Основні положення задачі курсу

Для того, щоб  записати десятичне  число в двійково-десятичному  коді 8-4-2-1, необхідно кожну цифру  десятичного числа, замінити відповідною  тетрадой.

Наприклад: число 1973₁₀ у двійково-десятичному записі буде мати вид:         

1          9          7          3

                         ^{0001             1001          0111          0011}

В ЕОМ використовується також збитковий  код 6. Цей код дозволяє при додаванні  автоматично виконувати перенос  в старший десятичний розряд.

 

 

 

 

 

Десятковий код	Код 8-4-2-1	Код 6 з збитком
0	0000	0110
1	0001	0111
2	0010	1000
3	0011	1001
4	0100	1010
5	0101	1011
6	0110	1100
7	0111	1101
8	1000	1110
9	1001	1111
10	1010	10000
11	1011	10001
12	1100	10010
13	1101	10011
14	1110	10100
15	1111	10101
16	10000	10110
17	10001	10111
18	10010	11000
19	10011	11001

 

 

Правила виконання  арифметичних операцій

Двійкове додавання	Двійкове віднімання	Двійкове множення
0 + 0 = 0	0 – 0 = 0	0 х 0 = 0
0 + 1 = 1	1 – 1 = 0	1 х 0 = 0
1 + 0 = 1	10 – 1 = 1	1 х 1 = 1
1 + 1 = 10	1 – 0 = 1	0 х 1 = 0

 

Питання:

Які є системи числення?

Охарактеризуйте кожну  систему числення?

Напишіть таблицю правил виконання арифметичних операцій?

 

Література: Ком’ ютерна дискретна математика: Підручник/ М.Ф. Бондаренко, Н.В. Білоус, А.Г. Руткас.-Харків: «Компанія СМІТ», 2004.-480с.

Лекція №17

Поняття інформації

План

Визначення інформації

Основні форми подання, види і властивості інформації

  Поняття інформації відноситься до основних понять науки про керування і тісно пов'язане з такими поняттями, як «інформаційні ресурси», «інформаційні технології», «інформаційне забезпечення», «інформаційні системи», «інформаційні структури» тощо. Для того, щоб дати найбільш повне визначення інформації, необхідно звернути увагу на те, що в її основі лежить взаємозалежність пари об'єктів — джерела і споживача інформації. Джерелами інформації, насамперед, є природні об'єкти: люди, тварини, рослини, планети та ін. Разом із цим у міру розвитку науки і техніки джерелами інформації стають наукові експерименти, машини, апарати, технологічні процеси. Значний також перелік об'єктів, що є споживачами інформації: люди, тварини, рослини, різноманітні технічні пристрої тощо.

Виходячи зі сказаного, дають таке визначення інформації: інформація - «сукупність відомостей про всілякі об'єкти, явища, процеси». Більш змістовним є твердження: інформація є вибір одного варіанта (або декількох) із багатьох можливих і рівноправних. Слово «рівноправних» означає, що усі варіанти, із яких робиться вибір, мають щось спільне, тобто належать одній множині. У наукових працях розглянуто три основних варіанти вказаного вибору: якщо вибір підказаний (або вказаний), то мова йде про одержання (рецепцію) інформації; якщо вибір зроблений самостійно і випадково, то говорять про виникнення інформації; і, нарешті, якщо вибір однозначно визначений ситуацією або попередніми подіями (тобто вибору, по суті, немає), то про інформацію взагалі говорити не доводиться.

Розглянемо основні форми подання, види і властивості інформації, використовуючи для цього структурну схему, яка дається на рис. 1.1.

Основними формами подання інформації є символьна, текстова і графічна.

Символьна форма ґрунтується на використанні символів — літер, цифр, знаків і т. д., є найбільш простою і практично застосовується тільки для передачі сигналів про різні події.

Рис.1.1 - Форми  представлення, види і властивості  інформації

Більш складною є текстова форма подання інформації. Тут, як і в попередній формі, використовуються символи — літери, цифри, математичні знаки. Однак інформація закладена не тільки в цих символах, але й у їх сполученні, порядку проходження. Завдяки взаємозв'язку символів і відображенню мови людини текстова інформація надзвичайно зручна і широко використовується в повсякденному житті.

Найбільш місткою, але  і найбільш складною є графічна форма  подання інформації. Образи природи, фотографії, креслення, схеми, малюнки мають велике значення в нашому житті і містять величезну кількість інформації. І хоча інформація не має ні маси, ні геометричних розмірів, жодних фізичних або хімічних властивостей, проте для її існування обов'язкова наявність якогось матеріального об'єкта, що передає або зберігає інформацію. Таких об'єктів досить багато, і їхня кількість увесь час зростає.

Серед різних видів інформації звичайно виділяються два — біологічна і соціальна. Під біологічною інформацією розуміють таку, що забезпечує життєдіяльність окремо взятого живого організму. До різновидів біологічної інформації відносять генетичну інформацію, що забезпечує цілісність виду. Матеріальними носіями біологічної інформації є високомолекулярні хімічні сполуки, сигнали хімічної й електрохімічної природи.

Соціальна інформація нерозривно пов'язана з практичною діяльністю людини, тому можна виділити стільки типів її та різновидів, скільки є видів діяльності людини. Прикладами можуть служити політична, економічна, технологічна, вимірювальна, науково-технічна та інші види інформації.

Можливі різні класифікації за різними ознаками. Як приклад можна навести одну з класифікацій соціальної інформації, згідно з якою виділяються два основних класи — масова (загальна) і спеціальна (системна) інформація.

Масова інформація —  соціальна інформація, адресована всім членам суспільства незалежно від їх становища і роду занять.

Спеціальна інформація адресована не всім членам суспільства, а певним соціальним групам (наприклад, ученим даного фаху, економістам, робітникам якоїсь професії і т. д.). Для сприйняття цієї інформації необхідний початковий запас спеціальних знань і володіння професійною мовою. Назвемо деякі найбільш важливі різновиди спеціальної соціальної інформації.

1. Наукова інформація  — утворюється в результаті  науково-дослідної діяльності. Наукову інформацію можна визначити як передане в інформаційному процесі наукове знання.

2. Технічна інформація  — створюється в сфері техніки  і призначена для вирішення  технічних задач (розробки нових технічних пристроїв, машин, матеріалів і т. п.). Структура і властивості наукової і технічної інформації дуже близькі, тому ці два види часто об'єднують терміном «науково-технічна інформація».

3. Технологічна інформація  — безпосередньо використовується в сфері матеріального виробництва для створення матеріальних благ (продуктів харчування, одягу, машин тощо).

4. Планово-економічна  інформація — наприклад, про  стан і перспективи розвитку  промислових підприємств — використовується  для планування і керування  виробництвом.

Слово «інформація» звичайно вживається з такими епітетами, як «запам'ятована», «нова», «цінна» та ін., що характеризують її властивості.

Властивість запам'ятовування є однією з важливих і характеризує інформацію як запам'ятований вибір  одного варіанта (або декількох) із багатьох можливих. Запам'ятовування означає зберігання обраного сталого стану системи до настання того процесу, у якому дана інформація може знадобитися. У реальній практиці ми завжди маємо справу з інформацією, що запам'ятовується. Проте часто розглядається інформація, що не запам'ятовується і яку називають мікроскопічною. Вона має істотно інші властивості. Це можна пояснити на наступному прикладі. Інформацією (що не запам'ятовується) можна вважати набір положень і швидкостей молекул у посудині з газом на даний момент часу. Цей набір є одним із можливих варіантів стану даної системи. Важливо, однак, що цей набір у системі не запам'ятовується, тому що через мікроскопічний відрізок часу (порядку 10^-13 сек) реалізується інший набір, і в силу нестійкості руху молекул система «забуває» про своє минуле.

Наступною важливою властивістю  інформації є її ієрархічність. У  будь-якому реальному процесі  вибір варіанта доводиться робити декілька разів. Однак і на цьому шляху можна зустрітися з розгалуженням і знову опинитися перед проблемою вибору. Тому кожний наступний вибір має сенс на базі вже зробленого раніше. Важливо також, що попередній вибір не зумовлює, як правило, наступний. Звідси випливає, що необхідно розрізняти рівні інформації. При цьому нижчий рівень є загальним для вищих рівнів, тобто він необхідний для реалізації (і/або генерації) інформації на вищих рівнях.

Інформація буває умовною  і безумовною. Приклад умовної  інформації — код, яким користуються, щоб зашифрувати повідомлення. Кодом називається відповідність між умовними символами і реальними предметами (і/або діями). Кількість різних варіантів коду, тобто наборів символів (і відповідностей), дуже велика. Вибір одного варіанта робитися випадково і запам'ятовується як передаючою, так і приймаючою стороною.

Безумовною є інформація про події, що реально відбуваються. Часто цю інформацію називають значущою, щоб відрізнити її від кодової. Безумовна інформація не виникає випадково, вона рецепіюється з навколишньої дійсності. Пояснимо це на прикладі. Інформація «у такому-то місці трапився землетрус» є безумовною. Сама по собі подія є результат вибору, що відбувся в природі або випадково, або закономірно. Однак коли цей вибір вже зроблений, констатація його вже не містить елемента випадку.

Кожне повідомлення містить  як умовну, так і безумовну інформацію. Визначити, яка інформація є умовною і яка безумовною, не так просто, як це здається на перший погляд.

Тут відіграють роль наступні обставини:

- по-перше, умовна інформація  має тенденцію до уніфікації, що природно, оскільки цінність її при цьому зростає;

- по-друге, уніфікована  умовна інформація часто сприймається як безумовна;

- по-третє, найбільш  цікавим і гострим залишається  питання про умовність (або  безумовність) інформації в природничих  науках; прийнято вважати, що, вивчаючи  природу, ми одержуємо (рецепіюємо) об'єктивну (тобто безумовну) інформацію.

Інформація може бути цінною (або не цінною) в залежності від переслідуваної цілі. При цьому мається на увазі, що ціль відома (задана), і мова йде про те, як її досягти. Цінною інформацією вважається та, що допомагає досягненню цілі. Відомі два методи визначення кількісної міри цінності інформації. Якщо ціль напевне досяжна і, до того ж, декількома можливими шляхами, то зручною є міра цінності, запропонована РЛ.Стратоновичем. Вона полягає в оцінці умовних «штрафів» (або витрат часу, засобів тощо) і вимірюється зменшенням витрат у результаті її досягнення.

Якщо, навпаки, досягнення цілі малоймовірне, то зручніше користуватися критерієм, запропонованим Н.М.Бонгартом і А.А.Харкевичем. Мірою цінності при цьому є логарифм відношення імовірностей досягнення цілі до одержання інформації (Р_іn) і після цього (Р_fin)

В обох випадках цінність може бути як позитивною, так і негативною (в останньому випадку вона називається дезинформацією). Необхідно дати ряд пояснень, пов'язаних із вибором цілей. По-перше, формулювання цілі визначає множину варіантів, із яких робиться вибір. Будь-яка інформація, що не має відношення до даної цілі, має нульову цінність. По-друге, цілей може бути декілька; важливо при цьому, щоб вони не суперечили одна одній. Це можливо у двох випадках. У першому випадку відповідні цілям множини варіантів не перетинаються. В другому цілі утворюють ієрархічну структуру; досягнення кожної попередньої — необхідний етап для досягнення головної.

Слово «інформація» вживається часто з епітетом «нова». Це поняття  також потребує уточнення. Абсолютно  новою може бути тільки безумовна  інформація, що утворюється експериментально завдяки розширенню області дослідження й удосконаленню експериментальної техніки.

 

 

 

 

 

Питання:

Що таке інформація?

Надайте основні форми подання?

Які є види інформації?

Література:

С.В. Симонович и др. Информатика. Базовый курс. – СПб: Питер, 2005 – 640 с.

Лекція №18

Повідомлення і сигнали

План

Поняття сигналу

Відправлення сигналів

Обробка сигналів

Носії повідомлень

 

Сигнал це засіб міжпроцесної взаємодії в Unix-подібних, та інших операційних системах що сумісні зі стандартом POSIX. Сигнал являє собою асинхронне повідомлення що посилається процесу щоб проінформувати його про подію яка відбулась. Коли процес отримує сигнал, операційна система перериває хід його виконання, і запускає підпрограму обробки цього сигналу. Якщо в програмі явно не задана реакція на сигнал, запускається його стандартний обробник.

Відправлення сигналів

• Натискання певної комбінації клавіш в терміналі в якому запущений процес, змушує систему відправляти певні сигнали:
• Ctrl-C (в старих Юніксах, DEL) посилає сигнал INT (SIGINT), за замовчуванням це змушує процес завершитись.
• Ctrl-Z посилає сигнал TSTP (SIGTSTP); за замовчуванням це змушує процес призупинити виконання.
• Ctrl-\ посилає сигнал QUIT (SIGQUIT); за замовчуванням, це змушує процес завершити роботу, та зберегти дамп.
• (Стандартні комбінації клавіш можна змінити командою stty.)
• Виклик системної функції kill(2) пошле заданий сигнал процесу, якщо дозволять права. Аналогічно команда шелла kill дозволить користувачу послати сигнал процесу. Спеціальна бібліотечна функція raise(3) посилає обраний сигнал поточному процесу.
• Виключення, такі як ділення на нуль, чи порушення сегментації теж генерують сигнали (тут SIGFPE та SIGSEGV відповідно, і обидва завершують роботу і зберігають дамп).
• Ядро може згенерувати сигнал, щоб повідомити процес про якусь подію. Наприклад, SIGPIPE генерується коли процес пише в трубу, що закрита читачем, за замовчуванням це змушує процес завершити роботу, що зручно при створенні конвеєрів.

Обробка сигналів

Обробники сигналів можуть призначатись функцією signal(). Якщо для певного сигналу не встановлений обробник, то використовується стандартний. В іншому випадку сигнал перехоплюється і викликається його обробник. Процес також може задавати два способи поведінки, без створення обробника: ігнорувати сигнал (SIG_IGN) та використати стандартний обробник (SIG_DFL). Є два сигнали які не можуть бути перехопленими та обробленими: SIGKILL та SIGSTOP.