# data[].attributes.headline
Для обмена информаци

# data[].attributes.body
Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки (русский, английский, китайский и др.). Основу языка составляет алфавит, или набор символов (знаков), которые человек различает по их начертанию. В основе русского языка кириллица, содержащая 33 знака, в английском языке применяется латиница(26 знаков), в китайском - алфавит из десятков тысяч знаков (иероглифов).

# data[].attributes.headline
Последовательности с

# data[].attributes.body
Последовательности символов алфавита образуют в соответствии с правилами грамматики основные объекты языка - слова. Правила, согласно которым строятся предложения из слов данного языка, называются синтаксисом. Необходимо отметить, что в естественных языках грамматика и синтаксис языка формулируются с помощью большого количества правил, из которых существуют исключения, поскольку такие правила складывались исторически.

# data[].attributes.headline
Наряду с естественны

# data[].attributes.body
Наряду с естественными языками были разработаны формальные языки (нотная запись, языки программирования и др.). Основное отличие формальных языков от естественных состоит в наличии не только жестко зафиксированного алфавита, но и строгих правил грамматики и синтаксиса.

# data[].attributes.headline
Так, правила записи 

# data[].attributes.body
Так, правила записи математических выражений можно рассматривать как формальный язык, имеющий алфавит (цифры) и позволяющий не только именовать и записывать объекты (числа), но и выполнять над ними арифметические операции по строго определённым правилам.

# data[].attributes.headline
Представление информ

# data[].attributes.body
Представление информации может осуществляться с помощью знаковых систем. Каждая знаковая система строится на основе определённого алфавита и правил выполнения операций над знаками. Знаковыми системами являются естественные языки (русский, английский и т.д.), формальные языки (языки программирования, системы счисления и т.д.), биологические алфавиты (состояние нейрона в нервной систем, хранящие генетическую информацию в молекуле ДНК) и др.

# data[].attributes.headline
Кодирование 

# data[].attributes.body
Кодирование информации - процесс формирования определённого представления информации. В более узком  смысле под термином "кодирование" часто понимают переход от одной формы представления  информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки. Обратное преобразование называется декодированием.

# data[].attributes.headline
Способ кодирования з

# data[].attributes.body
Способ кодирования зависит от цели, ради которой оно осуществляется: сокращение записи, засекречивание ( шифровка), удобство обработки и т.д.

Чаще всего кодированию подвергаются тексты на естественных языках. Существуют три способа кодирования текста:

1.      графический - с помощью специальный рисунков или значков;

2.      числовой - с помощью чисел;

3.      символьный - с помощью символов такого же алфавита, что и исходный текст.

# data[].attributes.headline
Кодирование,

# data[].attributes.body
Кодирование, т.е. перевод информации из одной знаковой  системы в другую, производится с помощью таблиц соответствия знаковых систем, которые устанавливают взаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем.

# data[].attributes.headline
В процессе обмена ин

# data[].attributes.body
В процессе обмена информацией часто приходится производить операции кодирования и декодирования информации. При вводе алфавита в компьютер путём нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре выполняется его кодирование, т.е. преобразование в компьютерный код. При вводе знака на экран монитора или принтера происходит обратный процесс-декодирование, когда из компьютерного кода знак преобразуется в графическое изображение.

# data[].attributes.headline
Количество и

# data[].attributes.body
Количество информации, заключённое в сообщении, определяется объёмом знаний, который несёт это сообщение получающему его человеку. Сообщение содержит информацию для человека, если заключённые в нём сведения являются для этого человека новыми и понятными и, следовательно, пополняют его знания.

При содержательном подходе возможна качественная оценка информации: полезная, безразличная, важная, вредная ... Одну и ту же информацию разные люди могут оценивать по разному.

Единица измерения информации называется бит. Сообщение, уменьшающее неопределённость знаний человека в два раза, несёт 1 битинформации.

# data[].attributes.headline
формула Хартли

# data[].attributes.subject
формула Хартли

# data[].attributes.body
Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий (равновероятность обозначает, что ни одно событие не имеет преимуществ перед другими). Тогда количество информации, заключённое в этом сообщении, - х бит и число N связаны формулой:

2 х = N       (формула Хартли)

Данная формула является показательным уравнением относительно неизвестной х. Из математики известно, что решение такого уравнения имеет вид:

х = log ₂ N

- логарифм от N по основанию 2. Если N равно целой степени двойки (2, 4, 8, 16,  и т.д.), то такое уравнение можно решить "в уме". В противном случае количество информации становится нецелой величиной, и для решения задачи придётся воспользоваться таблицей логарифмов.

# data[].attributes.body
При бросании монеты сообщение о результате жребия (например, выпал орёл) несёт 1 бит информации, поскольку количество возможных вариантов результата равно 2 (орёл или решка). Оба эти варианта равновероятны. Ответ может быть получен из решения уравнения: 2 х=2, откуда, очевидно,следует х=1 бит.

Перед броском существует неопределённость наших знаний (возможны оба события), и как упадёт монета - предсказать невозможно. После броска наступает полная определённость, так как мы видим, что монета в данный момент находится в определённом положении. Это приводит к уменьшению неопределённости наших знаний в два раза, поскольку из двух возможных равновероятных событий реализовалось одно.

# data[].attributes.body
В барабане для розыгрыша лотереи находится 32 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере (например, выпал номер 15)?

Поскольку вытаскивание любого из 32 шаров равновероятно, то количество информации об одном выпавшем номере находится из уравнения: 2х=32.

Но 32=2⁵. Следовательно, х=5. Очевидно, ответ не зависит от того, какой именно номер выпал.

# data[].attributes.body
При игре в кости используется кубик с шестью гранями. Сколько бит информации  получает игрок при каждом бросании кубика?

Выпадение каждой грани кубика равновероятно. Поэтому количество информации от одного результата бросания находится из уравнения: 2 x = 6.

Решение этого уравнения х = log ₂ 6

По таблице логарифмов определяем x=2,585 бит

# data[].attributes.headline
При хранении и перед

# data[].attributes.body
При хранении и передаче информации с помощью технических устройств целесообразно отвлечься от содержания информации и рассматривать её как последовательность знаков(букв, цифр, кодов цвета точек изображения и т.д.).

Алфавитный подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключённой в тексте.  Алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта (человека), воспринимающего текст.

# data[].attributes.headline
Множество символов, 

# data[].attributes.body
Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом. Полное количество символов в алфавите называется мощностью (размером) алфавита. Если допустить, что все символы встречаются в тексте с одинаковой частотой (равновероятно), то количество информации , которое несёт каждый символ, вычисляется по формуле:

N=2 i,  где N-количество знаков (мощность)  в алфавите, i - количество информации

# data[].attributes.headline
Информационная ёмкос

# data[].attributes.body
Информационная ёмкость знаков зависит от их числа в алфавите (мощность алфавита): чем больше их число, тем большее количество информации несёт один знак. Так, информационная ёмкость буквы в русском алфавите, если не использовать букву "ё", составляет : 32=2 i, т.е. i=5 бит.

# data[].attributes.headline
Аналогично легко под

# data[].attributes.body
Аналогично легко подсчитать, что каждый знак "алфавита" нервной системы (есть импульс, нет импульса) в соответствии с формулой несёт 1 бит, а каждый их четырёх символов генетического алфавита - информацию 2 бита.

Один символ из алфавита мощностью 256 (2⁸) несёт в тексте 8 бит информации. Такое количество информации называется байт.  Алфавит из 256 символов используется для представления текстов в компьютере.

1 байт = 8 бит

# data[].attributes.headline
В соответствии с алф

# data[].attributes.body
В соответствии с алфавитным подходом количество информации, которое содержит сообщение, закодированное с помощью знаковой системы, равно количеству информации, которое несёт один знак, умноженному на число знаков в сообщении. Если весь текст состоит из К символов, то размер содержащейся в нём информации равен:

I = K *i, где i - информационный вес одного символа в используемом алфавите.

# data[].attributes.body
Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице  - 40 строк, в каждой строке - 60 символов. Каков объём информации в книге?

Решение. Мощность компьютерного алфавита равна 256. Один символ несёт 1 байт информации. Значит, страница содержит 40*60 = 2400 байтинформации. Объём в всей информации в книге: 2400*150=360 000 байт.

# data[].attributes.headline
Чтобы стандартизиров

# data[].attributes.body
Чтобы стандартизировать измерение количества информации, договорились за единицу измерения брать бит.

В алфавитном подходе 1 бит - количество информации, которое модно передать в сообщении, состоящем из одного двоичного знака (о или 1).

С позиций содержательного подхода 1 бит - это количество информации, уменьшающее неопределённость знания о предмете в два раза.

# data[].attributes.body
Бит - слишком мелкая единица измерения. на практике чаще пользуются более крупной единицей - байтом. Один байт равен 8 битам. Для обработки больших объёмов информации используют производные единицы - килобайт (Кб), мегабайт (Мб), гигабайт Гб), терабайт (Тб).

# data[].attributes.headline
Обычно приставка "ки

# data[].attributes.body
Обычно приставка "кило" означает  тысячу, а приставка "мега" - миллион, но в вычислительной технике осуществляется привязка к принятой двоичной системе кодирования. В силу этого  один килобайт равен не 1000 байт, а 1024 байтам. Таким образом:

1 Кило байт (Кб) = 1024 байт а = 2 ¹⁰ байт а;

1 Мега байт (Мб) = 1024 К байт а = 2 ²⁰ байт а;

1 Гига байт (Гб) = 1024 М байт а = 2 ³⁰ байт а;

1 Тера байт (Тб) = 1024 Г байт а = 2 ⁴⁰ байт а;

1 Пета байт (Пб) = 1024 Т байт а = 2 ⁵⁰ байт а;

# data[].attributes.headline
Текст состоит из сим

# data[].attributes.body
Текст состоит из символов, поэтому символ можно считать минимальным элементом текста. Если собрать все возможные  символы, которые могут встретиться в тексте: латинские буквы, буквы кириллицы, , знаки препинания и т.д., и каждому из этих символов присвоить уникальный номер (код символа), то текст можно записать в виде набора чисел. Для хранения одного символа  может быть выделен один байт. С помощью одного байта можно закодировать 256 различных символов, учитывая, что каждый бит принимает значение 0 или 1, и количество их возможных сочетаний в байте равно 256. Это вполне достаточно для представления текстовой информации, включая прописные и строчные буквы русского и латинского алфавита, цифры, знаки, псевдографические символы и т.д.

# data[].attributes.headline
Кодирование заключае

# data[].attributes.body
Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный  десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Таким образом, человек различает символы по их начертаню, а компьютер - по их коду. Важно, что присвоение символу конкретного кода  - это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице.

Существует несколько различных  стандартов кодирования символов, но первоосновой стал для все стандарт ASCII.

Институт стандартизации США (ANSI – American National Standard Institute) ввел в действие систему кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange – стандартный код информационного обмена США). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования – базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.

# data[].attributes.headline
Первые 32 кода базов

# data[].attributes.body
Первые 32 кода базовой таблицы, начиная с нулевого, отданы производителям аппаратных средств (в первую очередь производителям компьютеров и печатающих устройств). В этой области размещаются так называемые управляющие коды, которым не соответствуют никакие символы языков, и, соответственно, эти коды не выводятся ни на экран, ни на устройства печати, но ими можно управлять тем, как производится вывод прочих данных.

Начиная с кода 32 по код 127 размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, цифр, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов. Базовая таблица кодировки ASCII

# data[].attributes.attachment_link.title
ASCII - Википедия

# data[].attributes.attachment_link.description
ASCII ( англ. , []) - название таблицы (кодировки, набора), в которой некоторым распространённым печатным и непечатным символам сопоставлены числовые коды. Таблица была разработана и стандартизована в США, в 1963 году. Название "ASCII" по-русски часто произносится как [ аск(и)и́][источник не указан 335 дней ].

# data[].attributes.headline
Аналогичные системы 

# data[].attributes.body
Аналогичные системы кодирования текстовых данных были разработаны и в других странах. Так, например, в СССР в этой области действовала система кодирования КОИ-7 (код обмена информацией, семизначный). Однако поддержка производителей оборудования и программ вывела американский код ASCII на уровень международного стандарта, и национальным системам кодирования пришлось «отступить» во вторую, расширенную часть системы кодирования, определяющую значения кодов со 128 по 255. Отсутствие единого стандарта в этой области привело к множественности одновременно действующих кодировок. Только в России можно указать три действующих стандарта кодировки и еще два устаревших.

# data[].attributes.headline
Так, например, кодир

# data[].attributes.body
Так, например, кодировка символов русского языка, известная как кодировка Windows-1251, была введена «извне» – компанией Microsoft, но, учитывая широкое распространение операционных систем и других продуктов этой компании в России, она глубоко закрепилась и нашла широкое распространение (таблица 1.2). Эта кодировка используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на платформе Windows.

# data[].attributes.headline
Универсальная система кодирования текстовых данных

# data[].attributes.subject
Универсальная система кодирования текстовых данных

# data[].attributes.body
Если проанализировать организационные трудности, связанные с созданием единой -системы кодирования текстовых данных, то можно прийти к выводу, что они вызваны ограниченным набором кодов (256). В то же время очевидно, что если, например, кодировать символы не восьмиразрядными двоичными числами, а числами с большим количеством разрядов, то и диапазон возможных значений кодов станет намного больше. Такая система, основанная на 16-разрядном кодировании символов, получила название универсальной – UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65 536 различных символов – этого поля достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты.

# data[].attributes.headline
Системы счисления

# data[].attributes.subject
Системы счисления

# data[].attributes.body
Система счисления - это знаковая система, в которой числа записываются по определённым правилам с помощью  символов некоторого алфавита, называемых цифрами.

системы счисления принято делить на две основные группы: позиционные и непозиционные.

В непозиционных системах счисления значение цифры не зависит от её положения в записи числа.

примером может служить римская система счисления. Римские цифры обозначаются буквами латинского алфавита

|   I |   V |   X |   L |   C |   D |   M
| 1 | 5 | 10 | 50 | 100 | 500 | 1000

В числе цифры записываются слева направо с убыванием порядка. Величина числа определяется как сумма или разность цифр в числе. Если меньшая цифра стоит слева от большей цифры, то она вычитается, если справа - прибавляется. Например:
IV=5+1=6

IV=5-1=4

CCCXXVII=100+100+100+10+10+50+1+1=327

ССXCIX=100+100+(-10+100)+(-1+10)=299

# data[].attributes.headline
Позиционная 

# data[].attributes.body
Позиционная система счисления - это система счисления, в которой величина, обозначаемая цифрой в записи числа ("вес" цифры), зависит от её позиции в числе.

Например, десятичное число 555. В нём первая цифра 5 означает пять сотен, вторая  - пять десяткина, а третья - пять единиц. Такие системы имеют более частое применение на практике.

количество используемых цифр в алфавите системы называется её основанием. Всем известная десятичная система имеет основание 10, и её алфавит составляет десять цифр: 0,1,2,..9.

# data[].attributes.headline
Примеры алфавитов других систем

# data[].attributes.subject
Примеры алфавитов других систем

# data[].attributes.attachment_link.title
системы счисления

# data[].attributes.headline
Для иллюстрации пози

# data[].attributes.body
Для иллюстрации позиционного характера системы запись числа удобно представлять в развёрнутой поразрядной форме. Номер позиции (разряд) растёт влево от десятичной точки и уменьшается вправо, принимая отрицательные значения. Десятичное число 385,65 в развёрнутой форме будет выглядеть следующим образом:

385,65 = 3*10²+8*10¹+5*10⁰+6*10⁻¹+5*10-2

Значение числа складывается из суммы произведений цифр, составляющих число, умноженных на основание системы в степени, обозначающей номер позиции этой цифры в числе. Последовательность степеней называют базисом системы счисления . \Каждое из чисел базиса задаёт количественное  значение , или "вес" соответствующего разряда.

Пример:

101,01₂=1-2²+0*2¹+1*2⁰+0+2⁻¹+1*2⁻²;
673,2₈=6*8²+7*8¹+3*8⁰+2+8⁻¹;

15FC₁₆=1*16³+5*16²+F*16¹+C*16⁰

Если выразить шестнадцатеричные цифры через их десятичные значения ( F=15, С=12), то

15FC₁₆=1*16³+5*16²+15*16¹+12*16⁰

# data[].attributes.headline
Если рассмотреть с п

# data[].attributes.body
Если рассмотреть с помощью увеличительного стекла черно-белое графическое изображение, напечатанное в газете или книге, то можно увидеть, что оно состоит из мельчайших точек, образующих характерный узор, называемый растром

Поскольку линейные координаты и индивидуальные свойства каждой точки (яркость) можно выразить с помощью целых чисел, то можно сказать, что растровое кодирование позволяет использовать двоичный код для представления графических данных. Общепринятым на сегодняшний день считается представление черно-белых иллюстраций в виде комбинации точек с 256 градациями серого цвета, и, таким образом, для кодирования яркости любой точки обычно достаточно восьмиразрядного двоичного числа.

Для кодирования цветных графических изображений применяется принцип декомпозиции произвольного цвета на основные составляющие. В качестве таких составляющих используют три основные цвета: красный (Red, R), зеленый (Green, G) и синий (Blue, В). На практике считается (хотя теоретически это не совсем так), что любой цвет, видимый человеческим глазом, можно получить путем механического смешения этих трех основных цветов. Такая система кодирования называется системой RGB по первым буквам названий основных цветов.

Если для кодирования яркости каждой из основных составляющих использовать по 256 значений (восемь двоичных разрядов), как это принято для полутоновых черно-белых изображений, то на кодирование цвета одной точки надо затратить 24 разряда. При этом система кодирования обеспечивает однозначное определение 16,5 млн. различных цветов, что на самом деле близко к чувствительности человеческого глаза. Режим представления цветной графики с использованием 24 двоичных разрядов называется полноцветным (True Color).

Каждому из основных цветов можно поставить в соответствие дополнительный цвет, то есть цвет, дополняющий основной цвет до белого. Нетрудно заметить, что для любого из основных цветов дополнительным будет цвет, образованный суммой пары остальных основных цветов. Соответственно, дополнительными цветами являются: голубой ( Cyan, С), пурпурный (Magenta, М) и желтый (Yellow, Y). Принцип декомпозиции произвольного цвета на составляющие компоненты можно применять не только для основных цветов, но и для дополнительных, то есть любой цвет можно представить в виде суммы голубой, пурпурной и желтой составляющей. Такой метод кодирования цвета принят в полиграфии, но в полиграфии используется еще и четвертая краска – черная (Black, К). Поэтому данная система кодирования обозначается четырьмя буквами CMYK (черный цвет обозначается буквой К, потому, что буква В уже занята синим цветом), и для представления цветной графики в этой системе надо иметь 32 двоичных разряда. Такой режим тоже называется полноцветным (True Color).

Если уменьшить количество двоичных разрядов, используемых для кодирования цвета каждой точки, то можно сократить объем данных, но при этом диапазон кодируемых цветов заметно сокращается. Кодирование цветной графики 16-разрядными двоичными числами называется режимом High Color.

При кодировании информации о цвете с помощью восьми бит данных можно передать только 256 цветовых оттенков. Такой метод кодирования цвета называется индексным. Смысл названия в том, что, поскольку 256 значений совершенно недостаточно, чтобы передать весь диапазон цветов, доступный человеческому глазу, код каждой точки растра выражает не цвет сам по себе, а только его номер (индекс) в некоей справочной таблице, называемой палитрой. Разумеется, эта палитра должна прикладываться к графическим данным – без нее нельзя воспользоваться методами воспроизведения информации на экране или бумаге (то есть, воспользоваться, конечно, можно, но из-за неполноты данных полученная информация не будет адекватной: листва на деревьях может оказаться красной, а небо – зеленым).

Отдельный элемент графического изображения имеет название - пиксель. Ни в коем случае не следует отождествлять пиксель с точкой ("зерном") экрана. только в предельном случае каждому пикселю строго соответствует  по одной точке экрана; но вполне возможно, что пиксель образуется несколькими соседними точками монитора. Мы может настраивать режим работы монитора, например, 800*600 или 1024*800 пикселей, но количество "зёрен" экрана при этом не может измениться.

по существу, кодирование цветов отдельных пикселей аналогично кодированию символов текста. таблица нумерации цветов есть своеобразный алфавит, пользуясь которым компьютер записывает  графическую информацию. В итоге, как и в случае с текстом, получается последовательность целых чисел, которая стандартным образом сохраняется в памяти.

С практической точки зрения очень важно понимать, что количество используемых на рисунке цветов существенным образом сказывается на размере графического файла. Для записи чёрно - белого изображения, имеющего 100 точек по вертикали и 100 точек по горизонтали потребуется 100*100 = 10 000 бит (1 250 байт). Изображение такого же размера, но использующее 256 градаций серого цвета, потребует 100*100*8 = 80 000 бит ( 10 000 байт). Изображение, использующее 24 - битный код, потребует 100*100*24 -=240 000 бит ( 30 000 байт)

# data[].attributes.headline
Звук представляет со

# data[].attributes.body
Звук представляет собой непрерывный сигнал - звуковую волну с меняющейся амплитудой и частотой. Громкость сигнала зависит от его амплитуды (чем больше амплитуда, тем громче сигнал). Тон сигнала зависит от его частоты (чем больше частота, тем выше тон). Частота звуковой волны выражается числом колебаний в секунду и измеряется в герцах. м.

При кодировании звуковой информации непрерывный сигнал разбивается на равные по длительности интервалы времени (дискреты). При этом предполагается, что на каждом участке не изменяется, то есть имеет постоянный уровень, который может быть представлен двоичным кодом. Очевидно,что такая замена реального сигнала  на совокупность уровней отражается на качестве звука. Поэтому чем меньше временные интервалы (дискреты), тем точнее сигнал можно представить в виде кодов.

Как, например, происходит кодирование звука в микрофоне? Через равные промежутки времени, очень часто (десятки тысяч раз в секунду) измеряется амплитуда колебаний. Каждое измерение производится с ограниченной точностью и записывается в двоичном коде. Частота, с которой  записывается амплитуда, называется частотой дискретизации. Полученный ступенчатый сигнал сначала сглаживается посредством аналогового фильтра, а затем преобразуется в звук с помощью усилителя или динамика

# data[].attributes.attachment_link.title
кодирование звука

# data[].attributes.headline
На качество воспроиз

# data[].attributes.body
На качество воспроизведения закодированного звука в основном влияют два параметра: частота дискретизации и размер в битах, отводимый под запись значения амплитуды (глубина кодирования звука). Например, при записи  на компакт  - диски используются 16-ти разрядные значения, а частота дискретизации равно 44 032 Гц. Эти параметры обеспечивают превосходное качество звучания речи и звука.

. Другой важной характеристикой является глубина кодирования звука - количество битов, отводимое на одно измерение сигнала.