Алфавит – набор букв, знаков препинания, цифр, скобок, пробелов и др символов, используемых в тексте
Язык – знаковая форма
1.естественные (зависит от национальных традиций) русский алфавит – 33 буквы
2.формальные (спец. Областей деятельности человека) химия, физика
Объёмный подход измерения информации
Объёмный подход – количество информации в тексте зависит от числа знаков, количество символов в алфавите и не зависит от содержания
Мощность алфавита – полное число символов в алфавите (N)
Информационный вес символа зависит от мощности алфавита Q=K*I
Q-информационный объем всего сообщения
K-количество символов в сообщении
I-информационный объем одного символа
2i=N
Задача: К=16, N=64,найти Q: 2i=N, 2i=64, I=6, Q=KI=16*6=96
1 бит – наименьшая единица измерения
Мощность компьютерного алфавита = 256 (2i=256)
1 байт=8бит
1 Кбайт=1024 байт 210
1 Мбайт=1048576 байт 220
1 Гбайт = 1 млрд байт 230
1 Тбайт=240 байт
1Кбит=1024 бит 210
1Мбит = 1048576 бит 220
1Гбит = 1 млрд байт 230
1Тбит= 240 бит
3. Системы счисления.
Системы счисления – определенные правила чисел и связанные с ними способы выполнения вычислений
Системы счислений: позиционная (значение цифры записи числа зависит от самой цифры, но и от места расположения этой цифры в числе - десятичная, двоичная, троичная)
Непозиционная (значение цифры в записи числа не зависит от расположения цифры в числе – римские)
Десятичная система – система счисления для записи любого числа, в ней используются 10 цифр:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
Число цифр определяет основание системы счисления, основание равно нулю.
Двоичная система – система счисления для записи любого числа, в ней используется две цифры 0,1(основание равно 2)
Развернутая форма записи числа – выражение, стоящая справа от знака равно
333=3*102+3*101+3*100=300+30+3
Перевод из двоичной системы в десятичную:
151403120110=1*25+1*24+1*23+1*22+1*21+1*20=6510
1=1,2=10,3=11,4=100,5=101,6=110,7=111,8=1000,9=1001,10=1010
Перевод чисел из десятичной в двоичную:
3710/2=18/2=9/2=4/2=2/2=1 100101(делить в столбик, запись в обратную сторону)
Арифметика двоичных чисел:
0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=10
0*0=0, 0*1=0, 1*0=0, 1*1=1
1011+101=100000(складывать в столбик)
4. Логические основы ЭВМ
Логические элементы компьютера
Таблица истинности:
| А | НЕ А |
Операция «И»
| А | В | А+В | |
Операция «ИЛИ»
| А | В | А+В | |
5. Моделирование и формализация.
Модель – упрощенное подобие реального объекта
Свойства модели зависит от цели моделирования.
Модели одного и того же объекта будут разными, если они создаются для разных целей.
Виды моделей: натуральная(физическое подобие реального объекта), информационная(описание объекта)
Моделирование – деятельность человека по созданию модели
Система – сложные объекты, состоящие из множества взаимосвязанных вещей (системы могут быть природные, технические, общественные и тд)
Модель используется, как заменитель реальной системы для воспроизведения отдельных функций, для прогноза ее поведения в определенных ситуациях
Формализация – результат перехода от реальных свойств объекта моделирования к их формальному обозначению в определенной знаковой системе
Информационные модели: вербальные, графические, табличные, математические
Графические модели: карта, чертежи, схемы, график
Табличные модели:
объект-свойства (в одной строке такой таблицы содержится информация об объекте, столбцы - отдельные характеристики объектов)
объект-объект (и строка и столбцы являются объектами)
двоичные системы (числовая прямоугольная таблица – матрица; матрица, составленная из «0» и «1» - двоичная матрица)
Двоичная матрица отражает качественный характер связей между объектами
Математическая модель – описание моделируемого процесса на языке математики
Компьютерная математическая модель – программа, реализующая расчеты состояния моделируемой системы по ее математической модели
Вычислительный объект – использование компьютерной математической модели для исследования поведения объекта моделирования
Важное свойство Компьютерной Математической Модели - визуализация результатов расчетов. Этими целями служит использование компьютерной графики.
Управление на основе моделей:
Одно из направлений использования компьютерного математического моделирования, связана с использованием компьютеров в управлении.
Примеры: работа химических реакторов, атомные реакторы и тд
Имитационная модель – воспроизводит поведение сложной системы, элементы которой могут вести себя случайным образом