Основные понятия и методы теории информации и...

33
Основные понятия и методы теории информации и кодирования Первый раздел (ДЕ №1)

Upload: candy

Post on 11-Jan-2016

106 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

Основные понятия и методы теории информации и кодирования. Первый раздел (ДЕ №1). Тема: Сигналы, данные, информация. Задача:. По форме представления информацию можно разделить на …. Варианты ответа:.  текстовую, числовую, графическую, табличную и пр. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Основные понятия и методы теории информации и

кодирования

Первый раздел (ДЕ №1)

Page 2: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Тема: Сигналы, данные, информация

математическую, биологическую, медицинскую, управленческую и пр.

По форме представления информацию можно разделить на …

текстовую, числовую, графическую, табличную и пр.

Варианты ответа:Задача:

визуальную, звуковую, тактильную, обонятельную, вкусовую

социальную, политическую, научно-популярную, религиозную и пр.

ВЫБЕРИТЕ ВАРИАНТ ОТВЕТАРешение:

Page 3: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Объекты: колокол, речь, костер, радио, электронная почта – обладают общим свойством ___________ информации

Варианты ответа:

Задача:

передачи

обработки

хранения

создания

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Решение:

Передача информации – физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве.

В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает.

Между ними действует канал передачи информации – канал связи.

Тема: Сигналы, данные, информация

Page 4: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

формализации

Сканирование книги является операцией __________ данных.

преобразования

Варианты ответа:Задача:

транспортировки

фильтрации

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Тема: Сигналы, данные, информация

Решение:

Преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.

Преобразование данных часто связано с изменением типа носителя.

Например, книги можно хранить в обычной бумажной форме, но можно использовать для этого и электронную форму, и микрофотопленку.

Page 5: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Информацию, НЕ ЗАВИСЯЩУЮ ОТ ЛИЧНОГО МНЕНИЯ, называют …

Варианты ответа:Задача:

объективной

достоверной

полезной

актуальной

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Тема: Сигналы, данные, информация

Page 6: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

байт, Мбайт, Тбайт, Гбайт

В порядке возрастания единицы измерения информации указаны в последовательности …

байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт

Варианты ответа:Задача:

бит, Кбайт, байт, Мбайт

Кбайт, байт, бит, МбайтВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Мера и единицы количества и объема информации

Решение:Единицы измерения информации в порядке возрастания:

1 бит,1 байт = 8 бит,1 Кбайт (1 Кб) = 1024 байта = 210 байт,1 Мбайт (1 Мб) = 1024 Кб = 220 байт,1 Гбайт (1 Гб) = 1024 Мб = 230 байт,1 Тбайт (1 Тб) = 1024 Гб = 240 байт.

Page 7: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

В теории информации информацию рассматривают как меру уменьшения неопределенности. Согласно этому подходу количество информации в сообщении зависит от …

Варианты ответа:

Задача:

вероятности совершения данного события

числа символов в сообщении

объема знаний, имеющихся у получателя сообщения

объема знаний, имеющихся у отправителя сообщения

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Мера и единицы количества и объема информации

Решение:Научный подход к оценке количества информации в некотором сообщении был предложен в 1928 г. американским инженером Ральфом Хартли.

Он предложил рассматривать процесс получения информации как выбор одного сообщения из конечного заданного множества N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определять как двоичный логарифм I = Log2 N

Page 8: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

8 байт

Бит в теории информации – это …Варианты ответа: количество информации, необходимое для различения

двух равновероятных сообщений

Задача:

информационный объем любого сообщения

двоичный код для кодирования одного символа

Мера и единицы количества и объема информации

Решение:В качестве единицы измерения информации К. Шеннон предложил принять один бит (англ. bit – binary digit – двоичная цифра).

Бит в теории информации – количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений. Например, сообщение о том, как упала монета после броска – «орлом» или «решкой», – несет 1 бит информации.

Page 9: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

1024 Кбайт

1 Гбайт равен …

Варианты ответа:

1024 Мбайт

Задача:

1000 Мбайт

1000000 Кбайт

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

   

Решение:1 Гбайт = 1024 Мбайт =  Мбайт.

Мера и единицы количества и объема информации

Page 10: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

2 Кбайт; байт; 2001 байт; 20000 бит

Количества информации: байт; 20000 бит; 2001 байт; 2 Кбайт, упорядоченные ПО УБЫВАНИЮ, соответствуют последовательности …

Варианты ответа:

20000 бит; 2 Кбайт; 2001 байт; байт

Задача:

байт; 20000 бит; 2001 байт; 2 Кбайт

20000 бит; байт; 2001 байт; 2 КбайтВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

   

Мера и единицы количества и объема информации

Решение:Переведем все заданные величины в байты и выразим их единообразно

 байт = 1024 байт;

2 Кбайта = 2 х 

Упорядочим по убыванию:

20000 бит =   байт = 2500 байт;

 байта = 2048 байт.Байта =

2500 байт (20000 бит); 2048 байт (2 Кбайт); 2001 байт; 1024 байт ( байт)

Page 11: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

BIOS

Стандартным кодом для обмена информацией является код …

Варианты ответа:

ASCII

Задача:

ACCESS

ANSIВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

   

Кодирование данных

Решение:ASCII (American Standard Code for Information Interchange) – американский стандартный код для обмена информацией. Первоначально был принят в США и в настоящее время является стандартизированным кодом для представления букв, цифр и специальных символов, который используется в большинстве компьютеров. Расширенный набор символов кода ASCII использует 8 разрядов и охватывает 256 различных знаков, так как , а N=8.

Page 12: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Текст I LOVE в соответствии с кодовой таблицей ASCII кодируется как 73 32 76 79 86 69. Тогда текст I LIVE будет иметь кодировку …

Варианты ответа:

Задача:

73 32 76 73 86 69

73 73 76 86 73 69

73 76 32 76 73 86

76 32 76 73 86 69

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

   

Кодирование данных

Решение:В тексте «I  LOVE» шесть символов (пробел тоже учитываем).Тогда в соответствии с заданной последовательностью, буква I кодируется числом 73

Заменив в заданной последовательности код третьего символа на 73, получаем новую кодировку:

Page 13: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Последовательностями, состоящими из нулей и единиц и содержащими в записи по восемь цифр, можно закодировать …

Варианты ответа:

Задача:

256 различных символов

только алфавит из русских прописных и строчных букв

только английский алфавит и цифры

8 различных символов ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

   

Кодирование данных

Решение:Воспользуемся формулой количества информации (формулой Хартли)

где N – число цифр в последовательности.

 (символов).получаем

Page 14: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Чтобы закодировать 8 различных символов, последовательности, состоящие только из нулей и единиц, как минимум должны содержать по _____ цифр(-ы).

Варианты ответа:

Задача:

3

2

8

4 ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Кодирование данных

Воспользуемся формулой количества информации (формулой Хартли).

, где N – искомое число цифр в последовательности

 из получаем, что

.

Решение:

Page 15: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

За единицу измерения информации в теории кодирования принят …

Варианты ответа:

Задача:

1 бит

1 бод

1 байт

1 знакВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Кодирование данных

.

Решение:За единицу измерения информации в теории кодирования, так же, как и в теории информации, принят 1 бит.

Page 16: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Система счисления – это …

Варианты ответа:

Задача:

знаковая система, в которой числа записываются по определенным правилам с помощью символов (цифр) некоторого алфавита

последовательность, состоящая из цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и знаков арифметических действий

множество, которое может включать цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и/или буквы A, B, C, D, E, F

множество, которое может включать или цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и/или буквы A, B, C, D, E, F, или буквы I, V, X, L, C, D, M

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Позиционные системы счисления

.

Решение:Система счисления – это знаковая система, в которой числа записываются по определенным правилам с помощью символов (цифр) некоторого алфавита.

Page 17: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Правилами сложения в двоичной системе счисления являются …

Варианты ответа:

Задача:

0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10

0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=1

0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=2

0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=11

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Позиционные системы счисления

.

Решение:Правила двоичного сложения:

0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10

Page 18: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Символами, составляющими алфавит восьмеричной системы счисления, являются …

Варианты ответа:

Задача:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Позиционные системы счисления

.

Решение:Восьмеричная система счисления имеет основание 8. Используемые символы: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Page 19: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Логическое выражение НЕ (НЕ X ИЛИ НЕ Y) принимает значение «истина» на наборе логических переменных

Варианты ответа:

Задача:

X =истина; Y =истина

X =ложь; Y =истина

X =истина; Y =ложь

X =ложь; Y =ложь

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Основные понятия алгебры логики

.

Решение:Построим таблицу истинности для исходного выражения:

Итак, только на наборе  заданное логическое выражение принимает значение «истина».

Page 20: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Количество наборов значений логических переменных А и В, при которых логическое выражение «A или неB» будет истинным, равно …

Варианты ответа:

Задача:

3

1

2

4

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Основные понятия алгебры логики

.

Решение:Построим таблицу истинности для исходного выражения:

 количество наборов, удовлетворяющих условию задачи 3

Page 21: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Среди перечисленных предложений ЛОЖНЫМ высказыванием является …

Варианты ответа:

Задача:

Волга не впадает в Каспийское море.

Кто отсутствует на занятии?

Неверно, что число 153 не делится на 3.

Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Основные понятия алгебры логики

.

Решение:Правильным ответом является предложение «Волга не впадает в Каспийское море». Предложения «Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов» и «Неверно, что число 153 не делится на 3» являются истинными высказываниями. Предложение «Кто отсутствует на занятии?» не является высказыванием, так как оно вопросительное предложение, а не повествовательное.

Page 22: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

В сложном высказывании «Число 12 четное и делится на 3 без остатка» используется логическая операция (связка) …

Варианты ответа:

Задача:

конъюнкция

дизъюнкция

импликация

разделительная дизъюнкция

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Основные понятия алгебры логики

.

Решение:Союзу «и» в сложном высказывании

«Число 12 четное И делится на 3 без остатка»

соответствует логическая операция конъюнкция.

Page 23: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Из представленных предложений простым и истинным высказыванием является …

Варианты ответа:

Задача:

Сканер – устройство ввода информации.

Каждый треугольник имеет три стороны и три угла.

В котором часу начинаются занятия?

Число 53 является кратным числу 5.

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Основные понятия алгебры логики

.

Решение:Правильным ответом является предложение «Сканер – устройство ввода информации». Предложение «Каждый треугольник имеет три стороны и три угла» является сложным высказыванием. Предложение  «В котором часу начинаются занятия?» не является повествовательным, следовательно, не является высказыванием. Предложение «Число 53 является кратным числу 5» является ложным высказыванием.

Page 24: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Таблице истинности вида

Варианты ответа:

Задача:

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Логические основы ЭВМ

.

соответствует логическая схема …

 

РешениеДанной таблице истинности соответствует логическая схема:

Page 25: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Логической функции F = не (А или В) соответствует логическая схема …

Варианты ответа:

Задача:

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Логические основы ЭВМ

.

 

РешениеДанной логической функции соответствует логическая схема:

Page 26: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Приведенный на рисунке логический элемент реализует операцию

Варианты ответа:

Задача:

конъюнкцию

дизъюнкцию

импликацию

отрицание

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Основные понятия алгебры логики

.

Решение:Приведенный на рисунке логический элемент реализует логическую операцию конъюнкцию (логическое И, логическое умножение).Подстановка значений дает 0 и 1=0

Результатом операции «дизъюнкция» ((логическое ИЛИ, логическое сложение) будет 0+1=1

Логическая операция  «импликация» реализуется с использованием отрицания и дизъюнкции:

Логическая операция «отрицание» имеет один аргумент.

Page 27: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Имеется схема, на входы которой поданы сигналы.

Варианты ответа:

Задача:

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Логические основы ЭВМ

.

 

На выходе будет сигнал равный

1

0

2

3

Решение:Двигаясь от входов к выходам, нужно записать сигналы, получающиеся на выходе каждого элемента:

Элемент «И» произведет логическое умножение входных сигналов, то есть 1 & 0 = 0.Элемент «НЕ» инвертирует входной сигнал, то есть ¬0 = 1.Элемент «ИЛИ» произведет логическое сложение входных сигналов, то есть 1 \/ 1 = 1.Таким образом, на выходе всей схемы получается 1.

Page 28: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Триггер предназначен для хранения одного …

Варианты ответа:

Задача:

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

Логические основы ЭВМ

.

 

Бита информации

символа

Байта информации

файла

Решение:Триггер предназначен для хранения одного бита информации.

Page 29: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Самым первым используемым для счета инструментом у древнего человека был(-и) …

Варианты ответа:

Задача:

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

История развития ЭВМ

.

 

Пальцы рук

палочки

камешки

абак

Решение:Каждый из вас, наверное, помнит, как при первом знакомстве с арифметикой приходилось помогать себе, считая на пальцах. Точно так же давным-давно поступали наши предки, считая, например, коров или овец в стаде.Самым первым инструментом счета у древнего пещерного человека в верхнем палеолите, безусловно, были пальцы рук.

Page 30: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Электронные лампы в качестве элементов вычислительного устройства впервые использовались …

Варианты ответа:

Задача:

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

История развития ЭВМ

.

 

в ЭВМ первого поколения

в ЭВМ второго поколения

в усовершенствованных арифмометрах

в первых персональных компьютерах

Решение:ЭВМ первого поколения отличались невысокой надежностью, требовали системы охлаждения и имели значительные габариты.

В качестве элементной базы в них использовали электронные лампы и реле.

Page 31: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

В качестве языка программирования в ЭВМ первого поколения использовался …

Варианты ответа:

Задача:

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

История развития ЭВМ

.

 

Машинный язык

ассемблер

Бэйсик

Паскаль

Решение:В качестве языка программирования в ЭВМ первого поколения использовался машинный язык.

Page 32: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

Машинный язык – язык программирования, содержание и правила которого реализованы аппаратными средствами ЭВМ. Машинный язык состоит из системы команд ЭВМ и метода кодирования информации (исходных данных, результатов вычислений), принятого в ЭВМ. Символами машинного языка являются двоичные цифры; как правило, символы группируются в конструкции (морфемы) – адреса в командах, коды операций и признаки команд; из команд составляются программы, реализующие алгоритмы задач. Эффективность решения различных задач на ЭВМ в значительной степени зависит от того, насколько машинный язык приспособлен для реализации заданных алгоритмов.

Язык ассемблера – язык программирования низкого уровня, мнемонические команды которого (за редким исключением) соответствуют инструкциям процессора вычислительной системы. Трансляция программы в исполняемый машинный код производится ассемблером (от англ. assembler – сборщик) – программой-транслятором, которая и дала языку ассемблера его название. Как и сам язык (ассемблер), ассемблеры, как правило, специфичны конкретной архитектуре, операционной системе и варианту синтаксиса языка.

Бейсик и Паскаль – языки программирования высокого уровня. Язык высокого уровня – язык программирования, ориентированный «на человека», имитирующий естественный. Чем выше уровень языка, тем ближе структуры данных и конструкции, использующиеся в программе, к понятиям исходной задачи. Разрабатывать программы на языках высокого уровня с помощью понятных и мощных команд значительно проще, чем на машинном языке или ассемблере.

История развития ЭВМ

Page 33: Основные понятия и методы теории информации и кодирования

В качестве языка программирования в ЭВМ первого поколения использовался …

Варианты ответа:

Задача:

ВЫБЕРИТЕ ОТВЕТ

История развития ЭВМ

.

 

Машинный язык

ассемблер

Бэйсик

Паскаль

Решение:В качестве языка программирования в ЭВМ первого поколения использовался машинный язык.