Кодирование и хранение символьной информации символов и строк. Кодировка символов ASCII

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Февраля 2012 в 19:53, курсовая работа

Описание работы

Объект исследования - символьная и строковая информация.
Предмет - кодирование и хранение символьной информации символов и строк. Кодировка символов ASCII.
Цель – проанализировать кодирование, хранение символьной информации символов и строк и кодировку символов ASCII в учебной литературе по информатике.

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………………...3
Глава 1. Информация……………………………………………………………..6
Понятие информации и данных………………………………………...6
Виды и свойства информации…………………………………………11
Информационные процессы…………………………………………...15
Информационные технологии…………………………………………17
Информационные системы…………………………………………….21
Обработка информации. Алгоритмы.…………………………...…….25
Глава 2. Кодирование и хранение символьной информации……………...…31
2.1. Кодирование информации………………………………………………..31
2.2. Классификация кодов……………………………………………………..32
2.3. Кодирование символьной информации…….……………………………34
2.4. Способы представления символьных данных в ЭВМ………………….41
2.5. Кодирование текстовой информации……………………………………43
2.6. Хранение символьной информации……………………………………..46
Заключение……………………………………………………………………….49
Глоссарий………………………………………………………………………...50
Список используемой литературы……………………………………………...54

Файлы: 1 файл

Курсовая работа по предмету Архитектура компьютера на тему Кодирование и хранение символьной информации символов и строк. Кодировка символов ASCII.docx

— 149.42 Кб (Скачать файл)

    В информатике выделяют следующие  основные четыре этапа развития  информационных систем:

  1. 1 этап. Первые информационные системы появились в 50-х гг. В эти годы они были предназначены для обработки счетов и расчета зарплаты, а реализовывались на электромеханических бухгалтерских счетных машинах. Это приводило к некоторому сокращению затрат и времени на подготовку бумажных документов.
  2. 2 этап. 60-е гг. знаменуются изменением отношения к информационным системам. Информация, полученная из них, стала применяться для периодической отчетности по многим параметрам. Для этого организациям требовалось компьютерное оборудование широкого назначения, способное обслуживать множество функций, а не только обрабатывать счета и считать зарплату, как было ранее.
  3. 3 этап. В 70-х - начале 80-х гг. информационные системы начинают широко использоваться в качестве средства управленческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений.
  4. 4 этап. К концу 80-х гг. концепция использования информационных систем вновь изменяется. Они становятся стратегическим источником информации и используются на всех уровнях организации любого профиля. Информационные системы этого периода, предоставляя вовремя нужную информацию, помогают организации достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать себе достойных партнеров, организовывать выпуск продукции по низкой цене и многое другое.
 
    1. Обработка информации. Алгоритмы.

    Объекты информации

    Обработка информации – получение одних информационных объектов из  других  информационных  объектов  путем  выполнения  некоторых  алгоритмов. Обработка  является  одной  из  основных  операций,  выполняемых  над  информацией, и главным средством увеличения объема и разнообразия информации.

    Средства обработки информации –  это  всевозможные  устройства  и  системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер – универсальная машина для обработки информации.

    Компьютеры  обрабатывают  информацию  путем  выполнения  некоторых 

алгоритмов. Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов  и систем.

    Процессы обработки информации могут быть выполнены как человеком, так и компьютером. Человек может обрабатывать как закодированную информацию, представленную в виде текста на естественном или каком-то другом специализированном языке, так и незакодированную неформализованную информацию в виде некоторых образов.

    Алгоритм - это сформулированное на определенном языке точное предписание, которое задает исполнимый за конечное время процесс, начинающийся с произвольных исходных данных определенной структуры и направленный на получение полностью определенного этими исходными данными результата.

    Уточнить понятие алгоритма можно,  например, задав обязательные свойства алгоритмов, т. е. требования, которым должны удовлетворять предписания, задающие интересующий нас процесс. К свойствам алгоритмов, обеспечивающим возможность их эффективного использования в практической деятельности, и при разработке реализующих их компьютерных программ, можно отнести:

  • правильность - алгоритм решения задачи должен давать верные результаты, иными словами, результаты, отвечающие постановке задачи и используемым исходным данным;
  • параметризуемость - одним алгоритмом можно решать задачи, отличающиеся различными исходными данными, задаваемыми как параметры;
  • однозначность интерпретации - последовательность действий при выполнении алгоритма при любом конкретном варианте исходных данных является вполне определенной и не зависящей от программы или человека, выполняющего алгоритм;
  • дискретность (прерывность, раздельность) – алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых шагов. Каждое действие, предусмотренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего;
  • конечность - алгоритм решения задачи не может заключаться в выполнении сколь угодно большого числа шагов; число шагов должно быть конечным.

    Виды алгоритмов как логико-математических средств отражают указанные компоненты человеческой деятельности и тенденции, а сами алгоритмы в зависимости от цели, начальных условий задачи, путей ее решения, определения действий исполнителя подразделяются следующим образом:

  • механические алгоритмы, или иначе детерминированные, жесткие (например, алгоритм работы машины, двигателя и т.п.);
  • гибкие алгоритмы, например стохастические, т.е. вероятностные и эвристические. Механический алгоритм задает определенные действия, обозначая их в единственной и достоверной последовательности, обеспечивая тем самым однозначный требуемый или искомый результат, если выполняются те условия процесса, задачи, для которых разработан алгоритм;
  • вероятностный (стохастический) алгоритм дает программу решения задачи несколькими путями или способами, приводящими к вероятному достижению результата.
  • эвристический алгоритм (от греческого слова “эврика”) – это такой алгоритм, в котором достижение конечного результата программы действий однозначно не предопределено. К эвристическим алгоритмам относят, например, инструкции и предписания. В этих алгоритмах используются универсальные логические процедуры и способы принятия решений, основанные на аналогиях, ассоциациях и прошлом опыте решения схожих задач;
  • линейный алгоритм – набор команд (указаний), выполняемых последовательно во времени друг за другом.
  • разветвляющийся алгоритм – алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого ЭВМ обеспечивает переход на один из двух возможных шагов.
  • циклический алгоритм – алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными. К циклическим алгоритмам сводится большинство методов вычислений, перебора вариантов;
  • вспомогательный алгоритм алгоритм, ранее разработанный и целиком используемый при алгоритмизации конкретной задачи. В некоторых случаях при наличии одинаковых последовательностей указаний (команд) для различных данных с целью сокращения записи также выделяют вспомогательный алгоритм.

    На всех этапах подготовки к алгоритмизации задачи широко используется структурное представление алгоритма. Структурная схема алгоритма – это графическое изображение алгоритма в виде схемы связанных между собой с помощью стрелок (линий перехода) блоков – графических символов, каждый из которых соответствует одному шагу алгоритма. Внутри блока дается описание соответствующего действия. Графическое изображение алгоритма широко используется перед программированием задачи вследствие его наглядности, т.к. зрительное восприятие обычно облегчает процесс написания программы, ее корректировки при возможных ошибках, осмысливание процесса обработки информации.

    Можно встретить даже такое утверждение: «Внешне алгоритм представляет собой схему – набор прямоугольников и других символов, внутри которых записывается, что вычисляется, что вводится в машину и что выдается на печать и другие средства отображения информации». Здесь форма представления алгоритма смешивается с самим алгоритмом (рисунок 4).

Рисунок 4: Структурная схема алгоритма

    В информатике выделяют следующие  требования, предъявляемые к алгоритму:

1)Первое правило – при построении алгоритма, прежде всего, необходимо задать множество объектов, с которыми будет работать алгоритм. Формализованное представление этих объектов носит название данных. Алгоритм приступает к работе с некоторым набором данных, которые называются входными, и в результате своей работы выдает данные, которые называются выходными. Таким образом, алгоритм преобразует входные данные в выходные. Это правило позволяет сразу отделить алгоритмы от “методов” и “способов”. Пока мы не имеем формализованных входных данных, мы не можем построить алгоритм.

2)Второе правило – для работы алгоритма требуется память. В памяти размещаются входные данные, с которыми алгоритм начинает работать, промежуточные данные и выходные данные, которые являются результатом работы алгоритма. Память является дискретной, т.е. состоящей из отдельных ячеек. Поименованная ячейка памяти носит название переменной. В теории алгоритмов размеры памяти не ограничиваются, т. е. считается, что мы можем предоставить алгоритму любой необходимый для работы объем памяти.

3)Третье  правило – дискретность. Алгоритм строится из отдельных шагов (действий, операций, команд). Множество шагов, из которых составлен алгоритм, конечно.

4)Четвертое  правило – детерменированность. После каждого шага необходимо указывать, какой шаг выполняется следующим, либо давать команду остановки.

5)Пятое  правило – сходимость (результативность). Алгоритм должен завершать работу после конечного числа шагов. При этом необходимо указать, что считать результатом работы алгоритма.

 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 2. Кодирование символьной информации

2.1. Кодирование информации

    Рассмотрим основные понятия, связанные с кодированием информации. Для передачи в канал связи сообщения преобразуются в сигналы. Символы, при помощи которых создаются сообщения, образуют первичный алфавит, при этом каждый символ характеризуется вероятностью его появления в сообщении. Каждому сообщению однозначно соответствует сигнал, представляющий определенную последовательность элементарных дискретных символов, называемых кодовыми комбинациями.

    Кодирование - это преобразование сообщений в сигнал, т.е. преобразование сообщений в кодовые комбинации.

   Код - система соответствия между элементами сообщений и кодовыми комбинациями.

    Кодер - устройство, осуществляющее кодирование.

    Декодер - устройство, осуществляющее обратную операцию, т.е. преобразование кодовой комбинации в сообщение.

    Алфавит - множество возможных элементов кода, т.е. элементарных символов (кодовых символов) X = {xi}, где i = 1, 2,..., m. Количество элементов кода - m называется его основанием. Для двоичного кода xi = {0, 1} и m = 2. Конечная последовательность символов данного алфавита называется кодовой комбинацией (кодовым словом). Число элементов в кодовой комбинации - n называется значностью (длиной комбинации). Число различных кодовых комбинаций (N = mn) называется объемом или мощностью кода.

Если  N0 - число сообщений источника, то N ³ N0. Множество состояний кода должно покрывать множество состояний объекта. Полный равномерный n - значный код с основанием m содержит N = mn кодовых комбинаций. Такой код называется примитивным.

 

2.2. Классификация кодов

    Коды можно классифицировать по различным признакам:

1. По основанию (количеству символов в алфавите):

  • бинарные (двоичные m=2)
  • не бинарные (m ¹ 2).

    2. По длине кодовых комбинаций (слов):

  • равномерные - если все кодовые комбинации имеют одинаковую длину;
  • неравномерные - если длина кодовой комбинации не постоянна.

Информация о работе Кодирование и хранение символьной информации символов и строк. Кодировка символов ASCII