 |
Семантическая мера информации
|
|
|
|
Для измерения смыслового содержания информации, т.е. ее количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Для этого используется понятие тезаурус пользователя.
Тезаурус –это совокупность сведений,которыми располагаетпользователь или система.
В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации S и тезаурусом пользователя Sp изменяется количество семантической информации Ic, воспринимаемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус. Рассмотрим два предельных случая, когда количество семантической информации Ic равно
0:
• при Sp→0 пользователь не воспринимает, не понимает поступающую информацию;
• при Sp→¥ пользователь все знает, и поступающая информация ему не нужна.
Одно и то же сообщение может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным для пользователя некомпетентного. Относительной мерой количества семантической информации может служить коэффициент содержательности С, который определяется как отношение количества семантической информации к ее
объему:
С = I V Д
.
Прагматическая мера информации
Эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цепи. Эта мера также величина относительная, обусловленная особенностями использования этой информации в той или иной системе.
Ценность информации целесообразно измерять в тех же самых единицах (или близких к ним), в которых измеряется целевая функция.
|
|
|
Системы счисления
Системой счисления называется способ изображения чисел с помощью ограниченного набора символов, имеющих определенные количественные значения. Систему счисления образует совокупность правил и приемов представления чисел с помощью набора знаков (цифр).
Различают позиционные и непозиционные системы счисления. В позиционных системах каждая цифра числа имеет определенный вес, зависящий от позиции цифры в последовательности, изображающей число. Позиция цифры называется разрядом. В позиционной системе счисления любое число можно представить в виде:
An=am-1am-2…aia0*a-1a-2…a-k=am-1* N m-1+am-2* N m-2…+a-k* N -k (1.1)
| n | m -1 | i | |||
| = | å | N i | |||
| A | a | ||||
| i =- k |
где a i –i-я цифра числа;
k –количество цифр в дробной части числа; m –количество цифр в целой части числа; N – основание системы счисления.
Основание системы счисления N показывает, во сколько раз ―вес‖ i-го разряда больше (i-1) разряда. Целая часть числа отделяется от дробной части точкой (запятой) [4].
Пример 1.2 А10=37.25.
В соответствии с формулой (1.1) это число формируется из цифр с весами
рядов:
А 10=3*101+7*100+2*10-1+5*10-2.
Теоретически наиболее экономичной системой счисления является система с основанием е =2,71828..., находящимся между числами 2 и 3.
Во всех современных ЭВМ для представления числовой информации используется двоичная система счисления. Это обусловлено:
· более простой реализацией алгоритмов выполнения арифметических и логических операций;
· более надежной физической реализацией основных функций, так как они имеют всего два состояния (0 и 1);
·экономичностью аппаратурной реализации всех схем ЭВМ.
При N=2 число различных цифр, используемых для записи чисел, ограничено множеством из двух цифр (нуль и единица). Кроме двоичной системы счисления широкое распространение получили и производные системы:
|
|
|
·двоичная – {0,1};
· десятичная, точнее двоично-десятичное представление десятичных чисел, – {0, 1,...,9};
· шестнадцатеричная – {0,1,2,...9, А, В, С, D, Е, F}. Здесь шестнадцатеричная цифра А обозначает число 10,В-число 11,...,F-число 15;
· восьмеричная (от слова восьмерик) – {0,1,2,3,4,5, б, 7}. Она широко используется во многих специализированных ЭВМ.
Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления являются производными от двоичной, так как 16 = 24 и 8 = 23. Они используются в основном для более компактного изображения двоичной информации, так как запись значения чисел производится существенно меньшим числом знаков.
Способы представления информации в ЭВМ, кодирование ипреобразование кодов в значительной степени зависят от принципа действия устройств, в которых эта информация формируется, накапливается,
обрабатывается и отображается [4].
Для кодирования символьной или текстовой информации применяются различные системы: при вводе информации с клавиатуры кодирование происходит при нажатии клавиши, на которой изображен требуемый символ, при этом в клавиатуре вырабатывается так называемый scan-код, представляющий собой двоичное число, равное порядковому номеру клавиши.
Номер нажатой клавиши никак не связан с формой символа, нанесенного на клавише. Опознание символа и присвоение ему внутреннего кода ЭВМ производятся специальной программой по специальным таблицам: КОИ-7, ASCII (Американский стандартный код передачи информации) [5, 6].
Всего с помощью таблицы кодирования ASCII (таблица 1.1) можно закодировать 256 различных символов. Эта таблица разделена на две части: основную (с кодами от 00h до 7Fh) и дополнительную (от 80h до FFh, где буква h обозначает принадлежность кода к шестнадцатеричной системе счисления).
Таблица 1.1 – Таблица кодирования текстовой информации ASCII
Первая половина таблицы стандартизована. Она содержит управляющие коды (от 00h до 20h и 77h). Эти коды из таблицы изъяты, так как они не относятся к текстовым элементам. Здесь же размещаются знаки пунктуации и математические знаки.
Вторая половина таблицы содержит национальные шрифты, символы псевдографики, из которых могут быть построены таблицы, специальные математические знаки. Нижнюю часть таблицы кодировок можно заменять, используя соответствующие драйверы – управляющие вспомогательные программы. Этот прием позволяет применять несколько шрифтов и их гарнитур.Дисплей по каждому коду символа должен вывести на экран изображение символа – не просто цифровой код, а соответствующую ему картинку, так как каждый символ имеет свою форму [3, 6].
|
|
|
Описание формы каждого символа хранится в специальной памяти дисплея – знакогенераторе.
Высвечивание символа на экране дисплея IBМ PC осуществляется с помощью точек, образующих символьную матрицу.
Каждый пиксел в такой матрице является элементом изображения и может быть ярким или темным. Темная точка кодируется цифрой 0, светлая (яркая) – 1.
Если изображать в матричном поле знака темные пикселы точкой, а светлые – звездочкой, то можно графически изобразить форму символа.
Кодирование аудиоинформации – процесс более сложный. Аудиоинформация является аналоговой. Для преобразования ее в цифровую форму используют аппаратурные средства: аналого-цифровые преобразователи (АЦП), в результате работы которых аналоговый сигнал оцифровывается – представляется в виде числовой последовательности. Для вывода оцифрованного звука на аудиоустройства необходимо проводить обратное преобразование, которое осуществляется с помощью цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) [4, 5].
Контрольные вопросы и задания
1. Сформулируйте определение «информационные технологии».
2. Каковы черты современных ИТ?
3. Сформулируйте определение «информация».
4. Чем отличаются сведения от данных?
5. Какую смысловую нагрузку несет понятие «энтропия»?
6. Приведите возможные классификации информации.
7. Что представляет собой синтаксическая мера информации?
8. Что представляет собой семантическая мера информации?
9. Что представляет собой практическая мера информации?
10. Что такое «система счисления»?
|
|
|
11. Приведите пример перевода из одной системы счисления в
другую?
|
|
|
