionit (sintaksore, semantike, pragmatike)

Qasje të ndryshme mund të përdoren për të matur informacionin, por më të përhapurat janë statistikore(probabilist), semantike dhe n ragmatike metodat.

Statistikore Metoda (probabiliste) e matjes së informacionit u zhvillua nga K. Shannon në vitin 1948, i cili propozoi që sasia e informacionit të konsiderohet si masë e pasigurisë së gjendjes së sistemit, e cila merret si rezultat i marrjes së informacionit. Pasiguria e shprehur në mënyrë sasiore quhet entropi. Nëse, pas marrjes së një mesazhi të caktuar, vëzhguesi merr informacion shtesë për sistemin X, atëherë pasiguria është zvogëluar. Sasia shtesë e informacionit të marrë përcaktohet si:

ku është një sasi shtesë informacioni rreth sistemit X marrë në formën e një mesazhi;

Pasiguria fillestare (entropia) e sistemit X;

Pasiguria përfundimtare (entropia) e sistemit X, pas marrjes së mesazhit.

Nëse sistemi X mund të jetë në një nga gjendjet diskrete, numri i të cilave n, dhe probabiliteti për të gjetur sistemin në secilën prej tyre është i barabartë dhe shuma e probabiliteteve të të gjitha gjendjeve është e barabartë me një, atëherë entropia llogaritet me formulën Shannon:

ku është entropia e sistemit X;

a- baza e logaritmit, e cila përcakton njësinë e matjes së informacionit;

n- numri i gjendjeve (vlerave) në të cilat mund të jetë sistemi.

Entropia është një sasi pozitive, dhe meqenëse probabilitetet janë gjithmonë më pak se një dhe logaritmi i tyre është negativ, shenja minus në formulën e Shannon-it e bën entropinë pozitive. Kështu, e njëjta entropi, por me shenjë të kundërt, merret si masë e sasisë së informacionit.

Marrëdhënia midis informacionit dhe entropisë mund të kuptohet si më poshtë: marrja e informacionit (rritja e tij) njëkohësisht nënkupton uljen e injorancës ose pasigurisë së informacionit (entropia).

Kështu, qasja statistikore merr parasysh probabilitetin e shfaqjes së mesazheve: mesazhi që ka më pak të ngjarë konsiderohet më informativ, d.m.th. më pak e pritur. Sasia e informacionit arrin vlerën maksimale nëse ngjarjet janë po aq të mundshme.

R. Hartley propozoi formulën e mëposhtme për matjen e informacionit:

I = log 2 n ,

ku n- numri i ngjarjeve po aq të mundshme;

Unë- një masë informacioni në një mesazh në lidhje me shfaqjen e një prej n ngjarjet

Matja e informacionit shprehet në vëllimin e tij. Më shpesh kjo ka të bëjë me sasinë e memories së kompjuterit dhe sasinë e të dhënave të transmetuara përmes kanaleve të komunikimit. Një njësi është një sasi e tillë informacioni në të cilën pasiguria është përgjysmuar, një njësi e tillë informacioni quhet pak .

Nëse logaritmi natyror () përdoret si bazë e logaritmit në formulën Hartley, atëherë njësia e matjes së informacionit është nat ( 1 bit = ln2 ≈ 0,693 nat). Nëse numri 3 përdoret si bazë e logaritmit, atëherë - trit, nëse 10, atëherë - dit (hartley).

Në praktikë, shpesh përdoret një njësi më e madhe - bajt(bajt) e barabartë me tetë bit. Kjo njësi u zgjodh sepse mund të përdoret për të koduar cilindo nga 256 karakteret e alfabetit të tastierës së kompjuterit (256 = 2 8).

Përveç bajteve, informacioni matet me gjysmë fjalë (2 bajt), fjalë (4 bajt) dhe dy fjalë (8 bajt). Njësi edhe më të mëdha informacioni përdoren gjithashtu gjerësisht:

1 kilobajt (KB - kilobajt) = 1024 bajte = 2 10 bajte,

1 megabajt (MB - megabajt) = 1024 KB = 2 20 bajt,

1 Gigabajt (GB - gigabajt) = 1024 MB = 2 30 bajt.

1 Terabajt (TB - terabajt) = 1024 GB = 2 40 bajt,

1 Petabajt (PB - petabyte) = 1024 TB = 2 50 bajt.

Në vitin 1980, matematikani rus Yu. Manin propozoi idenë e ndërtimit të një kompjuteri kuantik, në lidhje me të cilin një njësi e tillë informacioni si kubit ( bit kuantik, kubit ) - "bit kuantik" - një masë e matjes së sasisë së kujtesës në një formë teorikisht të mundshme të një kompjuteri duke përdorur bartës kuantikë, për shembull, rrotullimet e elektroneve. Një kubit mund të marrë jo dy vlera të ndryshme ("0" dhe "1"), por disa, që korrespondojnë me kombinimet e normalizuara të dy gjendjeve të rrotullimit tokësor, gjë që jep një numër më të madh kombinimesh të mundshme. Pra, 32 kubit mund të kodojnë rreth 4 miliardë gjendje.

Qasja semantike. Një masë sintaksore nuk është e mjaftueshme nëse nuk duhet të përcaktoni sasinë e të dhënave, por sasinë e informacionit të kërkuar në mesazh. Në këtë rast merret parasysh aspekti semantik, i cili bën të mundur përcaktimin e anës përmbajtësore të informacionit.

Për të matur përmbajtjen semantike të informacionit, mund të përdorni thesaurusin e marrësit të tij (konsumatorit). Ideja e metodës së tezaurit u propozua nga N. Wiener dhe u zhvillua nga shkencëtari ynë vendas A.Yu. Schrader.

Thesaurus thirrur trupi i informacionit në dispozicion të marrësit të informacionit. Korrelacioni i thesarit me përmbajtjen e mesazhit të marrë na lejon të zbulojmë se sa e zvogëlon pasigurinë.

Varësia e sasisë së informacionit semantik të një mesazhi nga thesaurus i marrësit

Sipas varësisë së treguar në grafik, nëse përdoruesi nuk ka ndonjë thesaurus (njohuri për thelbin e mesazhit të marrë, domethënë = 0), ose praninë e një tezauri të tillë që nuk ka ndryshuar si rezultat i marrja e mesazhit (), atëherë sasia e informacionit semantik në të është zero. Thesaurus optimal do të jetë (), në të cilin sasia e informacionit semantik do të jetë maksimale (). Për shembull, informacion semantik në një mesazh në hyrje për një gjuhë e huaj e panjohur do të jetë zero, por e njëjta situatë do të jetë edhe në rastin nëse mesazhi nuk është më lajm, pasi përdoruesi tashmë di gjithçka.

Masa pragmatike informacion përcakton dobinë e tij në arritjen e qëllimeve të konsumatorit. Për ta bërë këtë, mjafton të përcaktoni probabilitetin e arritjes së qëllimit para dhe pas marrjes së mesazhit dhe t'i krahasoni ato. Vlera e informacionit (sipas A.A. Kharkevich) llogaritet me formulën:

ku është probabiliteti i arritjes së qëllimit përpara marrjes së mesazhit;

Probabiliteti i arritjes së qëllimit është fusha e marrjes së mesazhit;

Çfarë është informacioni? Në çfarë bazohet? Çfarë synimesh ndjek dhe kryen detyra? Ne do të flasim për të gjitha këto në kuadrin e këtij artikulli.

informacion i pergjithshem

Kur përdoret mënyra semantike e matjes së informacionit? Përdoret thelbi i informacionit, ana e përmbajtjes së mesazhit të marrë është me interes - këtu janë indikacionet për zbatimin e tij. Por së pari, le të japim një shpjegim se çfarë është. Duhet theksuar se mënyra semantike e matjes së informacionit është një qasje e vështirë e formalizuar, e cila ende nuk është formuar plotësisht. Përdoret për të matur sasinë e kuptimit në të dhënat që janë marrë. Me fjalë të tjera, sa nga informacioni i marrë është i nevojshëm në këtë rast. Kjo qasje përdoret për të përcaktuar përmbajtjen e informacionit të marrë. Dhe nëse po flasim për një mënyrë semantike të matjes së informacionit, përdoret koncepti i një thesaurus, i cili është i lidhur pazgjidhshmërisht me temën në shqyrtim. Çfarë është ajo?

Thesaurus

Do të doja të bëja një hyrje të shkurtër dhe t'i përgjigjem një pyetjeje rreth mënyrës semantike të matjes së informacionit. Kush e prezantoi? Themeluesi i kibernetikës, Norbert Wiener, sugjeroi përdorimin e kësaj metode, por ajo u zhvillua ndjeshëm nën ndikimin e bashkatdhetarit tonë A. Yu. Schreider. Cili është emri i përdorur për t'iu referuar tërësisë së informacionit që ka marrësi i informacionit. Nëse e lidhim thesarin me përmbajtjen e mesazhit që është marrë, atëherë mund të zbulojmë se sa e ka ulur pasigurinë. Do të doja të korrigjoja një gabim, i cili shpesh prek një numër të madh njerëzish. Pra, ata besojnë se mënyra semantike e matjes së informacionit u prezantua nga Claude Shannon. Nuk dihet saktësisht se si lindi ky keqkuptim, por ky mendim është i pasaktë. Claude Shannon prezantoi një mënyrë statistikore të matjes së informacionit, "trashëgimtari" i së cilës konsiderohet semantik.

Qasje grafike për përcaktimin e sasisë së informacionit semantik në mesazhin e marrë

Pse keni nevojë të vizatoni diçka? Matja semantike e përdor këtë mundësi për të vizualizuar të dhënat e dobisë së të dhënave në foto të kuptueshme lehtë. Çfarë do të thotë kjo në praktikë? Për të sqaruar gjendjen e punëve, ndërtohet një varësi në formën e një grafiku. Nëse përdoruesi nuk ka njohuri për thelbin e mesazhit që është marrë (e barabartë me zero), atëherë sasia e informacionit semantik do të jetë e barabartë me të njëjtën vlerë. A mund të gjeni vlerën optimale? Po! Ky është emri i tezaurit, ku sasia e informacionit semantik është maksimale. Le të marrim një shembull të shpejtë. Supozoni se përdoruesi ka marrë një mesazh të shkruar në një gjuhë të huaj të panjohur, ose një person mund të lexojë atë që shkruhet atje, por kjo nuk është më lajm për të, pasi e gjithë kjo dihet. Në raste të tilla, thuhet se mesazhi përmban zero informacion semantik.

Zhvillimi historik

Ndoshta, kjo duhet të ishte diskutuar pak më lart, por nuk është vonë për të kapur hapin. Mënyra origjinale semantike e matjes së informacionit u prezantua nga Ralph Hartley në 1928. Më herët u përmend se Claude Shannon përmendet shpesh si themelues. Pse ka një konfuzion të tillë? Fakti është se, megjithëse mënyra semantike e matjes së informacionit u prezantua nga Ralph Hartley në 1928, ishin Claude Shannon dhe Warren Weaver ata që e përgjithësuan atë në 1948. Pas kësaj, themeluesi i kibernetikës, Norbert Wiener, formoi idenë e metodës së thesaurus, e cila mori njohjen më të madhe në formën e një mase të zhvilluar nga Yu. I. Schneider. Duhet të theksohet se për të kuptuar këtë, kërkohet një nivel mjaft i lartë i njohurive.

Efektiviteti

Çfarë na jep në praktikë metoda e tezaurit? Është një konfirmim i vërtetë i tezës se informacioni ka një veti të tillë si relativiteti. Duhet të theksohet se ka një vlerë relative (ose subjektive). Për të qenë në gjendje për të vlerësuar në mënyrë objektive informacionin shkencor, u prezantua koncepti i një thesaurus universal. Shkalla e ndryshimit të saj tregon rëndësinë e njohurive që merr njerëzimi. Në të njëjtën kohë, është e pamundur të thuhet me siguri se çfarë rezultati përfundimtar (ose i ndërmjetëm) mund të merret nga informacioni. Merrni kompjuterët, për shembull. Teknologjia informatike u krijua në bazë të teknologjisë së llambave dhe gjendjes së bitit të secilit element strukturor dhe fillimisht u përdor për të kryer llogaritjet. Tani, pothuajse çdo person ka diçka që funksionon në bazë të kësaj teknologjie: radio, telefon, kompjuter, TV, laptop. Edhe frigoriferët, sobat dhe lavamanët modernë përmbajnë disa pajisje elektronike, të cilat bazohen në informacione për lehtësimin e përdorimit të këtyre pajisjeve shtëpiake nga njerëzit.

Qasja shkencore

Ku studiohet mënyra semantike e matjes së informacionit? Shkenca kompjuterike është shkenca që merret me aspekte të ndryshme të kësaj çështjeje. Cila është veçoria? Metoda bazohet në përdorimin e sistemit "e vërtetë / e rreme", ose sistemit bit "një / zero". Kur arrin një informacion i caktuar, ai ndahet në blloqe të veçanta, të cilat emërtohen si njësi të të folurit: fjalë, rrokje dhe të ngjashme. Çdo bllok merr një vlerë të caktuar. Le të marrim një shembull të shpejtë. Dy miq janë duke qëndruar afër. Njëri i drejtohet tjetrit me fjalët: “Nesër kemi ditë pushimi”. Kur janë ditët për pushim - të gjithë e dinë. Prandaj, vlera e këtij informacioni është zero. Por nëse i dyti thotë që është duke punuar nesër, atëherë për të parin do të jetë një surprizë. Në të vërtetë, në këtë rast, mund të rezultojë që planet që janë ndërtuar nga një person, për shembull, të shkojnë në bowling ose të rrëmojnë në punëtori, do të shkelen. Çdo pjesë e shembullit të përshkruar mund të përshkruhet duke përdorur njësh dhe zero.

Duke vepruar me koncepte

Por çfarë tjetër përdoret përveç tezaurit? Çfarë tjetër duhet të dini për të kuptuar mënyrën semantike të matjes së informacionit? Konceptet bazë, të cilat mund të studiohen më tej, janë sistemet e shenjave. Ato kuptohen si mjete për të shprehur kuptimin, siç janë rregullat për interpretimin e shenjave ose kombinimet e tyre. Le të marrim një shembull tjetër nga shkenca kompjuterike. Kompjuterët funksionojnë me zero dhe njëshe të kushtëzuara. Në fakt, ky është një tension i ulët dhe i lartë që aplikohet në komponentët e pajisjes. Për më tepër, ato i transmetojnë këto njëshe dhe zero pa fund dhe skaj. Si të dallojmë dy teknikat? Përgjigja për këtë u gjet - ndërpret. Kur transmetohet i njëjti informacion, fitohen blloqe të ndryshme, si fjalë, fraza dhe kuptime individuale. Në të folurit gojor të njeriut, pauzat përdoren gjithashtu për të zbërthyer të dhënat në blloqe të veçanta. Ato janë aq të padukshme saqë shumicën prej tyre i vëmë re në "makinë". Në letër, pikat dhe presjet i shërbejnë këtij qëllimi.

Veçoritë

Le të prekim edhe temën e vetive që ka një mënyrë semantike e matjes së informacionit. Tashmë e dimë se ky është emri i një qasjeje të veçantë që vlerëson rëndësinë e informacionit. A mund të themi se të dhënat që do të vlerësohen në këtë mënyrë do të jenë objektive? Jo, kjo nuk është e vërtetë. Informacioni është subjektiv. Le të hedhim një vështrim në shembullin e një shkolle. Ka një student të shkëlqyer që shkon përpara programit të miratuar dhe një student mesatar që studion atë që paraqitet në klasë. Për të parën, shumica e informacionit që ai do të marrë në shkollë do të jetë me interes mjaft të dobët, pasi ai tashmë e di këtë dhe e dëgjon / lexon këtë jo për herë të parë. Prandaj, në planin subjektiv, nuk do të jetë shumë e vlefshme për të (përveç ndoshta disa vërejtjesh të mësuesit, të cilat i ka vënë re gjatë prezantimit të lëndës së tij). Ndërsa fshatari i mesëm dëgjoi diçka për informacionin e ri vetëm nga larg, prandaj për të vlera e të dhënave që do të paraqiten në mësime është një rend i madhësisë më i madh.

konkluzioni

Duhet theksuar se në informatikë mënyra semantike e matjes së informacionit nuk është e vetmja mundësi brenda së cilës është e mundur të zgjidhen problemet ekzistuese. Zgjedhja duhet të varet nga qëllimet dhe mundësitë e pranishme. Prandaj, nëse tema është me interes ose ka nevojë për të, atëherë ne vetëm mund t'ju rekomandojmë fuqimisht ta studioni atë në mënyrë më të detajuar dhe të zbuloni se cilat mënyra të tjera të matjes së informacionit, përveç semantikes, ekzistojnë.

Për të matur përmbajtjen semantike të informacionit, d.m.th. sasia e tij në nivelin semantik, masa e thesarit (propozuar nga Yu. I. Shreider) ka marrë njohjen më të madhe, e cila lidh vetitë semantike të informacionit me aftësinë e përdoruesit për të marrë një mesazh në hyrje. Për këtë, përdoret koncepti i një thesaurus përdoruesi.

Thesaurusështë një koleksion informacioni i mbajtur nga një përdorues ose një sistem.

Në varësi të marrëdhënies ndërmjet përmbajtjes semantike të informacionit S dhe tezaurit të përdoruesit S p, sasia e informacionit semantik ndryshon 1 C, perceptohet nga përdoruesi dhe përfshihet prej tij në të ardhmen në thesarin e tij. Natyra e kësaj varësie është paraqitur në Fig. 1.5. Konsideroni dy raste kufizuese kur sasia e informacionit semantik 1 Cështë e barabartë me 0:

• kur S p -> 0, përdoruesi nuk e percepton, nuk e kupton informacionin në hyrje;
• për S p -> 1, përdoruesi di gjithçka, dhe ai nuk ka nevojë për informacionin hyrës.

Oriz. 1.5.

Konsumatori fiton sasinë maksimale të informacionit/s semantik kur pajtohet me përmbajtjen e tij semantike S me thesarin e tij S f(S p = S popt), kur informacioni hyrës është i kuptueshëm për përdoruesin dhe i mbart atij informacion të panjohur më parë (të munguar në thesarin e tij). Rrjedhimisht, sasia e informacionit semantik në mesazh, sasia e njohurive të reja të marra nga përdoruesi është një vlerë relative. I njëjti mesazh mund të ketë përmbajtje domethënëse për një përdorues kompetent dhe të jetë i pakuptimtë për një përdorues të paaftë. Faktori i përmbajtjes C i diskutuar më sipër mund të shërbejë si një masë relative e sasisë së informacionit semantik.

Qasja pragmatike (aksiologjike) ndaj informacionit bazohet në analizën e vlerës së tij nga këndvështrimi i konsumatorit. Për shembull, informacioni që ka vlerë të padyshimtë për një biolog do të ketë një vlerë afër zeros për një programues. Vlera e informacionit lidhet me kohën, pasi me kalimin e kohës ai plaket dhe vlera e tij, për rrjedhojë, "sasia" zvogëlohet. Kështu, një qasje pragmatike vlerëson aspektin e përmbajtjes së informacionit. Është e një rëndësie të veçantë gjatë përdorimit të informacionit për menaxhim, pasi sasia e tij është e lidhur ngushtë me efektivitetin e menaxhimit në sistem.

Masa pragmatike e informacionit përcakton dobinë e informacionit (vlerës) për përdoruesin për të arritur zinxhirin e furnizimit. Kjo masë është gjithashtu një vlerë relative, për shkak të veçorive të përdorimit të këtij informacioni në një sistem të caktuar.

Është e këshillueshme që të matet vlera e informacionit në të njëjtat njësi (ose afër tyre) në të cilat matet funksioni objektiv.

Qasja algoritmike shoqërohet me dëshirën për të zbatuar një masë universale të informacionit. Një karakteristikë sasiore që pasqyron kompleksitetin (madhësinë) e programit dhe lejon prodhimin e ndonjë mesazhi u propozua nga A. N. Kolmogorov.

Meqenëse ekzistojnë mënyra të ndryshme të vendosjes dhe zbatimit të një algoritmi duke përdorur kompjuterë dhe gjuhë të ndryshme programimi, për përcaktim, jepet një makinë specifike, p.sh. Makina Turing. Në këtë rast, si një karakteristikë sasiore e mesazhit, mund të merret numri minimal i gjendjeve të brendshme të makinës që kërkohet për të riprodhuar mesazhin e dhënë.

Qasje të ndryshme për të vlerësuar sasinë e forcës së informacionit, nga njëra anë, për të përdorur lloje të ndryshme të njësive të informacionit për të karakterizuar procese të ndryshme informacioni, dhe nga ana tjetër, për të lidhur këto njësi me njëra-tjetrën si në nivel logjik ashtu edhe në atë fizik. Për shembull, procesi i transferimit të informacionit të matur në disa njësi shoqërohet me procesin e ruajtjes së informacionit, ku ai matet në njësi të tjera, etj., dhe për këtë arsye zgjedhja e një njësie informacioni është një detyrë shumë urgjente.

Tabela 1.3 Krahasohen masat e paraqitura të informacionit.

Tabela 1.3

Krahasimi i masave të informacionit

Termi " informacion"vjen nga latinishtja" informacion", që do të thotë sqarim, informacion, prezantim. Nga pikëpamja e filozofisë materialiste, informacioni është pasqyrim i botës reale me ndihmën e informacionit (mesazheve). Mesazhështë një formë e paraqitjes së informacionit në formën e të folurit, tekstit, imazheve, të dhënave dixhitale, grafikëve, tabelave etj. Në një kuptim të gjerë informacionështë një koncept i përgjithshëm shkencor që përfshin shkëmbimin e informacionit midis njerëzve, shkëmbimin e sinjaleve midis natyrës së gjallë dhe të pajetë, njerëzve dhe pajisjeve.

Informatika e konsideron informacionin si informacion të lidhur konceptualisht, të dhëna, koncepte që ndryshojnë idetë tona për një fenomen ose objekt të botës përreth. Së bashku me informacionin në shkencën kompjuterike, koncepti " të dhëna“. Le të tregojmë se cili është ndryshimi i tyre.

Të dhënat mund të konsiderohen si shenja ose vëzhgime të regjistruara që për ndonjë arsye nuk përdoren, por vetëm ruhen. Në rast se ato përdoren për të reduktuar pasigurinë (marrja e informacionit) për një objekt, të dhënat kthehen në informacion. Të dhënat ekzistojnë objektivisht dhe nuk varen nga personi dhe sasia e njohurive të tij. Të njëjtat të dhëna për një person mund të kthehen në informacion, sepse ndihmuan në uljen e pasigurisë së njohurive të një personi dhe për një person tjetër ato do të mbeten të dhëna.

Shembulli 1

Shkruani 10 numra telefoni në një fletë letre në formën e një sekuence prej 10 numrash dhe tregojini bashkënxënësit tuaj. Ai do t'i marrë këto shifra si të dhëna, sepse nuk i japin asnjë informacion.

Më pas, përpara çdo numri, shënoni emrin e kompanisë dhe llojin e aktivitetit. Numrat e pakuptueshëm më parë për kolegun tuaj do të fitojnë siguri dhe do të kthehen nga të dhënat në informacione që ai mund të përdorë në të ardhmen.

Të dhënat mund të kategorizohen në fakte, rregulla dhe informacione aktuale. Faktet i përgjigjen pyetjes "Unë e di se ..." Shembuj faktesh:

• Moska është kryeqyteti i Rusisë;
• Dy herë dy është katër;
• Katrori i hipotenuzës është i barabartë me shumën e katrorëve të këmbëve.

Rregullat i përgjigjen pyetjes "Unë e di se si ...". Shembuj të rregullave:

• Rregullat për llogaritjen e rrënjëve të një ekuacioni kuadratik;
• Udhëzime për përdorimin e një ATM;
• Ligjet e trafikut.

Faktet dhe rregullat ofrojnë dëshmi të mjaftueshme të përdorimit afatgjatë. Ato janë mjaft statike, d.m.th. e pandryshueshme me kalimin e kohës.

Informacioni aktual përfaqëson të dhënat e përdorura në një periudhë relativisht të shkurtër kohore - kursi i këmbimit të dollarit, çmimi i mallrave, lajmet.

Një nga llojet më të rëndësishme të informacionit është informacioni ekonomik. Karakteristika e tij dalluese është lidhja e tij me proceset e menaxhimit të kolektivëve të njerëzve, një organizate. Informacioni ekonomik shoqëron proceset e prodhimit, shpërndarjes, shkëmbimit dhe konsumit të të mirave dhe shërbimeve materiale. Një pjesë e konsiderueshme e tij lidhet me prodhimin shoqëror dhe mund të quhet informacion prodhimi.

Kur punoni me informacionin, ekziston gjithmonë burimi dhe konsumatori (marrësi) i tij. Mënyrat dhe proceset që sigurojnë transferimin e mesazheve nga burimi i informacionit te konsumatori i tij quhen komunikime informacioni.

1.2.2. Format e mjaftueshmërisë së informacionit

Për konsumatorin e informacionit, një karakteristikë shumë e rëndësishme është e tij përshtatshmërisë.

Në jetën reale, një situatë vështirë se është e mundur kur mund të përqendroheni në mjaftueshmërinë e plotë të informacionit. Gjithmonë ekziston një shkallë e pasigurisë. Korrektësia e vendimmarrjes së konsumatorit varet nga shkalla e përshtatshmërisë së informacionit me gjendjen reale të një objekti ose procesi.

Shembulli 2

Ju keni mbaruar me sukses shkollën e mesme dhe dëshironi të vazhdoni shkollimin në drejtim ekonomik. Pasi të bisedoni me miqtë, do të zbuloni se trajnime të ngjashme mund të merren në universitete të ndryshme. Si rezultat i bisedave të tilla, ju merrni informacione shumë kontradiktore që nuk ju lejojnë të merrni një vendim në favor të një ose një tjetër opsioni, d.m.th. informacioni i marrë është i pamjaftueshëm për gjendjen reale të punëve.

Për të marrë informacion më të besueshëm, ju blini një libër referimi për aplikantët në universitete, nga i cili merrni informacion të plotë. Në këtë rast, mund të themi se informacioni që keni marrë nga libri referues pasqyron në mënyrë adekuate fushat e studimit në universitete dhe ju ndihmon të bëni zgjedhjen tuaj përfundimtare.

Përshtatshmëria e informacionit mund të shprehet në tre forma: semantike, sintaksore, pragmatike.

Mjaftueshmëria sintaksore

Mjaftueshmëria sintaksore shfaq karakteristikat formale dhe strukturore të informacionit dhe nuk ndikon në përmbajtjen semantike. Në rrafshin sintaksor merret parasysh lloji i medias dhe mënyra e paraqitjes së informacionit, shpejtësia e transmetimit dhe e përpunimit, madhësia e kodeve për paraqitjen e informacionit, besueshmëria dhe saktësia e konvertimit të këtyre kodeve etj. Informacioni, i konsideruar vetëm nga pikëpamja sintaksore, zakonisht quhet të dhëna, pasi në këtë rast ana semantike nuk ka rëndësi. Kjo formë kontribuon në perceptimin e karakteristikave të jashtme strukturore, d.m.th. ana sintaksore e informacionit.

Përshtatshmëria semantike (semantike).

Mjaftueshmëria semantike përcakton shkallën e korrespondencës ndërmjet imazhit të objektit dhe vetë objektit. Aspekti semantik nënkupton marrjen parasysh të përmbajtjes semantike të informacionit. Në këtë nivel analizohet informacioni që pasqyron informacionin, merren parasysh lidhjet semantike. Në informatikë krijohen lidhje semantike ndërmjet kodeve për paraqitjen e informacionit. Kjo formë shërben për të formuar koncepte dhe paraqitje, për të identifikuar kuptimin, përmbajtjen e informacionit dhe përgjithësimin e tij.

Përshtatshmëria pragmatike (konsumatore).

Përshtatshmëria pragmatike pasqyron marrëdhënien e informacionit dhe konsumatorit të tij, korrespondencën e informacionit me qëllimin e menaxhimit, i cili zbatohet në bazë të tij. Vetitë pragmatike të informacionit manifestohen vetëm në prani të unitetit të informacionit (objektit), përdoruesit dhe qëllimit të menaxhimit. Aspekti pragmatik i konsideratës lidhet me vlerën, dobinë e përdorimit të informacionit për konsumatorin për të zhvilluar një zgjidhje për të arritur qëllimin e tij. Nga ky këndvështrim analizohen vetitë e informacionit të konsumatorit. Kjo formë e përshtatshmërisë lidhet drejtpërdrejt me përdorimin praktik të informacionit, me korrespondencën e funksionit të synuar të tij me veprimtarinë e sistemit.

1.2.3. Informacioni i matjes

Dy parametra janë futur për të matur informacionin:

Këta parametra kanë shprehje dhe interpretime të ndryshme në varësi të formës së konsideruar të përshtatshmërisë. Çdo formë e përshtatshmërisë ka masën e vet të sasisë së informacionit dhe sasisë së të dhënave (Fig. 1).

Oriz. 1. Masat e informacionit

Masat sintaksore të informacionit

Masat sintaksore të sasisë së informacionit kanë të bëjnë me informacione jopersonale që nuk shprehin një marrëdhënie semantike me një objekt.

Sasia e të dhënave në një mesazh matet me numrin e karaktereve (biteve) në këtë mesazh. Në sisteme të ndryshme numrash, një shifër ka një peshë të ndryshme dhe njësia e matjes së të dhënave ndryshon në përputhje me rrethanat:

• në sistemin binar, njësia e matjes është bit ( shifra binare - shifra binare). Së bashku me këtë njësi matëse, përdoret gjerësisht njësia e zmadhuar e matjes "byte", e barabartë me 8 bit.
• në shënimin dhjetor, njësia matëse është dit (vend dhjetor).

Shembulli 3

Mesazhi binar si një kod binar tetë-bitësh 10111011 ka një madhësi të dhënash Mesazhi në një sistem dhjetor si një numër gjashtë-bitësh 275903 ka një madhësi të dhënash

Përcaktimi i sasisë së informacionit I në nivelin sintaksor është i pamundur pa marrë parasysh konceptin e pasigurisë së gjendjes së sistemit (entropia e sistemit). Në të vërtetë, marrja e informacionit për një sistem shoqërohet gjithmonë me një ndryshim në shkallën e injorancës së marrësit për gjendjen e këtij sistemi. Le të shqyrtojmë këtë koncept.

Lëreni, përpara se të marrë informacion, konsumatori të ketë disa informacione paraprake (apriori) për sistemin a ... Një masë e injorancës së tij ndaj sistemit është funksioni H (a), i cili në të njëjtën kohë shërben edhe si masë e pasigurisë së gjendjes së sistemit. Kjo masë u emërua entropia... Nëse konsumatori ka informacion të plotë për sistemin, atëherë entropia është 0. Nëse konsumatori ka pasiguri të plotë për ndonjë sistem, atëherë entropia është një numër pozitiv. Me marrjen e informacionit të ri, entropia zvogëlohet.

Pas marrjes së një mesazhi b marrësi mori disa informacione shtesë që reduktuan injorancën e tij a priori në mënyrë që a posteriori (pas marrjes së mesazhit b ) është bërë pasiguria e gjendjes së sistemit.

Pastaj sasia e informacionit në lidhje me sistemin e marrë në mesazh b , do të përkufizohet si , gjegjësisht sasia e informacionit matet me ndryshimin (uljen) e pasigurisë së gjendjes së sistemit.

Nëse pasiguria përfundimtare do të zhduket, atëherë njohuritë fillestare jo të plota do të zëvendësohen nga njohuritë e plota dhe sasia e informacionit. Me fjalë të tjera, entropia e sistemit H (a) mund të shihet si një masë e informacionit që mungon.

Entropia e sistemit H (a) duke pasur N gjendjet e mundshme, sipas formulës së Shannon-it, është

(1)

ku është probabiliteti që sistemi të jetë në i -m gjendje.

Për rastin kur të gjitha gjendjet e sistemit janë njëlloj të mundshme, d.m.th. probabilitetet e tyre janë të barabarta, entropia e saj përcaktohet nga relacioni

(2)

Entropia e një sistemi binar matet në bit. Bazuar në formulën (2), mund të themi se në një sistem në gjendje ekuiprobabile, 1 bit është i barabartë me sasinë e informacionit që zvogëlon përgjysmë pasigurinë e njohurive.

Shembulli 4

Sistemi që përshkruan procesin e hedhjes së një monedhe ka dy gjendje po aq të mundshme. Nëse duhet të merrni me mend se cila anë ra në krye, atëherë së pari keni pasiguri të plotë për gjendjen e sistemit. Për të marrë informacion mbi gjendjen e sistemit, ju bëni pyetjen: "A është shqiponjë?" Me këtë pyetje ju po përpiqeni të hidhni gjysmën e gjendjeve të panjohura, d.m.th. zvogëloni pasigurinë me 2 herë. Cilado përgjigje të jetë "Po" ose "Jo", do të merrni qartësi të plotë për gjendjen e sistemit. Kështu, përgjigja e pyetjes përmban 1 bit informacion. Meqenëse pas pyetjes së parë kishte qartësi të plotë, entropia e sistemit është 1. E njëjta përgjigje jepet nga formula (2), pasi log2 2 = 1.

Shembulli 5.

Loja "Guesh numrin". Ju duhet të merrni me mend numrin e konceptuar nga 1 në 100. Në fillim të supozimit, keni pasiguri të plotë për gjendjen e sistemit. Kur hamendësoni, duhet të bëni pyetje jo në mënyrë kaotike, por në mënyrë që përgjigja të zvogëlojë pasigurinë e njohurive me 2 herë, duke marrë kështu rreth 1 bit informacion pas çdo pyetjeje. Për shembull, së pari duhet të bëni pyetjen: "A është numri më i madh se 50?" Qasja "e saktë" e hamendjes bën të mundur që të merret me mend numri në 6-7 pyetje. Nëse zbatojmë formulën (2), atëherë rezulton se entropia e sistemit është e barabartë me log2 100 = 6.64.

Shembulli 6.

Alfabeti Tumbo Jumbo përmban 32 simbole të ndryshme. Cila është entropia e sistemit? Me fjalë të tjera, ju duhet të përcaktoni se sa informacion mbart çdo simbol.
Nëse supozojmë se çdo karakter shfaqet në fjalë me probabilitet të barabartë, atëherë entropia log2 32 = 5.

Logaritmet më të përdorura janë binar dhe dhjetor. Njësitë matëse në këto raste do të jenë përkatësisht bit dhe dit.

Koeficienti (shkalla) e përmbajtjes së informacionit(konciziteti) i mesazhit përcaktohet nga raporti i sasisë së informacionit me sasinë e të dhënave, d.m.th.

Sa më i madh të jetë koeficienti i përmbajtjes së informacionit Y, aq më pak punë përfshihet në konvertimin e informacionit (të dhënave) në sistem. Prandaj, ata përpiqen të rrisin përmbajtjen e informacionit, për të cilën po zhvillohen metoda të veçanta të kodimit optimal të informacionit.

Masa semantike e informacionit

Për të matur përmbajtjen semantike të informacionit, d.m.th. sasia e tij në nivelin semantik u njoh më shumë nga masa e thesarit e propozuar nga Yu.I. Schneider. Ai lidh vetitë semantike të informacionit kryesisht me aftësinë e përdoruesit për të marrë një mesazh në hyrje. Për këtë përdoret koncepti " thesaurus i përdoruesit".

Në varësi të marrëdhënies ndërmjet përmbajtjes semantike të informacionit S dhe thesaurus i përdoruesit Sp sasia e informacionit semantik të perceptuar nga përdoruesi dhe më pas të përfshira prej tij në ndryshimet e tij të thesarit. Natyra e kësaj varësie është paraqitur në Fig. 2. Konsideroni dy raste kufizuese kur sasia e informacionit semantik është e barabartë me 0:

Konsumatori fiton sasinë maksimale të informacionit semantik kur bie dakord për përmbajtjen e tij semantike S me thesarin e saj , kur informacioni në hyrje është i kuptueshëm për përdoruesin dhe i mbart atij informacion të panjohur më parë (të munguar në thesarin e tij).

Rrjedhimisht, sasia e informacionit semantik në mesazh, sasia e njohurive të reja të marra nga përdoruesi është një vlerë relative. I njëjti mesazh mund të ketë përmbajtje semantike për një përdorues kompetent dhe të jetë i pakuptimtë (zhurmë semantike) për një përdorues të paaftë.

O.

Oriz. 2. Varësia e sasisë së informacionit semantik të perceptuar nga konsumatori nga thesaurus i tij

Kur vlerësohet aspekti semantik (kuptimor) i informacionit, duhet të përpiqemi të biem dakord për vlerat S dhe Sp.

Faktori i përmbajtjes mund të shërbejë si një masë relative e sasisë së informacionit semantik ME , i cili përcaktohet si raporti i sasisë së informacionit semantik me vëllimin e tij

Masa pragmatike e informacionit

Masa pragmatike e informacionit shërben për të përcaktuar atë dobia(vlerat) për të arritur qëllimin e përdoruesit. Kjo masë është gjithashtu një vlerë relative, për shkak të veçorive të përdorimit të këtij informacioni në një sistem të caktuar. Është e këshillueshme që të matet vlera e informacionit në të njëjtat njësi (ose afër tyre) në të cilat matet funksioni objektiv.

Shembulli 7

Në një sistem ekonomik, vetitë (vlera) pragmatike e informacionit mund të përcaktohen nga rritja e efektit ekonomik të funksionimit të arritur përmes përdorimit të këtij informacioni për të menaxhuar sistemin:

ku është vlera e mesazhit të informacionit për sistemin e kontrollit ;

- efekti ekonomik i pritshëm a priori i funksionimit të sistemit të kontrollit;

Efekti i pritshëm i funksionimit të sistemit, me kusht që informacioni që përmban mesazhi të përdoret për kontroll.

Për krahasim, masat e paraqitura të informacionit janë paraqitur në tabelë. një.

Tabela 1. Njësitë dhe shembujt e informacionit

Masat e informacionit	Njësitë	Shembuj të (për fushën e kompjuterit)
Sintaksore: a) Qasja e Shannon-it b) qasje kompjuterike	a) shkalla e reduktimit të pasigurisë b) njësitë e paraqitjes së informacionit	a) probabiliteti i një ngjarjeje b) bit, bajt, KB, etj.
Semantike	a) thesaurus b) treguesit ekonomikë	a) paketën e aplikacioneve, kompjuterin personal, rrjetet kompjuterike etj. b) rentabilitetin, produktivitetin, normën e amortizimit etj.
Pragmatike	Përdorimi i vlerës	Kapaciteti i memories, performanca e kompjuterit, shpejtësia e zhurmës, etj. Shprehja monetare Koha për përpunimin e informacionit dhe marrjen e vendimeve

1.2.4. Karakteristikat e informacionit

Mundësia dhe efikasiteti i përdorimit të informacionit përcaktohet nga vetitë themelore si: përfaqësimi, kuptimi, mjaftueshmëria, disponueshmëria, rëndësia, afati kohor, saktësia, besueshmëria, qëndrueshmëria.
Përfaqësueshmëria e informacionit shoqërohet me korrektësinë e përzgjedhjes dhe formimit të tij në mënyrë që të pasqyrojë në mënyrë adekuate vetitë e objektit.

Më të rëndësishmet këtu janë:

• korrektësinë e konceptit mbi bazën e të cilit është formuluar koncepti origjinal;
• vlefshmëria e përzgjedhjes së veçorive thelbësore dhe marrëdhënieve të dukurisë së shfaqur.

Shkelja e përfaqësimit të informacionit shpesh çon në gabime të rëndësishme.

Pithiness informacioni pasqyron kapacitetin semantik, të barabartë me raportin e sasisë së informacionit semantik në mesazh me sasinë e të dhënave të përpunuara, d.m.th. . Me një rritje të përmbajtjes së informacionit, gjerësia e brezit semantik të sistemit të informacionit rritet, pasi për të marrë të njëjtin informacion, duhet të konvertohet një sasi më e vogël e të dhënave.

Së bashku me faktorin e përmbajtjes C duke pasqyruar aspektin semantik, mund të përdorni gjithashtu koeficientin e përmbajtjes së informacionit, i karakterizuar nga raporti i sasisë së informacionit sintaksor (sipas Shannon) me sasinë e të dhënave .

Përshtatshmëria Informacioni (plotësia) nënkupton që ai përmban një përbërje minimale (grup treguesish), por të mjaftueshëm për marrjen e një vendimi të saktë. Koncepti i plotësisë së informacionit shoqërohet me përmbajtjen e tij semantike (semantikën) dhe pragmatikën. Si e paplotë, d.m.th. të pamjaftueshme për marrjen e vendimit të duhur dhe informacioni i tepërt zvogëlon efektivitetin e vendimeve të marra nga përdoruesi.

Disponueshmëria informacioni për perceptimin e përdoruesit sigurohet nga zbatimi i procedurave të duhura për marrjen dhe transformimin e tij. Për shembull, në një sistem informacioni, informacioni shndërrohet në një formë të aksesueshme dhe të përshtatshme për përdoruesit. Kjo arrihet, veçanërisht, duke përputhur formën e tij semantike me thesarin e përdoruesit.

Rëndësia informacioni përcaktohet nga shkalla e ruajtjes së vlerës së informacionit për menaxhimin në kohën e përdorimit të tij dhe varet nga dinamika e ndryshimeve në karakteristikat e tij dhe nga intervali kohor që ka kaluar që nga shfaqja e këtij informacioni.

Kohëzgjatja informacion nënkupton mbërritjen e tij jo më vonë se një moment i paracaktuar në kohë, i koordinuar me kohën e zgjidhjes së problemit.

Saktësia informacioni përcaktohet nga shkalla e afërsisë së informacionit të marrë me gjendjen reale të një objekti, procesi, dukurie etj. Për informacionin e shfaqur nga një kod dixhital, njihen katër koncepte klasifikimi të saktësisë:

• saktësia formale, e matur me vlerën e njësisë së shifrës më pak të rëndësishme të numrit;
• saktësia reale, e përcaktuar nga vlera e njësisë së shifrës së fundit të numrit, saktësia e së cilës është e garantuar;
• saktësinë maksimale që mund të arrihet në kushtet specifike të funksionimit të sistemit;
• saktësinë e kërkuar, të përcaktuar nga qëllimi funksional i treguesit.

Besueshmëria informacioni përcaktohet nga vetia e tij për të pasqyruar objektet e jetës reale me saktësinë e kërkuar. Besueshmëria e informacionit matet me nivelin e besueshmërisë së saktësisë së kërkuar, d.m.th. probabiliteti që vlera e një parametri të shfaqur nga informacioni të ndryshojë nga vlera e vërtetë e këtij parametri brenda saktësisë së kërkuar.

Qëndrueshmëria informacioni pasqyron aftësinë e tij për t'iu përgjigjur ndryshimeve në të dhënat origjinale pa shkelur saktësinë e kërkuar. Stabiliteti i informacionit, si përfaqësimi i tij, përcaktohet nga metoda e zgjedhur e përzgjedhjes dhe formimit të tij.

Si përfundim, duhet të theksohet se parametra të tillë të cilësisë së informacionit si përfaqësimi, kuptimi, mjaftueshmëria, disponueshmëria, qëndrueshmëria përcaktohen plotësisht në nivelin metodologjik të zhvillimit të sistemeve të informacionit. Parametrat e rëndësisë, kohëzgjatjes, saktësisë dhe besueshmërisë përcaktohen në një masë më të madhe edhe në nivelin metodologjik, megjithatë, vlera e tyre ndikohet ndjeshëm nga natyra e funksionimit të sistemit, para së gjithash, besueshmëria e tij. Në të njëjtën kohë, parametrat e rëndësisë dhe saktësisë janë të lidhura në mënyrë të ngurtë, përkatësisht, me parametrat e afateve kohore dhe besueshmërisë.

1.2.5. Karakteristikat e përgjithshme të proceseve të informacionit

Në natyrë dhe në shoqëri, ekziston një ndërveprim i vazhdueshëm i objekteve që lidhen me ndryshimet në informacion. Ndryshimi i informacionit ndodh si rezultat i ndikimeve të ndryshme. Tërësia e veprimeve me informacion quhet procesi i informacionit... Aktiviteti informativ përbëhet nga një sërë veprimesh që kryhen me informacion. Midis tyre, mund të veçohen veprimet që lidhen me kërkimin, marrjen, përpunimin, transmetimin, ruajtjen dhe mbrojtjen e informacionit.

Shkëmbimi i informacionit midis njerëzve, reagimi i trupit të njeriut ndaj fenomeneve natyrore, ndërveprimi i një personi dhe një sistemi i automatizuar janë të gjitha shembuj të proceseve të informacionit.

Procesi duke mbledhur përfshin:

• matja e parametrave;
• regjistrimi i parametrave në formën e të dhënave për përpunim të mëvonshëm;
• transformimi i të dhënave në formën e përdorur në sistem (kodimi, reduktimi në formën e dëshiruar dhe futja në sistemin e përpunimit).

Në mënyrë që të dhënat të maten dhe të regjistrohen, duhet të ketë harduer që konverton sinjalet në një formë që sistemi i marrësit mund ta pranojë (të pajtueshme). Për shembull, për të regjistruar temperaturën e një pacienti ose lagështinë e tokës për përpunimin e tyre të mëvonshëm, nevojiten sensorë të veçantë. Hardware kërkohet gjithashtu për të shkruar këto të dhëna në media ose për t'i transferuar ato.

Ruajtja e informacionit është e nevojshme në mënyrë që të mund të përdorni të njëjtat të dhëna shumë herë. Për të siguruar ruajtjen e informacionit, nevojiten mjete harduerike për të shkruar të dhëna në një medium material dhe për të lexuar nga një medium.

Procesi shkëmbim informacioni nënkupton praninë e një burimi dhe të një konsumatori (marrësi) informacioni. Procesi i lëshimit të informacionit nga një burim quhet transmetim, dhe quhet procesi i marrjes së informacionit të konsumatorit pritje... Kështu, procesi i shkëmbimit nënkupton praninë e dy proceseve të ndërlidhura të transmetimit-marrjes.

Proceset e transmetimit dhe të marrjes mund të jenë njëkahëshe, dykahëshe dhe gjithashtu në mënyrë alternative të dyanshme.

Quhen rrugët dhe proceset që sigurojnë transferimin e mesazheve nga burimi i informacionit te konsumatori i tij komunikimet e informacionit.

Oriz. 3. Procesi informativ i shkëmbimit të informacionit

Burimet dhe konsumatorët e informacionit mund të jenë njerëzit, kafshët, bimët, pajisjet automatike. Nga burimi te konsumatori, informacioni transmetohet në formën e mesazheve. Marrja dhe transmetimi i mesazheve kryhet në formën e sinjaleve. Një sinjal është një ndryshim në mjedisin fizik që shfaq një mesazh. Sinjali mund të jetë zanor, i lehtë, nuhatës (erë), elektrik, elektromagnetik etj.

Enkoderi e konverton mesazhin nga një formë e kuptuar nga burimi në sinjalet e mediumit fizik mbi të cilin transmetohet mesazhi. Dekoderi kryen funksionin e kundërt dhe konverton sinjalet e mesme në një formë të kuptueshme për konsumatorin.

Transportuesit material të mesazheve të transmetuara mund të jenë komponime kimike natyrore (të perceptueshme nga era dhe shija), dridhjet mekanike të ajrit ose membrana e telefonit (kur transmetohet tingulli), dridhjet e rrymës elektrike në tela (telegraf, telefon), valë elektromagnetike. në diapazonin optik (të perceptuar nga syri i njeriut) , valët elektromagnetike të rrezes së radios (për transmetimin e zërit dhe imazheve televizive).

Tek njerëzit dhe kafshët, informacioni transmetohet përmes sistemit nervor në formën e rrymave të dobëta elektrike ose me ndihmën e përbërjeve të veçanta kimike (hormoneve) të bartura nga gjaku.

Kanalet e komunikimit karakterizohen nga xhiros- sasia e të dhënave të transmetuara për njësi të kohës. Kjo varet nga shpejtësia e konvertimit të informacionit në pajisjet transmetuese dhe nga vetitë fizike të vetë kanaleve. Gjerësia e brezit përcaktohet nga aftësitë e natyrës fizike të kanalit.

Në informatikë, proceset e informacionit janë të automatizuara dhe përdorin metoda harduerike dhe softuerike që sjellin sinjalet në një formë të përputhshme.

Të gjitha fazat e përpunimit dhe transmetimit kërkojnë pajisje transmetuese dhe marrëse me harduerin e duhur të pajtueshëm. Pasi të merren, të dhënat mund të fiksohen në median e ruajtjes deri në procesin tjetër.

Për rrjedhojë, procesi i informacionit mund të përbëhet nga një sërë transformimesh të dhënash dhe ruajtja e tyre në një formë të re.
Proceset e informacionit në botën moderne priren të automatizohen në një kompjuter. Një numër në rritje i sistemeve të informacionit po shfaqen që zbatojnë proceset e informacionit dhe plotësojnë nevojat e konsumatorëve të informacionit.

Ruajtja e të dhënave në katalogët kompjuterikë ju lejon të kopjoni shpejt informacionin, ta vendosni në media të ndryshme dhe t'ua jepni përdoruesve në forma të ndryshme. Ndryshime pësojnë edhe proceset e transmetimit të informacionit në distanca të gjata. Njerëzimi gradualisht po kalon në komunikim përmes rrjeteve globale.

Mjekimiështë procesi i konvertimit të informacionit nga një lloj në tjetrin.

Për të kryer përpunimin, kërkohen kushtet e mëposhtme:

• të dhënat fillestare - lëndët e para për përpunim;
• mjedisi dhe mjetet e përpunimit;
• teknologji që përcakton rregullat (metodat) e transformimit të të dhënave

Procesi i përpunimit përfundon me marrjen e informacionit të ri (në formë, përmbajtje, kuptim), i cili quhet që rezulton informacion.

Procesi i përpunimit të informacionit i ngjan procesit të prodhimit material. Në prodhimin e mallrave ju nevojiten lëndë të para (materiale burimore), mjedis dhe mjete prodhimi (punishte dhe makina), teknologji për prodhimin e mallrave.
Të gjitha aspektet individuale të procesit të informacionit të përshkruar më sipër janë të ndërlidhura ngushtë.

Gjatë kryerjes së një procesi informacioni në një kompjuter, dallohen katër grupe veprimesh me të dhëna - hyrje, ruajtje, përpunim dhe dalje.

Përpunimi përfshin transformimin e të dhënave në disa mjedise softuerike. Çdo mjedis softuerësh ka një grup mjetesh me të cilat mund të përcaktoni të dhënat. Për të kryer përpunimin, duhet të njihni teknologjinë e punës në mjedis, d.m.th. teknologji për të punuar me mjete mjedisore.

Për të bërë të mundur përpunimin, duhet të futni të dhëna, d.m.th. transferimi nga përdoruesi në kompjuter. Një shumëllojshmëri e pajisjeve hyrëse janë të destinuara për këtë.

Në mënyrë që të dhënat të mos zhduken dhe të mund të ripërdoren, të dhënat regjistrohen në një sërë pajisjesh ruajtëse.

Për të parë rezultatet e përpunimit të informacionit, ai duhet të shfaqet, d.m.th. transferimi nga kompjuteri te përdoruesi duke përdorur një sërë pajisjesh dalëse.

1.2.6. Kodimi numerik i informacionit

Konceptet e përgjithshme

Sistemi i kodimit përdoret për të zëvendësuar emrin e një objekti me një simbol (kod) në mënyrë që të sigurohet përpunimi i përshtatshëm dhe më efikas i informacionit.

Sistemi i kodimit- një grup rregullash për përcaktimin e kodit të objekteve.

Kodi bazohet në një alfabet të përbërë nga shkronja, numra dhe simbole të tjera. Kodi karakterizohet nga:

• gjatësia - numri i pozicioneve në kod;
• struktura - rendi i renditjes në kodin e simboleve të përdorura për të përcaktuar një veçori klasifikimi.

Procedura për caktimin e një kodi në një objekt quhet kodimi.

Koncepti i sistemeve të numrave

Numrat mund të përfaqësohen në sisteme të ndryshme numrash.

Për të shkruar numra, mund të përdoren jo vetëm numra, por edhe shkronja (për shembull, shkrimi i numrave romakë - XXI, MCMXCIX). Në varësi të mënyrës se si shfaqen numrat, sistemet e numrave ndahen me pozicionale dhe jopozicionale.

Në sistemin e numrave pozicional, vlera sasiore e secilës shifër të një numri varet nga vendi ku (pozicioni ose shifra) është shkruar një ose një shifër tjetër e këtij numri. Pozicionet e numrave numërohen nga 0 nga e djathta në të majtë. Për shembull, duke ndryshuar pozicionin e numrit 2 në sistemin e numrave dhjetorë, mund të shkruani numra dhjetorë të madhësive të ndryshme, për shembull, 2 (numri 2 qëndron në pozicionin e 0-të dhe do të thotë dy njësi); 20 (numri 2 është në pozicionin e parë dhe do të thotë dy dhjetëshe); 2000 (numri 2 është në pozitën e 3-të dhe do të thotë dy mijë); 0.02, etj. Lëvizja e pozicionit të një shifre në një shifër ngjitur rrit (zvogëlon) vlerën e saj me 10 herë.

Në një sistem numrash jopozicional, numrat nuk e ndryshojnë vlerën e tyre sasiore kur ndryshon vendndodhja (pozicioni) i tyre në numër. Një shembull i një sistemi jo-pozicional është sistemi romak, në të cilin, pavarësisht nga vendndodhja, i njëjti simbol ka të njëjtin kuptim (për shembull, X në XVX do të thotë dhjetë, kudo që të jetë).

Numri (p) i simboleve të ndryshme të përdorur për të përfaqësuar një numër në një sistem numrash pozicional quhet bazë sistemi i numrave. Vlerat e shifrave variojnë nga 0 në p-1.

Në sistemin dhjetor, p = 10 dhe 10 shifra përdoren për të shkruar çdo numër: 0, 1, 2, ... 9.

Për një kompjuter, më i përshtatshmi dhe më i besueshëm ishte sistemi i numrave binar (p = 2), në të cilin numrat përfaqësohen duke përdorur sekuencat e numrave - 0 dhe 1. Përveç kësaj, për funksionimin e kompjuterit, doli të jetë i përshtatshëm për të përdorur përfaqësimin e informacionit duke përdorur dy sisteme të tjera numrash:

• oktal (p = 8, d.m.th. çdo numër përfaqësohet duke përdorur 8 shifra - 0,1, 2, ... 7);
• heksadecimal (p = 16, simbolet e përdorura janë numrat - 0, 1, 2, ..., 9 dhe shkronjat - A, B, C, D, E, F, duke zëvendësuar numrat 10,11, 12, 13, 14, 15 përkatësisht).

Korrespondenca e kodeve të sistemeve të numrave dhjetorë, binar dhe heksadecimal është paraqitur në tabelën 2.

Tabela 2. Përputhja e kodeve të sistemeve të numrave dhjetorë, binar dhe heksadecimal

dhjetore	Binar	Heksadecimal

Në përgjithësi, çdo numër N në sistemin e numrave pozicional mund të përfaqësohet si:

ku k është numri i shifrave në numrin e plotë të veçantë të numrit N;

- (k –1) -shifra e pjesës së plotë të numrit N të shkruar në bazën p;

N-shifra e pjesës thyesore të numrit N e shkruar në bazën p;

n është numri i shifrave në pjesën thyesore të numrit N;

Numri maksimal që mund të përfaqësohet në k-shifra.

Numri minimal që mund të përfaqësohet në n bit.

Duke pasur në pjesën e plotë numrat k-bit, dhe në n-bitët thyesorë, mund të shkruani vetëm numra të ndryshëm.

Duke marrë parasysh këto emërtime, regjistrimi i numrit N në çdo sistem numrash pozicional me bazë p është si më poshtë:

Shembulli 8

Me p = 10, shkrimi i numrit në sistemin dhjetor është 2466.675 10, ku k = 4, n = 3.

Për p = 2, paraqitja e numrit në sistemin binar është 1011,112, ku k = 4, n = 2.

Sistemet e numrave binar dhe heksadecimal kanë të njëjtat veti si dhjetore, vetëm për të paraqitur numrat, nuk përdoren 10 shifra, por vetëm dy në rastin e parë dhe 10 shifra dhe 6 shkronja në rastin e dytë. Prandaj, shifra e numrit quhet jo dhjetore, por binar ose heksadecimal. Ligjet bazë të kryerjes së veprimeve aritmetike në sistemet e numrave binar dhe heksadecimal respektohen në të njëjtën mënyrë si në dhjetor.

Për krahasim, merrni parasysh paraqitjen e numrave në sisteme të ndryshme numrash, si shumën e termave, në të cilën merret parasysh pesha e secilës shifër.

Shembulli 9

Shënim dhjetor

Në shënimin binar

Shënim heksadecimal

Ekzistojnë rregulla për përkthimin e numrave nga një sistem numrash në tjetrin.

Format e paraqitjes së numrave në kompjuter

Kompjuterët përdorin dy forma të paraqitjes për numrat binarë:

• formë natyrale ose me pikë fikse (pika);
• formë normale ose formë me pikë (pikë).

Në formë natyrore (me një pikë fikse), të gjithë numrat përfaqësohen si një sekuencë shifrash me një pozicion presje konstante për të gjithë numrat, duke ndarë pjesën e plotë nga pjesa thyesore.

Shembulli 10

Në sistemin dhjetor, ka 5 vende në pjesën e plotë të një numri dhe 5 vende në pjesën thyesore të një numri. Numrat e shkruar në një rrjet të tillë bit, për shembull, kanë formën: +00564.24891; -10304,00674, etj. Numri maksimal që mund të përfaqësohet në një rrjet të tillë bitësh do të ishte 99999.99999.

Forma e numrave me pikë fikse është më e thjeshta, por ka një gamë të kufizuar numrash. Nëse operacioni rezulton në një numër që është jashtë diapazonit, rrjeti i biteve tejmbushet dhe llogaritjet e mëtejshme bëhen të pakuptimta. Prandaj, në kompjuterët modernë, kjo formë e përfaqësimit zakonisht përdoret vetëm për numra të plotë.

Nëse përdoret një sistem numerik bazë p me k shifra në pjesën e plotë dhe n shifra në pjesën thyesore të numrit, atëherë diapazoni i numrave të rëndësishëm N, kur paraqitet në formën me një pikë fikse, përcaktohet nga raporti:

Shembulli 11

Për p = 2, k = 10, n = 6, diapazoni i numrave domethënës do të përcaktohet nga marrëdhënia e mëposhtme:

Forma normale (pikë lundruese)çdo numër paraqitet si dy grupe numrash. Grupi i parë i numrave quhet mantisa, e dyta është i rregullt, dhe vlera absolute e mantisës duhet të jetë më e vogël se 1, dhe rendi duhet të jetë një numër i plotë. Në përgjithësi, një numër me pikë lundruese mund të përfaqësohet si:

ku M është mantisa e numrit (| M |< 1);

r është rendi i numrit (r është një numër i plotë);

p është baza e sistemit të numrave.

Shembulli 12

Të dhëna në shembullin 3 numrat +00564.24891; -10304,00674 do të përfaqësohet në formën me pikë lundruese nga shprehjet e mëposhtme:

Forma normale e paraqitjes ka një gamë të madhe të numrave të shfaqur dhe është ajo kryesore në kompjuterët modernë. Shenja e numrit është e koduar në një shifër binare. Në këtë rast, kodi 0 nënkupton shenjën "+", kodi 1 - shenjën "-".

Nëse një sistem numrash me bazë p përdoret në prani të m shifrave për mantisën dhe shifrave s për rendin (duke përjashtuar shifrat e nënshkruara të rendit dhe mantisës), atëherë diapazoni i numrave të rëndësishëm N, kur paraqitet në formë normale, përcaktohet nga raporti:

Shembulli 13

Për p = 2, m = 10, s = 6, diapazoni i numrave të rëndësishëm do të përcaktohet afërsisht nga në

Formatet për paraqitjen e numrave në një kompjuter

Një sekuencë prej disa bitësh ose bajtësh shpesh referohet si fushë të dhëna. Bitet në një numër (me një fjalë, në një fushë etj.) numërohen nga e djathta në të majtë, duke filluar nga biti i 0-të.

Kompjuteri mund të përpunojë fusha me gjatësi konstante dhe të ndryshueshme.

Fushat me gjatësi konstante:

fjalë - 2 bajt

gjysmëfjalë - 1 bajt

fjalë e dyfishtë - 4 bajt

fjalë e zgjeruar - 8 bajt.

Fushat me gjatësi të ndryshueshme mund të jetë nga 0 deri në 256 bajt, por duhet të jetë një numër i plotë bajtësh.

Numrat me pikë fikse janë më shpesh në format fjalësh dhe gjysmë fjalësh. Numrat me pikë lundruese - format fjalësh të dyfishta dhe të gjera.

Shembulli 14

Numri dhjetor –193 korrespondon me –11000001 në binar. Ne e përfaqësojmë këtë numër në dy formate.

Forma natyrale (me pikë fikse) e këtij numri do të kërkojë një fjalë 2 bajt. (tabela 3).

Tabela 3

Shenja e numrit

Vlera absolute e numrit

Nr i kategorisë

Në formë normale, numri -19310 në shënimin dhjetor ka formën -0,193x103, dhe në shënimin binar, i njëjti numër ka formën -0,11000001x21000. Mantisa, që tregon numrin 193, të shkruar në formë binare, ka 8 pozicione. Pra, rendi i numrit është 8, pra fuqia e 2 është 8 (10002). Numri 8 shkruhet edhe në formë binare. Forma normale e këtij numri (pikë lundruese) do të kërkojë një fjalë të dyfishtë, d.m.th. 4 bajt (tabela 4).

Tabela 4

	Shenja e numrit	Rendit							Mantisa
Nr i kategorisë

Shenja e numrit shkruhet në bitin e 31-të më të majtë. Janë ndarë 7 bit për të regjistruar rendin e numrit (nga 24 në 30). Këto pozicione përmbajnë numrin 8 në formë binare. Për të shkruar mantisa, ndahen 24 bit (nga 0 në 23). Mantisa shkruhet nga e majta në të djathtë.

Shndërrimi nga çdo sistem pozicionor në sistemin e numrave dhjetorë

Përkthim nga çdo sistem numrash pozicional, për shembull, i përdorur në një kompjuter me bazë p = 2; tetë; 16, në shënimin dhjetor është bërë sipas formulës (1).

Shembulli 15

Konvertoni numrin binar në shënim dhjetor. Duke zëvendësuar shifrat binare përkatëse të numrit origjinal në formulën e përkthimit (1), gjejmë:

Shembulli 16

Shembulli 17

Shndërroni numrin në shënimin dhjetor.

Gjatë përkthimit, u mor parasysh se në sistemin e numrave të 16-të, shkronja A zëvendëson vlerën 10.

Konvertimi i një numri të plotë nga dhjetori në një sistem tjetër pozicional të numrave

Konsideroni përkthimin e kundërt - nga sistemi dhjetor në një sistem tjetër numrash. Për thjeshtësi, ne e kufizojmë veten në përkthimin e vetëm numrave të plotë.

Rregulli i përgjithshëm i përkthimit është si më poshtë: është e nevojshme të pjesëtohet numri N me p. Mbetja që rezulton do të japë shifrën në bitin e 1-të të shënimit p-ary të numrit N. Më pas pjesëtojeni herësin që rezulton me p përsëri dhe mbani mend përsëri mbetjen që rezulton - kjo do të jetë shifra e dytë, etj. Kjo ndarje vijuese vazhdon derisa herësi të jetë më i vogël se baza e sistemit të numrave - p. Ky koeficient i fundit do të jetë shifra më domethënëse.

Shembulli 18

Shndërroni numrin dhjetor N = 20 (p = 10) në binar (p = 2).

Ne veprojmë sipas rregullit të mësipërm (fig. 4). Pjesëtimi i parë jep herësin 10 dhe mbetën të barabartë me 0. Kjo është shifra më pak e rëndësishme. Pjesëtimi i dytë jep herësin - 5 dhe mbetja - 1. Pjesëtimi i tretë jep herësin - 2 dhe pjesa e mbetur - 0. Pjesëtimi vazhdon derisa herësi të jetë i barabartë me zero. Herësi i pestë është 0. Pjesa e mbetur është 1. Kjo mbetje është shifra më domethënëse e numrit binar që rezulton. Këtu përfundon ndarja. Tani shkruajmë rezultatin, duke filluar me herësin e fundit, pastaj rishkruajmë të gjitha mbetjet. Si rezultat, marrim:

Oriz. 4. Shndërrimi i një numri dhjetor në binar duke përdorur metodën e pjesëtimit

1.2.7. Kodimi i të dhënave të tekstit

Të dhënat e tekstit janë një koleksion i karaktereve alfabetike, numerike dhe të veçanta të fiksuara në ndonjë medium fizik (letër, disk magnetik, imazh në ekranin e ekranit).

Shtypja e një tasti në tastierë bën që sinjali të dërgohet në kompjuter si një numër binar, i cili ruhet në tabelën e kodeve. Një tabelë kodi është përfaqësimi i brendshëm i karaktereve në një kompjuter. Në të gjithë botën, tabela ASCII (American Standard Code for Informational Interchange) pranohet si standard.

Për të ruajtur kodin binar të një karakteri, ndahet 1 bajt = 8 bit. Duke qenë se çdo bit merr vlerën 1 ose 0, numri i kombinimeve të mundshme të njësheve dhe zeros është i barabartë. Kjo do të thotë që me ndihmën e 1 bajt, ju mund të merrni 256 kombinime të ndryshme të kodeve binar dhe të shfaqni 256 simbole të ndryshme me ndihmën e tyre. Këto kode përbëjnë tabelën ASCII. Për të reduktuar hyrjet dhe lehtësinë e përdorimit, këto kode karakteresh në tabelë përdorin një sistem numrash heksadecimal, i përbërë nga 16 karaktere - 10 shifra dhe 6 shkronja latine: A, B, C, D, E, F. Kur kodoni karaktere, një numër shkruhet fillimisht kolona, ​​e më pas vijat në kryqëzimin e të cilave ndodhet ky karakter.

Kodimi i çdo karakteri me 1 bajt shoqërohet me llogaritjen e entropisë së sistemit të karaktereve (shih shembullin 6). Gjatë zhvillimit të një sistemi kodimi të karaktereve, morëm parasysh se është e nevojshme të kodohen 26 shkronja të vogla të alfabetit latin (anglisht) dhe 26 shkronja të mëdha, numra nga 0 në 9, shenja pikësimi, karaktere speciale, shenja aritmetike. Këto janë të ashtuquajturat simbole ndërkombëtare. Rezulton rreth 128 karaktere. 128 kode të tjera janë të rezervuara për kodimin e simboleve të alfabetit kombëtar dhe disa karaktereve shtesë. Në rusisht, këto janë 33 shkronja të vogla dhe 33 shkronja të mëdha. Numri i përgjithshëm i karaktereve që do të kodohen është gjithnjë e më pak. Duke supozuar se të gjitha simbolet ndodhin me probabilitet të barabartë, entropia e sistemit do të jetë 7< H < 8. Поскольку для кодирования используется целое число бит, то 7 бит будет мало. Поэтому для кодирования каждого символа используется по 8 бит. Как было сказано выше, 8 бит позволяют закодировать символов. Это число дало название единице измерения объема данный «байт».

Shembulli 19

Shkronja latine S në tabelën ASCII përfaqësohet nga një kod heksadecimal - 53. Kur shtypni shkronjën S në tastierë, ekuivalenti i saj shkruhet në memorien e kompjuterit - kodi binar 01010011, i cili fitohet duke zëvendësuar secilën shifër heksadecimal me ekuivalenti i tij binar.

Në këtë rast, numri 5 zëvendësohet me kodin 0101, dhe numri 3 - me kodin 0011. Kur shkronja S shfaqet në ekran, dekodimi bëhet në kompjuter - imazhi i tij ndërtohet duke përdorur këtë kod binar.

Shënim!Çdo karakter në tabelën ASCII është i koduar duke përdorur 8 shifra binare ose 2 shifra heksadecimal (1 bit përfaqësohet nga 4 bit).

Tabela (Fig. 5) paraqet kodimin e karaktereve në sistemin e numrave heksadecimal. 32 karakteret e para janë karaktere kontrolli dhe janë të destinuara kryesisht për transmetimin e komandave të kontrollit. Ato mund të ndryshojnë në varësi të softuerit dhe harduerit. Gjysma e dytë e tabelës së kodit (nga 128 në 255) nuk është e përcaktuar nga standardi amerikan dhe është menduar për simbole kombëtare, pseudografike dhe disa simbole matematikore. Vende të ndryshme mund të përdorin versione të ndryshme të gjysmës së dytë të tabelës së kodit për të koduar shkronjat e alfabetit të tyre.

Shënim! Shifrat kodohen sipas standardit ASCII në dy raste - gjatë hyrje-daljes dhe nëse ndodhin në tekst.

Për krahasim, merrni parasysh numrin 45 për dy opsione kodimi.

Kur përdoret në tekst, ky numër do të kërkojë 2 bajt për paraqitjen e tij, pasi çdo shifër do të përfaqësohet me kodin e vet në përputhje me tabelën ASCII (Fig. 4). Në sistemin heksadecimal, kodi do të jetë 34 35, në sistemin binar - 00110100 00110101, i cili do të kërkojë 2 bajt.

Oriz. 5. Tabela e kodeve ASCII (fragment)

1.2.8. Kodimi grafik i informacionit

Ideja e ngjyrës në një kompjuter

Të dhënat grafike janë lloje të ndryshme grafikësh, diagramesh, diagramesh, figurash etj. Çdo imazh grafik mund të përfaqësohet si një përbërje e caktuar e zonave me ngjyra. Ngjyra përcakton vetinë e objekteve të dukshme që perceptohen drejtpërdrejt nga syri.

Në industrinë kompjuterike, shfaqja e çdo ngjyre bazohet në tre të ashtuquajturat ngjyra kryesore: blu, jeshile, e kuqe. Ato janë shkurtuar si RGB (E kuqe - Jeshile - Blu).

Të gjitha ngjyrat që gjenden në natyrë mund të krijohen duke përzier dhe duke ndryshuar intensitetin (shkëlqimin) e këtyre tre ngjyrave. Një përzierje prej 100% e secilës ngjyrë jep një ngjyrë të bardhë. Një përzierje prej 0% e secilës ngjyrë jep një ngjyrë të zezë.

Arti i riprodhimit të ngjyrave në një kompjuter duke shtuar tre ngjyra kryesore RGB në përmasa të ndryshme quhet përzierje aditiv.

Syri i njeriut mund të perceptojë një larmi ngjyrash. Monitori dhe printeri janë në gjendje të riprodhojnë vetëm një pjesë të kufizuar të këtij diapazoni.

Për shkak të nevojës për të përshkruar proceset e ndryshme fizike të riprodhimit të ngjyrave në një kompjuter, janë zhvilluar modele të ndryshme ngjyrash. Gama e ngjyrave të riprodhueshme dhe mënyra se si ato shfaqen për monitorin dhe printerin janë të ndryshme dhe varen nga modelet e ngjyrave të përdorura.

Modelet e ngjyrave përshkruhen duke përdorur një aparat matematikor dhe ju lejojnë të përfaqësoni nuanca të ndryshme ngjyrash duke përzier disa ngjyra kryesore.

Ngjyrat mund të shfaqen ndryshe në monitor sesa kur printohen. Ky ndryshim është për faktin se për printim përdoren modele me ngjyra të ndryshme nga ato të monitorit.

Ndër modelet me ngjyra, modelet më të njohura janë RGB, CMYK, HSB, LAB.

Modeli RGB

Modeli RGB quhet aditiv, sepse me rritjen e shkëlqimit të ngjyrave përbërëse, rritet shkëlqimi i ngjyrës që rezulton.

Modeli i ngjyrave RGB përdoret zakonisht për të përshkruar ngjyrat e shfaqura nga monitorët, të skanuara nga skanerët dhe filtrat e ngjyrave. Nuk përdoret për të shfaqur gamën e ngjyrave në pajisjen e printimit.

Ngjyra në modelin RGB përfaqësohet si shuma e tre ngjyrave bazë - e kuqe (E kuqe), jeshile (E gjelbër) dhe blu (Blu) (Fig. 6). RGB riprodhon mirë ngjyrat në rangun nga blu në jeshile, dhe pak më keq - nuancat e verdha dhe portokalli.

Në modelin RGB, çdo ngjyrë bazë karakterizohet nga shkëlqimi (intensiteti), i cili mund të marrë 256 vlera diskrete nga 0 në 255. Prandaj, ju mund të përzieni ngjyrat në përmasa të ndryshme, duke ndryshuar shkëlqimin e secilit komponent. Kështu, ju mund të merrni

256x256x256 = 16,777,216 ngjyra.

Çdo ngjyrë mund të shoqërohet me një kod që përmban vlerat e shkëlqimit të tre komponentëve. Përdoren paraqitjet e kodit dhjetor dhe heksadecimal.

Oriz. 6. Kombinimet e ngjyrave bazë RGB

Shënimi dhjetor është tre grupe me tre numra dhjetorë të ndarë me presje, për shembull, 245,155,212. Numri i parë korrespondon me shkëlqimin e komponentit të kuq, i dyti me jeshilin dhe i treti me blunë.

Kodi heksadecimal i ngjyrës është 0xXXXXXX. Parashtesa 0x tregon se kemi të bëjmë me një numër heksadecimal. Parashtesa ndiqet nga gjashtë shifra heksadecimal (0, 1, 2, ..., 9, A, B, C, D, E, F). Dy shifrat e para janë një numër heksadecimal që përfaqëson shkëlqimin e komponentit të kuq, çifti i dytë dhe i tretë korrespondojnë me shkëlqimin e përbërësve jeshil dhe blu.

Shembulli 20

Shkëlqimi maksimal i ngjyrave bazë lejon që e bardha të shfaqet. Kjo korrespondon me 255,255,255 në dhjetor dhe 0xFFFFFF në heksadecimal.

Shkëlqimi minimal (ose) korrespondon me të zezën. Kjo korrespondon me 0.0,0 në paraqitjen dhjetore dhe 0x000000 në paraqitjen heksadecimal.

Përzierja e ngjyrave të kuqe, jeshile dhe blu me ngjyra të ndryshme, por të njëjta, jep një shkallë prej 256 nuancash (gradacionesh) të grisë - nga e zeza në të bardhë. Imazhet në shkallë gri quhen gjithashtu imazhe në shkallë gri.

Meqenëse shkëlqimi i secilit prej përbërësve bazë të ngjyrës mund të marrë vetëm 256 vlera të plota, çdo vlerë mund të përfaqësohet nga një numër binar 8-bit (një sekuencë prej 8 zero dhe njësh, () dmth një bajt. Kështu, në modelin RGB , informacioni për secilën ngjyrë kërkon 3 bajt (një bajt për secilën ngjyrë bazë) ose 24 bit memorie për t'u ruajtur Meqenëse të gjitha gritë formohen nga përzierja e tre përbërësve me të njëjtin shkëlqim, kërkohet vetëm 1 bajt për të përfaqësuar ndonjë nga 256 gri.

Modeli CMYK

Modeli CMYK përshkruan përzierjen e ngjyrave në një pajisje printimi. Ky model përdor tre ngjyra bazë: Cyan, Magenta dhe Yellow. Përveç kësaj, përdoret e zeza (e zezëK) (fig. 7). Shkronjat e mëdha të theksuara me fjalë përbëjnë një shkurtim palete.

Oriz. 7. Kombinimet e ngjyrave bazë të modelit CMYK

Secila nga tre ngjyrat bazë CMYK përftohet duke zbritur njërën prej ngjyrave bazë RGB nga e bardha. Për shembull, ciani përftohet duke zbritur të kuqen nga e bardha dhe e verdha duke zbritur blunë. Kujtojmë se në modelin RGB, e bardha përfaqësohet si një përzierje e kuqe, jeshile dhe blu me shkëlqim maksimal. Pastaj ngjyrat bazë të modelit CMYK mund të përfaqësohen duke përdorur formulat e zbritjes për ngjyrat bazë të modelit RGB si më poshtë:

Cyan = RGB - R = GB = (0,255,255)

E verdhë = RGB - B = RG = (255,255,0)

Magenta = RGB - G = RB = (255,0,255)

Për shkak se ngjyrat bazë CMYK përftohen duke zbritur ngjyrat bazë RGB nga e bardha, ato quhen zbritëse.

Ngjyrat bazë të modelit CMYK janë ngjyra të gjalla dhe nuk janë të përshtatshme për riprodhimin e ngjyrave të errëta. Pra, kur ato përzihen në praktikë, nuk rezulton një ngjyrë e zezë e pastër, por një ngjyrë kafe e ndyrë. Prandaj, modeli i ngjyrave CMYK përfshin gjithashtu të zezën e pastër, e cila përdoret për të krijuar nuanca të errëta, si dhe për të printuar elementë të zinj të imazhit.

Ngjyrat zbritëse CMYK nuk janë aq të pastra sa ngjyrat shtesë RGB.

Jo të gjitha ngjyrat CMYK mund të përfaqësohen në RGB dhe anasjelltas. Në mënyrë sasiore, diapazoni i ngjyrave CMYK është më i vogël se diapazoni i ngjyrave RGB. Kjo rrethanë ka një rëndësi thelbësore dhe jo vetëm për shkak të karakteristikave fizike të monitorit ose pajisjes printuese.

Modeli HSB

Modeli HSB bazohet në tre parametra: H - nuancë ose ton (Hue), S - ngopje (Saturation) dhe B - shkëlqim (Shkëlqim). Është një variant i modelit RGB dhe bazohet gjithashtu në përdorimin e ngjyrave bazë.

Nga të gjitha modelet në përdorim aktualisht, ky model përputhet më së shumti me mënyrën se si syri i njeriut e percepton ngjyrën. Kjo ju lejon të përshkruani ngjyrat në një mënyrë intuitive. Shpesh përdoret nga artistët.

Në modelin HSB, ngopja i referohet pastërtisë së një ngjyre. Ngopja zero përfaqëson grinë, dhe ngopja maksimale përfaqëson variacionin më të ndritshëm të asaj ngjyre. Shkëlqimi kuptohet si shkalla e ndriçimit.

Grafikisht, modeli HSB mund të përfaqësohet si një unazë përgjatë së cilës ndodhen nuancat e ngjyrave (Fig. 8).

Oriz. 8. Paraqitja grafike e modelit HSB

Modeli i laboratorit

Modeli Lab përdoret për një pajisje printimi. Është më i përsosur se modeli CMYK, të cilit i mungojnë kaq shumë nuanca. Një paraqitje grafike e modelit Lab është paraqitur në Fig. 9.

Oriz. 9. Paraqitja grafike e modelit Lab

Modeli Lab bazohet në tre parametra: L - ndriçimi (Luminosity) dhe dy parametra ngjyrash - a dhe b. Parametri a përmban ngjyra nga jeshile e errët deri në gri në rozë e nxehtë. Parametri b përmban ngjyra nga bluja e lehtë në gri në të verdhë të ndezur.

Kodimi grafik i informacionit

Imazhet grafike ruhen në skedarë të formatit grafik.

Imazhet janë një koleksion elementësh grafikë (elementi i figurës) ose shkurtimisht, pikselë (piksel). Për të përshkruar një imazh, është e nevojshme të përcaktohet një mënyrë për të përshkruar një piksel.

Një përshkrim i ngjyrës së pikselit është në thelb një kod ngjyrash sipas një modeli të veçantë ngjyrash. Ngjyra e pikselit përshkruhet me disa numra. Këta numra quhen edhe kanale. Për modelet RGB, CMYK dhe Lab, këto kanale quhen gjithashtu kanale me ngjyra.

Në një kompjuter, numri i biteve për pixel për të përfaqësuar informacionin e ngjyrave quhet thellësia e ngjyrës ose thellësia e bitit. Thellësia e ngjyrës përcakton se sa ngjyra mund të përfaqësojë një piksel. Sa më i madh të jetë thellësia e ngjyrës, aq më i madh është skedari që përmban përshkrimin e figurës.

Shembulli 21

Nëse thellësia e ngjyrës është 1 bit, atëherë një piksel mund të përfaqësojë vetëm një nga dy ngjyrat e mundshme - të bardhë ose të zi. Nëse thellësia e ngjyrës është 8 bit, atëherë numri i ngjyrave të mundshme është 2. Me një thellësi ngjyrash prej 24 bit, numri i ngjyrave i kalon 16 milionë.

Imazhet RGB, CMYK, Lab dhe në shkallë gri zakonisht përmbajnë 8 bit për kanal ngjyrash. Meqenëse RGB dhe Lab kanë tre kanale ngjyrash, thellësia e ngjyrës në këto mënyra është 8 × 3 = 24. CMYK ka katër kanale dhe për këtë arsye thellësia e ngjyrës është 8 × 4 = 32. Ka vetëm një kanal në imazhet në shkallë gri, prandaj ngjyra e tij thellësia është 8 ...

Formatet e skedarëve grafikë

Formati i skedarit grafik lidhet me metodën e kodimit të imazhit grafik.

Aktualisht, ka më shumë se dy duzina formate skedarësh grafikë, për shembull, BMP, GIF, TIFF, JPEG, PCX, WMF, etj. Ka skedarë që, përveç imazheve statike, mund të përmbajnë klipe animacioni dhe/ose tinguj, për shembull, GIF, PNG, AVI, SWF, MPEG, MOV, etj. Një karakteristikë e rëndësishme e këtyre skedarëve është aftësia për të paraqitur të dhënat që përmbajnë në formë të ngjeshur.

Formati BMP(Figura e Bit Map - Windows Device Independent Bitmap) - Formati i Windows, ai mbështetet nga të gjithë redaktorët grafikë që funksionojnë nën kontrollin e tij. Përdoret për të ruajtur imazhet bitmap për përdorim në Windows. Është në gjendje të ruajë si të indeksuar (deri në 256 ngjyra) ashtu edhe me ngjyra RGB (16 milionë hije).

Formati GIF(Formati i shkëmbimit të grafikëve) - Formati i shkëmbimit grafik përdor algoritmin e ngjeshjes pa humbje LZW dhe është krijuar për të ruajtur imazhe bitmap me një maksimum prej 256 ngjyrash.

Formati PNG(Portable Network Graphics) - Formati portativ i grafikës së rrjetit u zhvillua për të zëvendësuar formatin GIF. Formati PNG ju lejon të ruani imazhe me një thellësi ngjyrash 24 dhe madje 48 bit, gjithashtu ju lejon të përfshini kanale maskash për të kontrolluar transparencën e gradientit, por nuk mbështet shtresat. PNG nuk ngjesh imazhe me humbje si JPEG.

Formati JPEG(Joint Photographic Experts Group) është një format i grupit të përbashkët të ekspertëve të fotografisë i krijuar për ruajtjen kompakte të imazheve me shumë ngjyra me cilësi fotografike. Skedarët e këtij formati kanë shtesën jpg, jpe ose jpeg.

Ndryshe nga GIF, JPEG përdor një algoritëm kompresimi me humbje, i cili arrin një raport shumë të lartë kompresimi (nga një në qindra herë).

1.2.9. Kodimi audio

Koncepti i shëndoshë

Që nga fillimi i viteve '90, kompjuterët personalë kanë qenë në gjendje të punojnë me informacione të shëndosha. Çdo kompjuter me një kartë zëri, mikrofon dhe altoparlantë mund të regjistrojë, ruajë dhe luajë informacion audio.

Tingulli është një valë zanore me amplitudë dhe frekuencë që ndryshon vazhdimisht (Fig. 10).

Oriz. 10. Vala zanore

Sa më e madhe të jetë amplituda e sinjalit, aq më e lartë është për një person, aq më e lartë është frekuenca (T) e sinjalit, aq më i lartë është toni. Frekuenca e një valë zanore shprehet në Hertz (Hz, Hz) ose numrin e dridhjeve për sekondë. Veshi i njeriut percepton tingujt në intervalin (përafërsisht) nga 20 Hz deri në 20 kHz, i cili quhet diapazoni i frekuencës së zërit.

Karakteristikat e cilësisë së zërit

"Thellësia" e kodimit audio- numri i biteve për sinjal zanor.

Kartat moderne të zërit ofrojnë thellësi kodimi audio 16, 32 ose 64-bit. Numri i niveleve (gradacionet e amplitudës) mund të llogaritet me formulë

Nivelet e sinjalit (gradimet e amplitudës)

Frekuenca e marrjes së mostraveËshtë numri i matjeve të niveleve të sinjalit në 1 sekondë

Një matje në 1 sekondë korrespondon me një frekuencë prej 1 Hz

1000 matje në sekondë - 1 kHz

Numri i matjeve mund të jetë në interval nga 8000 në 48000(8 kHz - 48 kHz)

8 kHz korrespondon me frekuencën e transmetimit të radios,

48 kHz - cilësia e zërit CD audio.

Metodat e kodimit audio

Në mënyrë që kompjuteri të përpunojë një sinjal të vazhdueshëm zanor, ai duhet të shndërrohet në një sekuencë të impulseve elektrike (zero binar dhe një). Megjithatë, ndryshe nga të dhënat numerike, tekstuale dhe grafike, regjistrimet e zërit nuk kanë pasur një histori kodimi po aq të gjatë dhe të provuar. Si rezultat, metodat e kodimit të informacionit audio me kod binar janë larg standardizimit. Shumë kompani individuale kanë zhvilluar standardet e tyre të korporatës, por në përgjithësi, ekzistojnë dy fusha kryesore.

Metoda FM (Modulimi i Frekuencës). bazohet në faktin se teorikisht çdo tingull kompleks mund të zbërthehet në një sekuencë të sinjaleve harmonike më të thjeshta të frekuencave të ndryshme, secila prej të cilave është një sinusoid i rregullt dhe, për rrjedhojë, mund të përshkruhet me parametra numerikë, domethënë me një kod. . Në natyrë, sinjalet audio kanë një spektër të vazhdueshëm, domethënë ato janë analoge. Zbërthimi i tyre në seri harmonike dhe përfaqësimi në formën e sinjaleve dixhitale diskrete kryhet nga pajisje speciale - konvertuesit analog-dixhital (ADC). Konvertuesit dixhital në analog (DAC) kryejnë konvertimin e anasjelltë për të riprodhuar audion e koduar numerikisht. Procesi i konvertimit të audios është paraqitur në Figurën 11.

Oriz. 11. Procesi i konvertimit të zërit

Me konvertime të tilla, humbjet e informacionit që lidhen me metodën e kodimit janë të pashmangshme, kështu që cilësia e zërit zakonisht nuk është plotësisht e kënaqshme. Në të njëjtën kohë, kjo metodë kodimi siguron një kod kompakt, dhe për këtë arsye gjeti aplikimin e tij edhe në ato vite kur burimet e teknologjisë kompjuterike ishin qartësisht të pamjaftueshme.

Metoda Wave-Table sinteza korrespondon më mirë me gjendjen e artit. E thënë thjesht, mund të themi se diku në tabelat e përgatitura paraprakisht janë ruajtur mostrat e tingujve për shumë instrumente të ndryshme muzikore (edhe pse jo vetëm për to). Teknikisht, mostra të tilla quhen mostra. Kodet numerike shprehin llojin e instrumentit, numrin e modelit të tij, lartësinë, kohëzgjatjen dhe intensitetin e zërit, dinamikën e ndryshimit të tij, disa parametra të mjedisit në të cilin shfaqet zëri, si dhe parametra të tjerë që karakterizojnë veçoritë e zërit. . Meqenëse tingujt "realë" përdoren si mostra, cilësia e zërit e marrë si rezultat i sintezës është shumë e lartë dhe është afër cilësisë së tingullit të instrumenteve të vërteta muzikore.

Formatet bazë të skedarëve audio

Formati MIDI (Musical Instrument Digital Interface).- ndërfaqe dixhitale e instrumenteve muzikore. Ajo u krijua në 1982 nga prodhuesit kryesorë të instrumenteve muzikore elektronike - Yamaha, Roland, Korg, E-mu, etj. Fillimisht ishte menduar të zëvendësonte kontrollin e instrumenteve muzikore, i cili u pranua në atë kohë, duke përdorur sinjale kontrolli analoge duke përdorur mesazhet e informacionit të transmetuara përmes një ndërfaqe dixhitale. Më pas, ai u bë standardi de facto në fushën e instrumenteve muzikore elektronike dhe moduleve të sintezës kompjuterike.

Formati i skedarit audio WAV, që përfaqëson tingullin arbitrar ashtu siç është - në formën e një paraqitje dixhitale të valës origjinale të zërit ose valës zanore (valë), kjo është arsyeja pse në disa raste teknologjia për krijimin e skedarëve të tillë quhet teknologji valë. Ju lejon të punoni me tinguj të çdo lloji, çdo forme dhe kohëzgjatjeje.

Paraqitja grafike e një skedari WAV është shumë e përshtatshme dhe përdoret shpesh në redaktuesit e tingullit dhe programet e sekuencuesit për të punuar me ta dhe konvertimin pasues (kjo do të diskutohet në kapitullin vijues). Ky format është zhvilluar nga Microsoft dhe të gjithë tingujt standardë të Windows kanë shtrirjen WAV.

format MP3.Është një nga formatet dixhitale të ruajtjes së audios, i zhvilluar nga Fraunhofer IIS dhe THOMPSON (1992), i miratuar më vonë si pjesë e standardeve të kompresuara të videos dhe audios MPEG1 dhe MPEG2. Kjo skemë është më kompleksi i familjes MPEG Layer 1/2/3. Kërkon një investim të madh të kohës së makinës për kodim në krahasim me të tjerët dhe siguron një kodim me cilësi më të lartë. Përdoret kryesisht për audio në kohë reale mbi kanalet e rrjetit dhe për kodimin e CD Audio.

1.2.10. Kodimi i videos

Parimet e kodimit të videos

Video e përkthyer nga latinishtja do të thotë "Unë shikoj, shoh". Kur njerëzit flasin për video, para së gjithash, nënkuptojnë një imazh në lëvizje në një ekran TV ose monitor kompjuteri.

Videokamera konverton imazhin optik të skenës së transmetuar në një sekuencë sinjalesh elektrike. Këto sinjale përmbajnë informacion në lidhje me shkëlqimin dhe ngjyrën e zonave individuale të figurës. Ato mund të regjistrohen në shirit magnetik në formë analoge ose dixhitale për t'u ruajtur për riprodhim të mëvonshëm.

Me regjistrimin analog, ndryshimet në magnetizimin e kasetës video janë të ngjashme me formën e valës së dritës ose zërit. Sinjalet analoge, ndryshe nga sinjalet dixhitale, janë të vazhdueshme me kalimin e kohës.

Një sinjal dixhital është një sekuencë kombinimesh kodesh të impulseve elektrike.

Informacioni i dixhitalizuar matet në bit. Procesi i konvertimit të një sinjali të vazhdueshëm në një grup fjalësh kodike quhet konvertim analog në dixhital.

Shndërrimi i sinjalit analog në dixhital bëhet në tre faza. Në fazën e marrjes së mostrave (Fig. 12), një sinjal i vazhdueshëm përfaqësohet nga një sekuencë mostrash të vlerave të tij të menjëhershme. Këto mostra merren në intervale të rregullta.

Oriz. 12. Diskretizimi

Faza tjetër- kuantizimi (fig. 13). I gjithë diapazoni i vlerave të sinjalit është i ndarë në nivele. Vlera e çdo kampioni zëvendësohet nga vlera e rrumbullakosur e nivelit më të afërt të kuantizimit, numri rendor i tij

Oriz. 13. Kuantizimi i nivelit

Kodimi përfundon procesin e dixhitalizimit të sinjalit analog (Fig. 14), i cili tani ka një numër të kufizuar vlerash. Çdo vlerë korrespondon me një numër sekuencial të nivelit të kuantizimit. Ky numër shprehet në njësi binare. Një fjalë e koduar transmetohet brenda një intervali kampionimi.

Oriz. 14. Kodimi dixhital

Kështu, informacioni në lidhje me imazhin e paraqitur në formë dixhitale mund të transferohet në hard diskun e kompjuterit për përpunim dhe redaktim të mëtejshëm pa ndonjë transformim shtesë.

Videoja kompjuterike karakterizohet nga parametrat e mëposhtëm:

• numri i kornizave për sekondë (15, 24, 25 ...);

• rrjedha e të dhënave (kilobajt/s);

• formati i skedarit (avi, mov ...);

• metoda e kompresimit (Microsoft Video për Windows, MPEG, MPEG-I, MPEG-2, Moution JPEG).

Formatet e informacionit të videos

• Formati AVI - një format video i pakompresuar i krijuar nga digjitalizimi i një imazhi. Ky është formati më intensiv me burime, por në të njëjtën kohë, kur digjitalizohet në të, humbja e të dhënave është minimale. Prandaj, ofron më shumë mundësi për redaktim, aplikimin e efekteve dhe çdo përpunim tjetër skedari. Sidoqoftë, duhet të kihet parasysh se, mesatarisht, një sekondë e imazhit të dixhitalizuar merr 1,5-2 MB në hard disk.

• Formati MPEG është një shkurtim i Grupit të Ekspertëve të Fotografive Lëvizëse ISO, i cili zhvillon standarde për kodimin dhe kompresimin e të dhënave video dhe audio. Sot njihen disa lloje të formateve MPEG.

• MPEG-1 - për regjistrimin e videos dhe audios të sinkronizuar në CD-ROM me një shpejtësi maksimale leximi prej rreth 1,5 Mbps. Parametrat e cilësisë së të dhënave video të përpunuara nga MPEG-1 janë në shumë aspekte të ngjashme me videon e zakonshme VHS, prandaj ky format përdoret kryesisht aty ku është e papërshtatshme ose jopraktike të përdoret media standarde analoge video;

• MPEG-2 - për përpunimin e imazheve video të krahasueshme në cilësi me televizionin, me një kapacitet të sistemit të transmetimit të të dhënave që varion nga 3 në 15 Mbps. Shumë kanale televizive funksionojnë në teknologji të bazuara në MPEG-2; një sinjal i ngjeshur në përputhje me këtë standard transmetohet përmes satelitëve televizivë dhe përdoret për arkivimin e vëllimeve të mëdha të materialit video;

• MPEG-3 - për përdorim në sistemet televizive me definicion të lartë (HDTV) me shpejtësi të dhënash 20–40 Mbps; por më vonë u bë pjesë e standardit MPEG-2 dhe nuk përdoret më veçmas;

• MPEG-4 - për përfaqësimin e mediave dixhitale për tre fusha: multimedia interaktive (duke përfshirë produktet e shpërndara në disqe optike dhe në ueb), aplikacione grafike (përmbajtje sintetike) dhe televizion dixhital

Informacioni i referencës për paraqitjen e numrave në një kompjuter jepet në tabelë (tabela 5).

1.2.11. Tabela 5. Paraqitja e informacionit numerik, tekstual, grafik në një kompjuter

konkluzionet

Kjo temë diskuton konceptin e informacionit dhe mënyrat e ndryshme të kodimit të tij në një kompjuter.

Shfaqen ndryshimet midis informacionit dhe të dhënave. Prezantohet koncepti i mjaftueshmërisë së informacionit dhe paraqiten format kryesore të tij: sintaksore, semantike dhe pragmatike. Për këto forma jepen masat e vlerësimit sasior dhe cilësor. Karakteristikat kryesore të informacionit konsiderohen: përfaqësimi, kuptimi, mjaftueshmëria, rëndësia, afati kohor, saktësia, besueshmëria, qëndrueshmëria. Procesi i informacionit paraqitet si një grup fazash bazë të transformimit të informacionit.

Shumë vëmendje i kushtohet temës së kodimit të llojeve të ndryshme të informacionit në një kompjuter. Janë dhënë formatet kryesore të paraqitjes në kompjuter të informacionit numerik, tekstual, grafik, zë dhe video. Karakteristikat e formateve të konsideruara tregohen në varësi të llojit të informacionit.

Pyetje vetë-testimi

1. Cili është ndryshimi midis informacionit dhe të dhënave?
2. Çfarë është përshtatshmëria dhe në çfarë formash shfaqet ajo?
3. Çfarë masash informacioni ekzistojnë dhe kur duhet të përdoren?
4. Na tregoni për masën sintaksore të informacionit.
5. Na tregoni për masën semantike të informacionit.
6. Na tregoni për masën pragmatike të informacionit.
7. Cilët janë treguesit e cilësisë së informacionit?
8. Çfarë është një sistem kodimi informacioni?
9. Si mund ta përfaqësoni procesin e informacionit?
10. Çfarë është një sistem kodimi dhe si karakterizohet?
11. Cilat sisteme numrash njihen dhe cili është ndryshimi i tyre?
12. Cilat sisteme numrash përdoren në kompjuter?
13. Çfarë raporti mund të përdoret për të paraqitur një numër në sistemin e numrave pozicional?
14. Cilat forma të paraqitjes së numrave përdoren në kompjuter dhe cili është ndryshimi i tyre?
15. Jepni shembuj të formateve për paraqitjen e numrave për format fikse dhe me pikë lundruese.
16. Si kryhet përkthimi nga çdo sistem numrash pozicional në sistemin e numrave dhjetorë? Jep shembuj.
17. Si konvertohet një numër i plotë nga një numër dhjetor në një sistem tjetër të numrave pozicional? Jep shembuj.
18. Si kodohet informacioni i tekstit? Jep shembuj.
19. Cili është thelbi i kodimit të informacionit grafik?
20. Na tregoni për modelin RGB të kodimit të informacionit grafik.
21. Kur aplikohet modeli i kodimit CMYK i informacionit grafik? Si ndryshon nga modeli RGB?
22. Çfarë formatesh të paraqitjes në kompjuter të informacionit grafik dhe veçorive të tyre dini?
Titulli i seminarit shënim

Prezantimet

Titulli i prezantimit	shënim
Prezantimi

Masa sintaksore e informacionit

Si masë sintaksore, sasia e informacionit përfaqëson sasinë e të dhënave.

O madhësia e të dhënave V d në mesazhin "in" matet numri i karaktereve (biteve) në këtë mesazh. Siç e përmendëm, në sistemin binar, njësia matëse është biti. Në praktikë, së bashku me këtë njësi "më të vogël" të matjes së të dhënave, shpesh përdoret një njësi më e madhe - bajt i barabartë me 8 bit... Për lehtësi, kilo- (10 3), mega- (10 6), giga- (10 9) dhe tera- (10 12) bajt, etj. përdoren si matës. Bajtët, të njohur për të gjithë, masin vëllimin e mesazheve të shkruara të shkurtra, librave të trashë, veprave muzikore, fotografive, si dhe produkteve softuerike. Është e qartë se kjo masë nuk mund të karakterizojë në asnjë mënyrë se çfarë dhe pse mbartin këto njësi informacioni. Matni në kilobajt romanin e L.N. "Lufta dhe Paqja" e Tolstoit është e dobishme, për shembull, për të kuptuar nëse ai mund të përshtatet në hapësirën e lirë të një hard disk. Kjo është po aq e dobishme sa matja e madhësisë së një libri - lartësia, trashësia dhe gjerësia e tij - për të vlerësuar nëse do të përshtatet në një raft librash apo do ta peshojë atë për të parë nëse portofoli do të mbajë peshën e kombinuar.

Kështu që. Një masë sintaksore e informacionit nuk mjafton qartë për të karakterizuar mesazhin: në shembullin tonë me motin, në rastin e fundit, mesazhi i mikut përmbante një sasi jo zero të dhënash, por nuk përmbante informacionin që na nevojitej. Përfundimi për dobinë e informacionit rrjedh nga shqyrtimi i përmbajtjes së mesazhit. Për të matur përmbajtjen semantike të informacionit, d.m.th. sasinë e tij në nivel semantik, do të prezantojmë konceptin e "tezaurit të marrësit të informacionit".

Një thesaurus është një koleksion informacioni dhe lidhjesh ndërmjet tyre, të cilat i ka marrësi i informacionit. Mund të themi se thesaurus është njohuria e akumuluar e marrësit.

Në një rast shumë të thjeshtë, kur marrësi është një pajisje teknike - një kompjuter personal, thesaurus formohet nga "arma" e kompjuterit - programe dhe pajisje të ngulitura në të që ju lejojnë të merrni, përpunoni dhe prezantoni mesazhe me tekst në të ndryshme. gjuhë që përdorin alfabete të ndryshme, fonte, si dhe informacione audio dhe video nga një rrjet lokal ose mbarëbotëror. Nëse kompjuteri juaj nuk ka një kartë ndërfaqe rrjeti, nuk mund të prisni të merrni mesazhe nga përdoruesit e tjerë të rrjetit në çfarëdo forme. Mungesa e drejtuesve me fontet ruse nuk do të lejojë punën me mesazhe në Rusisht, etj.

Nëse marrësi është një person, thesaurus i tij është gjithashtu një lloj armatimi intelektual i një personi, një arsenal i njohurive të tij. Ai gjithashtu formon një lloj filtri për mesazhet hyrëse. Mesazhi i marrë përpunohet duke përdorur njohuritë e disponueshme për të marrë informacion. Nëse thesaurus është shumë i pasur, atëherë arsenali i njohurive është i thellë dhe i larmishëm, ai do t'ju lejojë të nxirrni informacion nga pothuajse çdo mesazh. Një thesar i vogël me pak njohuri mund të bëhet pengesë për të kuptuar mesazhet që kërkojnë përgatitje më të mirë.

Megjithatë, vini re se vetëm të kuptuarit e mesazhit nuk mjafton për të ndikuar në vendimmarrje - ai duhet të përmbajë informacionin e nevojshëm për këtë, i cili nuk është në thesarin tonë dhe që ne duam ta përfshijmë në të. Në rastin e motit, thesaurus ynë nuk kishte informacionin më të fundit, "të përditësuar" për motin në zonën e universitetit. Nëse mesazhi që marrim ndryshon thesarin tonë, zgjedhja jonë e zgjidhjes mund të ndryshojë. Një ndryshim i tillë në thesaurus shërben si një masë semantike e sasisë së informacionit, një lloj matës i dobisë së mesazhit të marrë.

Formalisht, sasia e informacionit semantik Unë jam, i përfshirë më tej në thesaurus, përcaktohet nga lidhja e tezaurit të marrësit S i, dhe përmbajtjen e informacionit të transmetuar në mesazhin "në" S. Një pamje grafike e kësaj varësie është paraqitur në Fig. 1.

Konsideroni rastet kur sasia e informacionit semantik Unë s e barabartë me ose afër zeros:

Për S i= 0 marrësi nuk e percepton informacionin në hyrje;

Në 0< Si< S 0 получатель воспринимает, но не понимает поступившую в сообщении информацию;

Për S i- »∞marrësi ka njohuri gjithëpërfshirëse dhe informacioni i ardhur nuk mund të plotësojë thesarin e tij.

Oriz. Varësia e sasisë së informacionit semantik nga thesaurus i marrësit

Me një thesaurus S i> S 0 sasia e informacionit semantik Unë s marrë nga mesazhi i bashkangjitur β informacion Snë fillim rritet me shpejtësi me rritjen e thesarit të vetë marrësit, dhe atëherë - duke u nisur nga një vlerë S i - ... Rënia e sasisë së informacionit të dobishëm për marrësin është për faktin se baza e njohurive të marrësit është bërë mjaft solide dhe bëhet gjithnjë e më e vështirë ta befasosh atë me diçka të re.

Kjo mund të ilustrohet me shembullin e studentëve që studiojnë informatikë ekonomike dhe lexojnë materiale nga faqet në IP të korporatës. . Në fillim, kur formohen njohuritë e para për sistemet e informacionit, leximi jep pak - ka shumë terma të pakuptueshëm, shkurtesa, madje edhe titujt nuk janë të gjithë të qartë. Këmbëngulja në leximin e librave, frekuentimi i leksioneve dhe seminareve, komunikimi me profesionistët ndihmojnë në rimbushjen e tezaurit. Me kalimin e kohës, leximi i materialeve të faqes bëhet i këndshëm dhe i dobishëm, dhe deri në fund të karrierës suaj profesionale - pasi keni shkruar shumë artikuj dhe libra - marrja e informacioneve të reja të dobishme nga një faqe e njohur do të ndodhë shumë më rrallë.

Mund të flasim për optimalin për këtë informacion S thesaurus i marrësit, në të cilin ai do të marrë informacionin maksimal Is, si dhe informacionin optimal në mesazhin "c" për këtë thesaurus. Sj. Në shembullin tonë, kur marrësi është një kompjuter, thesaurus optimal do të thotë që hardueri i tij dhe softueri i instaluar perceptojnë dhe interpretojnë saktë për përdoruesin të gjitha karakteret që përmbahen në mesazhin "B" që përcjellin kuptimin e informacionit. S. Nëse mesazhi përmban karaktere që nuk korrespondojnë me përmbajtjen e tezaurit, disa informacione do të humbasin dhe vlera Unë s do të ulet.

Nga ana tjetër, nëse e dimë se marrësi nuk është në gjendje të marrë tekste në rusisht (kompjuteri i tij nuk ka drejtuesit e nevojshëm), dhe gjuhët e huaja në të cilat mund të dërgohet mesazhi ynë, as ai dhe as ne nuk kemi studiuar, transmetojmë informacionin e nevojshëm që mund t'i drejtohemi transliterimit - shkrimi i teksteve ruse duke përdorur shkronja të një alfabeti të huaj që perceptohet mirë nga kompjuteri i marrësit. Kjo do të sjellë informacionin tonë në përputhje me thesarin e kompjuterit të marrësit. Mesazhi do të duket i shëmtuar, por marrësi do të jetë në gjendje të lexojë të gjithë informacionin e nevojshëm.

Kështu, sasia maksimale e informacionit semantik është nga mesazhi β marrësi fiton kur bie dakord për përmbajtjen semantike të tij S c thesaurus Si,(në Si = Sj zgjedh). Informacioni nga i njëjti mesazh mund të ketë përmbajtje domethënëse për një përdorues kompetent dhe të jetë i pakuptimtë për një përdorues të paaftë. Sasia e informacionit semantik në një mesazh të marrë nga përdoruesi është një vlerë individuale, e personalizuar - në kontrast me informacionin sintaksor. Sidoqoftë, informacioni semantik matet në të njëjtën mënyrë si informacioni sintaksor - në bit dhe bajt.

Masa relative e sasisë së informacionit semantik është koeficienti i përmbajtjes C, i cili përcaktohet si raporti i sasisë së informacionit semantik me vëllimin e tij të të dhënave. V d, të përfshira në mesazh β:

C = Is / Vd

Leksioni 2 ne disiplinen "Informatike dhe TIK"