Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации


НазваниеИнформация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации
страница2/9
Дата публикации10.03.2013
Размер1.08 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Информатика > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9

^ Логические операции

Сложное высказывание можно построить из простых с помощью логических операций: отрицания, конъюнкции, дизъюнкции, импликации и логических выражений, представляющих собой комбинации логических операций. Рассмотрим их подробней.

^ Операцией отрицания А называют высказывание А (или -А, говорят не А), которое истинно тогда, когда А ложно, и ложно тогда, когда А истинно.

А

- А

1

0

0

1

^ Конъюнкцией (логическим умножением) двух высказываний А и В является новое высказывание С, которое истинно только тогда, когда истинны оба высказывания, записывается С = А & В

Таблица истинности этой операции, как следует из определения, имеет вид

А

В

А&В

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

^ Дизъюнкцией (логическим сложением) двух высказываний А и В является новое высказывание С, которое истинно, если истинно хотя бы одно высказывание. Записывается С = A v В

Таблица истинности такой операции следующая:

А

В

А V В

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

Импликацией двух высказываний А и В является новое высказывание С, которое ложно только тогда, когда А истинно, а В ложно, записывается С = А —> В.

Таблица истинности такой операции следующая:

А

В

А --> В

0

0

1

0

1

1

1

0

0

1

1

1

Эквиваленцией двух высказываний А и В является новое высказывание С, которое истинно только тогда, когда оба высказывания имеют одинаковые значения истинности, записывается С = А <--> В

Таблица истинности такой операции следующая:

А

В

А <--> В

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

1



  1. Элементы теории множеств. Элементы теории графов.

Элементы теории множеств.

Множеством называется любое объединение определенных вполне различимых объектов; их может и не быть вообще. Можно говорить о множестве точек на отрезке [0,1], множестве студентов в группе, множестве снежных дней в июле на экваторе, т.е. множество образуют любые объекты, объединенные по любому признаку. Объекты, составляющие множество, называются элементами множества. Множество, не имеющее ни одного элемента, называется пустым, оно обозначается 0. Множество, состоящее из конечного числа элементов, называется конечным, в противном случае — бесконечным.

Задать множество можно перечислением его элементов.

Задать множество можно также, указав общее свойство для всех его и только его элементов.

Два множества считаются равными, если состоят из одних и тех же элементов.

Для множеств определены следующие операции: объединение, пересечение.

^ Объединением множеств А и В (записывается A ᴜ B) называется множество, состоящее из элементов как одного, так и второго множества.

Пересечением множеств А и В (записывается А ∩В) называется множество, состоящее из элементов, принадлежащих как одному, так и второму множеству одновременно.

Элементы теории графов.

^ НУЖНО НАЙТИ!!!


  1. Представление информации в технических устройствах. Базовая система элементов компьютерных систем.

Представление информации в технический устройствах

Вычислительные устройства, использующие непрерывную форму представления информации, называются аналоговыми вычислительными машинами (АВМ). Вычислительные устройства, использующие дискретную форму представления, называются цифровыми вычислительными машинами (ЦВМ).

АВМ имели блочную структуру, т.е. представляли собой систему связанных между собой базовых элементов. Связи между базовыми элементами, их состав и количество изменялись для каждой задачи, решаемой на АВМ. В качестве базового элемента использовался операционный усилитель.Он состоит из усилителя, входных элементов (Е1, Еп) и элемента обратной связи (Еос). В качестве элементов используются радиоэлектронные компоненты: резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности. В зависимости от типов элементов, базовый элемент может производить сложение, интегрирование, дифференцирование и некоторые другие операции над входными напряжениями, результат операции снимается в виде выходного напряжения. Основными достоинствами АВМ являлись простота аппаратной реализации и высокая скорость получения решения. Основным же недостатком являлась низкая точность результата, так как радиоэлектронные компоненты, подвергаясь воздействиям внешней среды, изменяли свои параметры, что и влияло на точность решения.

ЦВМ имеют гораздо более высокую сложность аппаратной и программной реализации. Информация в них имеет определенные границы представления, т.е. точность представления информации конечна. Для расширения границ представления необходимо увеличивать аппаратную часть или увеличивать время обработки. Основными достоинствами ЦВМ, а в дальнейшем — компьютерных систем(КС) являются:

• гарантированная точность результата, зависящая только от границ представления данных;

• универсальность — способность обрабатывать данные любыми методами, представляемыми последовательностью простых арифметических и логических операций;

• возможность реализации большого числа известных численных математических методов решения задач.

^ Базовая система элементов компьютерных систем.

Для построения цифровых устройств была выбрана двоичная система счисления. Для проектирования устройств можно было использовать мощный аппарат алгебры логики – булевых функций. При построении функциональных узлов КС используются элементы, которые реализуют базовую систему логических функций. Одним из таких базовых наборов является набор из трёх функций: дизъюнкции (логическое ИЛИ), конъюнкции (логическое И) и отрицание (логическое НЕ).


  1. Функциональные узлы компьютерных систем. Элемент памяти. Регистры. Устройства обработки информации.

Основой любого компьютера является ячейка памяти, которая может хранить данные или команды. Основой любой ячейки памяти является функциональное устройство, которое может по команде принять или выдать один двоичный бит, а, главное, сохранять его сколь угодно долго. Такое устройство называется триггер или защёлка. Оно строится на основе базового набора логических схем.

Триггер служит основой для построения функциональных узлов, способных хранить двоичные числа, осуществлять их синхронную параллельную передачу и запись, а так же выполнять с ними некоторые специальные операции. Такие функциональные узлы называются регистрами.

Регистр представляет собой набор триггеров, число которых определяет разрядность регистра. Разрядность регистра кратна восьми битам: 8-, 16-, 32-, 64- разрядные регистры. Кроме этого в состав регистра входят схемы управления его работой. Регистр содержит n триггеров, образующих n разрядов. Перед записью информации регистр обнуляется подачей единичного сигнала на вход "Сброс". Запись информации в регистр производится синхронно подачей единичного сигнала "Запись". Этот сигнал открывает входные вентили (схемы "логическое И") и на тех входах х1… хn, где присутствует единичный сигнал, произойдёт запись единицы. Чтение информации из регистра так же производится синхронно, подачей сигнала "Чтение" на выходные вентили. Обычно регистры содержат дополнительные схемы, позволяющие организовать такие операции как сдвиг информации (регистры сдвига) и подсчёт поступающих единичных сигналов (регистры счётчики).

^ Устройства обработки информации

Для обработки информации компьютер должен иметь устройство, выполняющее основные арифметические и логические операции над числовыми данными. Такие устройства называются арифметико-логическими устройствами (АЛУ). В основе АЛУ лежит устройство, реализующее арифметическую операцию сложения двух целых чисел. Остальные арифметические операции реализуются с помощью представления чисел в специальном дополнительном коде.

Сумматор АЛУ представляет собой многоразрядное устройство, каждый разряд которого представляет собой схему на логических элементах, выполняющих суммирование двух одноразрядных двоичных чисел с учетом переноса из предыдущего младшего разряда. Результатом является сумма входных величин и перенос в следующий старший разряд. Такое функциональное устройство называется одноразрядным, полным сумматором.


  1. Принцип автоматической обработки информации вычислительным устройством. Машина фон Неймана.

Основным отличием вычислительной машины от таких счетных устройств, как счеты, арифмометр, калькулятор, заключается в том, что вся последовательность команд на вычисление предварительно записывается в память вычислительной машины и выполняется последовательно автоматически. Впервые принцип вычислительной машины с автоматическим выполнением команд предложил американский ученый фон Нейман. Он описал основные узлы, которые должна содержать такая машина. Этот принцип получил название фон-неймановской вычислительной машины. Большинство современных КС в настоящее время построено именно по этому принципу.

Машина фон Неймана состояла из памяти, представлявшей собой набор регистров, арифметико-логических устройств (АЛУ), устройства ввода-вывода и устройства управления.

Устройство ввода передавало команды и данные в АЛУ, откуда они записывались в память. Все команды, совокупность которых называется программой, записываются в память в соседние ячейки по возрастанию их адресов, а данные, которые требуют обработки,— в ячейки с произвольными адресами. Последняя команда программы — это обязательно команда остановки работы. Каждая команда содержит код операции, которую необходимо выполнить, и адреса ячеек, в которых находятся данные, обрабатываемые этой командой. Устройство управления содержит специальный регистр, который называется «Счетчик команд». После загрузки программы и данных в память в счетчик команд записывается адрес первой команды программы. После чего вычислительная машина переходит в режим автоматического выполнения программы.

Устройство управления считывает из памяти содержимое ячейки памяти, адрес которой находится в счетчике команд, и помещает его в специальное устройство — «Регистр команд». Регистр команд хранил команду во время ее исполнения. Устройство управления расшифровывает тип операции команды, считывает из памяти данные, адреса которых указаны в команде, и приступает к ее выполнению. Для каждой команды устройство управления имеет свой алгоритм обработки, который заключается в выработке управляющих сигналов для всех остальных устройств машины. Этот алгоритм мог быть реализован на основе комбинационных логических схем или с помощью специальной внутренней памяти, куда эти алгоритмы были записаны в виде микрокоманд, объединенных в микропрограммы. Выполнение микропрограммы происходит по тому же принципу, что и программы в основной памяти, т.е. по принципу фон Неймана. Каждая микрокоманда содержит набор управляющих сигналов для устройств машины.

Микропрограмма выполнения любой команды обязательно содержит сигналы, изменяющие содержимого счетчика команд на единицу. Таким образом, после завершения выполнения очередной команды, счетчик команд указывал на следующую ячейку памяти, в которой находилась следующая команда программы. Устройство управления читает команду, адрес которой находится в счетчике команд, помещает ее в регистр команд и т.д. Этот процесс продолжается до тех пор, пока очередная исполняемая команда не оказывается командой останова исполнения программы. Интересно отметить, что и команды, и данные, находящиеся в памяти, представляют собой целочисленные двоичные наборы. Отличить команду от данных устройство управления не может, поэтому, если программист забыл закончить программу командой останова, устройство управления читает следующие ячейки памяти, в которых уже нет команд программы, и пытается интерпретировать их как команды.

Особым случаем можно считать команды безусловного или условного перехода, когда требуется выполнить команду, не следующую по порядку за текущей, а отстоящую от данной на какое-то количество адресов. В этом случае команда перехода содержит адрес ячейки, куда требуется передать управление. Этот адрес записывается устройством управления непосредственно в счетчик команд и происходит переход на соответствующую команду программы.

  1. Поколения цифровых устройств обработки информации.

В период развития цифровых технологий были разработаны компьютеры самых разных типов. Многие из них давно забыты, но другие оказали сильное влияние на развитие современных вычислительных систем. Здесь мы дадим краткий обзор некоторых этапов развития вычислительных машин, чтобы показать, как человеческая мысль пришла к современному пониманию компьютерных технологий.

Первая счетная машина с хранимой программой была построена французским ученым Блезом Паскалем в 1642 г. Она была механической с ручным приводом и могла выполнять операции сложения и вычитания. Немецкий математик Лейбниц в 1672 г. Построил механическую машину, которая могла делать также операции умножения и деления. Впервые машину, работающую по программе, разработал в 1834 г. английский ученый Чарльз Бэббидж. Она содержала запоминающее устройство, вычислительное устройство, устройство ввода с перфокарт и печатающее устройство. Команды считывались с перфокарты и выполняли считывание данных из памяти в вычислительное устройство и запись в память результатов вычислений. Все устройства машины Бэббиджа, включая память, были механическими и содержали тысячи шестеренок, при изготовлении которых требовалась точность, недоступная в XIX в. Машина реализовала любые программы, записанные на перфокарте, поэтому впервые для написания таких программ потребовался программист.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации icon1. Понятие теории информации. Формирование теории информации как...
Теория информации. Ти – наука, изучающая количественные закономерности, связанные с передачей, получением, обработкой, хранением...
Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации iconЭкзаменационные вопросы по курсу
Понятие информации. Свойства, виды и формы информации. Единицы измерения информации
Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации iconУрока информатики не будет
Информация. Виды информации по способу получения. Формы представления информации. Свойства информации
Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации iconНачальник кафедры Уиит полковник полиции
Актуальность защиты информации. Понятие информации, информационной сферы, безопасности информации. Автоматизированные системы обработки...
Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации iconВопросы к зачёту по дисциплине «Медицинская информатика» для студентов 1 курса
История информатики. Медицинская информатика. Понятие информации. Основные свойства информации. Виды информации. Виды медицинской...
Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации icon!!!Сообщения, данные, сигнал, атрибутивные свойства информации, показатели...
Информацию рассматривают с точки зрения ее практической полезности для получателя
Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации iconМатериал для подготовки
Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей
Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации iconПонятие информатики, предмет и основные разделы информатики
Понятие об информации, информационных процессах и ит. Виды и свойства информации. Данные и знания
Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации iconЛекция 3 Понятие информации, измерение информации
...
Информация. Понятие информации. Формирование информации (схема). Свойства информации. Понятие количества информации iconВопросы по дисциплине «Основы менеджмента»
Понятие информации. Информация как предмет труда в управлении. Классификация информации
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница