Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Января 2013 в 20:36, реферат
Определения информации.
Информация ¾ сведения, не зависящие от формы их представления.
Информация ¾ знание, то есть позволяющая получившему их совершать целенаправленное действие.
Информация по Шеннону. Информация¾ сообщение, которое уменьшает или устраняет неопределённость в выборе одной возможности из нескольких.
Информация ¾ мера сложности структур.
Элементарные логические функции.
Это функции, которые могут принимать
значение 0 или 1. Из трёх и, или, не.
Наиболее просто смысл логических функций
объясняется с помощью электронной системы
выключателя.
П
П
П
П
П
88П
Помимо простых функций И, ИЛИ, НЕ существуют ещё так называемые сложные функции, то есть сочетание простых функций И, ИЛИ, НЕ.
Логические элементы компьютера.
Компьютер состоит из миллионов элементов, связанных между собой и взаимодействующих во время его работы. Каждый элемент выполняет какую-либо операцию над двоичным разрядом.
Машинные элементы делятся на логические, запоминающие и вспомогательные. Из логических элементов состоят операционные схемы, обеспечивающих выполнение арифметических и логических операций над цепочками двоичных разрядов¾машинными символами. Запоминающие элементы предназначаются для хранения информации. Вспомогательные элементы предназначаются для формирования стандартных сигналов и согласования работы операционных схем.
Переменные и функции, принимающие значение 0 или 1 носят название логических или булевских по имени английского математика и логика Джорджа Буля (1815-1864), является создателем современной символической логики. Подробным изучением булевских функций занимается область математической логики или исчислением высказываний. Каждому высказыванию в соответствии значение её функции, истинности, равное 1, когда высказывание истинно и 0, когда оно ложно.
Логическая функция И.
Логическая функция И от двух аргументов определяется таблицей.
Легко видеть, что логическая функция И совпадает с произведением аргументов. Поэтому её называют также логическим умножением. Ещё одно название¾Конъюнкция. Нетрудно определить функцию И для любого конечного числа аргументов. Она равна 1 тогда и только тогда, когда все сомножители равны 1, как и должно быть для произведения. Логическое умножение подчиняется переместительному и сочетательному законам.
-2+3=3+2 Коммутативны 7-3=3-7 Не коммутативны
7*3=3*7
(3+2)+7=3+(2+7)
5+7=3+9
(3*7)*2=3*(7*2)
Логическая функция ИЛИ
Логическая функция ИЛИ от двух аргументов определяется таблицей. Её называют логическим сложением или Дизъюнкцией. Следует помнить, что логическая сумма отличается от арифметической суммы. Логическая сумма нескольких слагаемых ровна 0 тогда и только тогда, когда все слагаемые равны 0. Эта операция также подчиняется переместительному и сочетательному законам.
Логическая функция НЕ.
Логическая функция НЕ (отрицание) зависит от одного аргумента и определяется таблицей. Функция НЕ обозначается горизонтальной чертой над аргументом или особым знаком.
Логические выражения и их образование.
Подобно арифметическим
Сначала выполняются отрицания, затем конъюнкция, а потом дизъюнкция. В тех случаях, когда нужно изменить этот порядок применяются круглые скобки. Правила их применения ничем не отличаются от правил применения скобок в алгебраической формуле.
Логические выражения и их преобразование.
Любую функцию трёх и более аргументов можно представить формулой, в которой в которой фигурируют элементарные логические функции. Например, функция три аргумента представленная таблицей.
Функ. | |||
а |
b |
c |
z |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 | |
1 |
0 |
1 | |
1 |
1 |
0 | |
0 |
0 |
0 | |
0 |
1 |
0 | |
1 |
0 |
1 | |
1 |
1 |
1 |
1 |
b |
c |
d |
- | |
0 |
0 |
0 |
0 | |
0 |
0 |
1 |
0 | |
0 |
1 |
0 |
0 | |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 | |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 | |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 | |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 | |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Преобразование информации.
Преобразованием или перекодированием информации называют её запись с помощью других знаков. Пример:
Перевести с одного языка на другой, записать устную речь, чтение вслух, описание словами какого-либо рисунка, экранизации романа и др. Проблема, которая при этом возникает:
Иногда происходит потеря
части информации из-за
Наиболее точное преобразование информации происходит при перекодирование на уровне элементов информации. Например, азбука Морзе, в которой каждому знаку соответствует сочетание точек и тире. На таком принципе построено применение телеграфных кодов, кодировка в компьютере. Для того, чтобы унифицировать (сделать) одинаковое кодирование на всех компьютерах была принята таблица кодов ASCLL-код. Пример:
ASCLL-код ¾ буква А-41, а-61, О-30, 1-31.
Всего возможно закодировать 256 разных символов. Можно ввести любой из этих символов, даже если его нет на клавиатуре, нажав на клавишу ALT и удерживая её набрать на числовой клавиатуре ASCLL –код символа.
Шифрование.
Шифрование это частный случай
кодирования, при котором обеспечивается
невозможность прочтения
Способы шифрования:
1. Шифрование текстовой
а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ь ы ъ э ю я
Информатика ¾ шифрование сдвигом на три знака вперёд. Т. е. слово «информатика» можно зашифровать как «ярчсупгхинг».
Такой способ имеет недостаток, так
как сообщение легко
на 1,2,3 и т. д. буквы. Максимальный сдвиг
определяется количеством букв в
алфавите. Одно из таких сообщений
обязательно будет
2. Для того, чтобы сообщение было труднее расшифровать применяют шифрование с применением сдвига. Смысл его такой: опять пишут алфавит, а под ним против каждой буквы пишут другую букву в произвольном порядке, так, чтобы разным буквам соответствовали разные буквы.
а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ь ы ъ э ю я
ж й м б с п г з д л т н ё в и ц ю а к э х ч у р ъ о я щ е ы ф ш ь
Информатика ¾ личуавжэлнж.
Такой способ значительно надёжнее, но и его можно расшифровать. Если составить таблицу процентного состава каждой буквы в зашифрованном сообщении, а затем сопоставить её с таблицей распространённости букв различных текстов, то можно вычислить какое-то количество букв, а затем расшифровать всё сообщение. Угадав ключ один раз можно в дальнейшем расшифровывать все сообщения без проблем. Для борьбы с этим можно применить частую замену ключа.
3. Существует ещё один способ шифрования. Его разновидностью в древности являлся способ палочки и ремешка и способ пластинки с отверстием.
Смоделировать этот способ можно следующим образом:
Запишите сообщение: Сегодня 26 января.
Теперь к каждой букве подставим цифру: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Сейчас перемешаем эти цифры: 7 12 3 5 8 16 1 4 18 9 10 14 6 11 13 15 17 2
Получаем зашифрованное сообщение: яягд рсо.26вы наяс
Такие сообщения расшифровать очень трудно. Надо перебрать много сотен сочетаний только для того чтобы расшифровать хотя бы одну букву. Так как буквы в компьютере представляются цифрами, а также любая информация представляется цифрами, можно зашифровать не только тексты, но и изображения, а также звуки. Нужно только представить каждую точку изображения или каждый звук числом, а затем применить для этого числа способ сдвига или перемешивания. Способ сдвига для изображения давно известен. Это способ мозаики. Таким образом зашифровываются и телевизионные сигналы.
Сжатие информации.
Сжатие ¾ кодирование, которое обеспечивает уменьшение количества информации без потери её содержания. Существует несколько групп сжатия:
1 группа основана на замене
повторяющихся цепочек знаков
более короткой записью.
Рисунок занимает 286670 байт. Но если его сжать, то его величина будет составлять всего 408 байт, т. е. в 612,5 раз меньше.
Пример:
Текст состоящий из 250 А можно записать так: А повторить 250 раз. В первом случае сообщение будет иметь длину 250 байт, а во втором 20 байт, т. е. в 25 раз короче. Алгоритм ¾ программы сжатия информации.