Кодирование информации в системах обработки данных

 

 

Содержание

 

Кодирование информации в системах обработки данных

 

 

Введение		3
Понятие и назначение кодирования информации. Способы и системы кодирования		4
Особенности кодирования различных видов информации в системах обработки данных. Теория кодирования		5
Заключение		12
Список использованных источников и литературы		13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Введение

 

Актуальность темы состоит в  том, что с появлением компьютеров  и систем обработки данных возникла необходимость кодирования всех видов информации, с которыми имеет дело и отдельный человек, и человечество в целом. Но решать задачу кодирования информации человечество начало задолго до появления компьютеров. Грандиозные достижения человечества - письменность и арифметика - есть не что иное, как система кодирования речи и числовой информации. Информация никогда не появляется в чистом виде, она всегда как-то представлена, как-то закодирована.

Кодирование - это представление  сведений в том или ином стандартном  виде. Одна и та же информация может  быть представлена (закодирована) в нескольких формах.

Кодирование - процесс представления информации в виде кода.

Код - набор условных обозначений  для представления информации. 
Для представления информации в системах обработки данных могут использоваться разные коды и, соответственно, надо знать определенные правила - законы записи этих кодов, т.е. уметь кодировать.

К необходимости кодирования информации привели первые шаги человечества в  счёте. С понятием кодирования информации тесно связано понятия количества и единиц ее измерения.

Цель работы: рассмотреть особенности  кодирования информации в системах обработки данных.

Задачи работы:

· дать понятие и выяснить назначение кодирования информации, рассмотреть способы и системы кодирования;

· проанализировать особенности кодирования различных видов информации в системах обработки данных и рассмотреть теорию кодирования;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 
1. Понятие и назначение кодирования информации.

Способы и системы  кодирования

В процессе преобразования информации из одной формы представления (знаковой системы) в другую осуществляется кодирование. Средством кодирования служит таблица соответствия, которая устанавливает взаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем.

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

Система кодирования применяется  для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.

Система кодирования - совокупность правил кодового обозначения объектов.

Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код  характеризуется:

длиной - число позиций в коде;

структурой - порядок расположения в коде символов, используемых для обозначения классификационного признака.

Процедура присвоения объекту кодового обозначения называется кодированием. Можно выделить две группы методов, используемых в системе кодирования (рис.2.7), которые образуют:

классификационную систему  кодирования, ориентированную на проведение предварительной классификации объектов либо на основе иерархической системы, либо на основе фасетной системы;

регистрационную систему  кодирования, не требующую предварительной классификации объектов. Рассмотрим представленную на рис. 2.7 систему кодирования.

Рис. 2.7. Система кодирования, использующая разные методы

4

2. Особенности  кодирования различных видов  информации 

в системах обработки  данных

Классификационное кодирование

 

Классификационное кодирование применяется  после проведения классификации  объектов. Различают последовательное и параллельное кодирование.

Последовательное кодирование используется для иерархической классификационной структуры. Суть метода заключается в следующем: сначала записывается код старшей группировки 1-го уровня, затем код группировки 2-го уровня, затем код группировки 3-го уровня и т.д. В результате получается кодовая комбинация, каждый разряд которой содержит информацию о специфике выделенной группы на каждом уровне иерархической структуры. Последовательная система кодирования обладает теми же достоинствами и недостатками, что и иерархическая система классификации.

Пример 1. Проведем кодирование информации, классифицированной с помощью иерархической схемы (см. рис. 2.4). Количество кодовых группировок будет определяться глубиной классификации и равно 4, Прежде чем начать кодирование, необходимо определиться с алфавитом, т.е. какие будут использоваться символы. Для большей наглядности выберем десятичную систему счисления -10 арабских цифр. Анализ схемы на рис. 2.4 показывает, что длина кода определяется 4 десятичными разрядами, а кодирование группировки на каждом уровне можно делать путем последовательной нумерации слева направо. В общем виде код можно записать как ХХХХ, где Х - значение десятичного разряда. Рассмотрим структуру кода, начиная со старшего разряда:

• 1-й (старший) разряд выделен для классификационного признака "название факультета" и имеет следующие значения: 1 - коммерческий; 2 - информационные системы; 3 - для следующего названия факультета и т.д.;
• 2-й разряд выделен для классификационного признака "возраст" и имеет следующие значения: 1 - до 20 лет; 2 - от 20 до 30 лет; 3 - свыше 30 лет;
• 3-й разряд выделен для классификационного признака "пол" и имеет следующие значения: 1 - мужчины; 2 - женщины;
• 4-й разряд выделен для классификационного признака "наличие детей у женщин" и имеет следующие значения; 1 - есть дети; 2 - нет детей, 0 - для мужчин, так как подобной информации не требуется.

Принятая система кодирования  позволяет легко расшифровать любой  код группировки, например:

1310 - студенты коммерческого факультета, свыше 30 лет мужчины;

2221 - студенты факультета информационных  систем, от 20 до 30 лет, женщины имеющие  детей.

Параллельное кодирование используется для фасетной системы классификации. Суть метода заключается в следующем: все фасеты кодируются независимо друг от друга; для значений каждого фасета выделяется определенное количество разрядов кода. Параллельная система кодирования обладает теми же достоинствами и недостатками, что и фасетная система классификации.

Пример 2. Проведем кодирование информации, классифицированной с помощью фасетной схемы (см. рис. 2.6). Количество кодовых группировок определяется количеством фасетов и равно 4. Выберем десятичную систему счисления в качестве алфавита кодировки, что позволит для значений фасетов выделить один разряд и иметь длину кода, равную 4. В отличие от последовательного кодирования для иерархической системы классификации в данном метоле не имеет значения порядок кодировки фасетов.

 

5

В общем виде код можно записать как ХХХХ, где Х - значение десятичного разряда. Рассмотрим структуру кода, начиная со старшего разряда:

1-й  (старший) разряд выделен для  фасета "кол" и имеет следующие  значения: 1 - мужчины; 2 - женщины;

2-й  разряд выделен для фасета "наличие  детей у женщин" и имеет следующие значения: 1 - есть дети; 2 - нет детей; 0 - для мужчин, так как подобной информации не требуется;

3-й  разряд выделен для фасета "возраст"  и имеет следующие значения: 1 - до 20 лет; 2 - от 20 до 30 лет; 3 - свыше 30 лет;

4-й  разряд выделен для фасета "название факультета" и имеет следующие значения 1 - радиотехнический, 2 - машиностроительный, 3 - коммерческий; 4 - информационные системы; 5 - математический и т.д.

Принятая  система кодирования позволяет  легко расшифровать любой кол  группировки, например:

2135 - женщины в возрасте свыше 30 лет, имеющие детей и являющиеся  студентами математического факультета;

1021 - мужчины возраста от 20 до 30 лет,  являющиеся студентами радиотехнического  факультета.

Регистрационное кодирование

Регистрационное кодирование используется для однозначной идентификации объектов и не требует предварительной классификации объектов. Различают порядковую и серийно-порядковую систему.

Порядковая система кодирования предполагает последовательную нумерацию объектов числами натурального ряда. Этот порядок может быть случайным или определяться после предварительного упорядочения объектов, например по алфавиту. Этот метод применяется в том случае, когда количество объектов невелико, например кодирование названий факультетов университета, кодирование студентов в учебной группе.

Серийно-порядковая система кодирования предусматривает предварительное выделение групп объектов, которые составляют серию, а затем в каждой серии производится порядковая нумерация объектов. Каждая серия также будет иметь порядковую нумерацию. По своей сути серийно-порядковая система является смешанной: классифицирующей и идентифицирующей. Применяется тогда, когда количество групп невелико.

Пример 3. Все студенты одного факультета разбиваются на учебные группы (в данной терминологии - серии), для которых используется порядковая нумерация. Внутри каждой группы производится упорядочение фамилий студентов по алфавиту и каждому студенту присваивается номер.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ ПО РАЗНЫМ ПРИЗНАКАМ

 

Любая классификация всегда относительна. Один и тот же объект может быть классифицирован по разным признакам или критериям. Часто встречаются ситуации, когда в зависимости от условий внешней среды объект может быть отнесен к разным классификационным группировкам. Эти рассуждения особенно актуальны при классификации видов информации без учета ее предметной ориентации, так как она часто может быть использована в разных условиях, разными потребителями, для разных целей.

На  рис. 1.  приведена одна из схем классификации  циркулирующей в организации (фирме) информации. В основу классификации положено пять наиболее общих признаков: место возникновения, стадия обработки, способ отображения, стабильность, функция управления.

6

Рис. 1.  Классификация информации, циркулирующей в организации

Место возникновения. По этому признаку информацию можно разделить на входную, выходную, внутреннюю, внешнюю.

Входная информация - это информация, поступающая в фирму или ее подразделения.

Выходная информация - это информация, поступающая из фирмы в другую фирму, организацию (подразделение).

Одна  и та же информация может являться входной для одной фирмы, а  для другой, ее вырабатывающей, выходной. По отношению к объекту управления (фирма или ее подразделение: цех, отдел, лаборатория) информация может быть определена как внутренняя, так и внешняя.

Внутренняя информация возникает внутри объекта, внешняя информация - за пределами объекта.

Пример 4. Содержание указа правительства об изменении уровня взимаемых налогов для фирмы является, с одной стороны, внешней информацией, с другой стороны - входной. Сведения фирмы в налоговую инспекцию о размере отчислений в госбюджет являются, с одной стороны, выходной информацией, с другой стороны - внешней по отношению к налоговой инспекции.

Стадия обработки. По стадии обработки информация может быть первичной, вторичной, промежуточной, результатной.

Первичная информация - это информация, которая возникает непосредственно в процессе деятельности объекта и регистрируется на начальной стадии.

Вторичная информация - это информация, которая получается в результате обработки первичной информации и может быть промежуточной и результатной.