Основные формулы связывающие величины по информатике. Основные понятия информатики
Расчёт информационного объёма текстового сообщения (количества информации, содержащейся в информационном сообщении) основан на подсчёте количества символов в этом сообщении, включая пробелы, и на определении информационного веса одного символа, который зависит от кодировки, используемой при передаче и хранении данного сообщения.
В традиционной кодировке (Windows, ASCII) для кодирования одного символа используется 1 байт (8 бит). Эта величина и является информационным весом одного символа. Такой 8-ми разрядный код позволяет закодировать 256 различных символов, т.к. 2 8 =256.
В настоящее время широкое распространение получил новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта (16 бит). С его помощью можно закодировать 2 16 = 65536 различных символов.
Итак, для расчёта информационного объёма текстового сообщения используется формула
V text = n симв *i / k сжатия, (2)
где V text – это информационный объём текстового сообщения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; n симв – количество символов в сообщении, i – информационный вес одного символа, который измеряется в битах на один символ; k сжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.
Информация в кодировке Unicode передается со скоростью 128 знаков в секунду в течение 32 минут. Какую часть дискеты ёмкостью 1,44Мб займёт переданная информация?
Дано : v = 128 символов/сек; t = 32 минуты=1920сек; i = 16 бит/символ
Решение:
n симв = v*t = 245760 символов V=n симв *i = 245760*16 = 3932160 бит = 491520 байт = 480 Кб = 0,469Мб, что составляет 0,469Мб*100%/1,44Мб = 33% объёма дискеты
Ответ: 33% объёма дискеты будет занято переданным сообщением
Расчёт иформационного объема растрового изображения
Расчёт информационного объёма растрового графического изображения (количества информации, содержащейся в графическом изображении) основан на подсчёте количества пикселей в этом изображении и на определении глубины цвета (информационного веса одного пикселя).
Итак, для расчёта информационного объёма растрового графического изображения используется формула (3):
V pic = K * n симв * i / k сжатия, (3)
где V pic – это информационный объём растрового графического изображения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; K – количество пикселей (точек) в изображении, определяющееся разрешающей способностью носителя информации (экрана монитора, сканера, принтера); i – глубина цвета, которая измеряется в битах на один пиксель; k сжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.
Глубина цвета задаётся количеством битов, используемым для кодирования цвета точки. Глубина цвета связана с количеством отображаемых цветов формулой N=2 i , где N – это количество цветов в палитре, i – глубина цвета в битах на один пиксель.
1) В результате преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 16. Как при этом изменится объем видеопамяти, занимаемой изображением?
Дано : N 1 = 256 цветов; N 2 = 16 цветов;
Решение:
Используем формулы V 1 = K*i 1 ; N 1 = 2 i 1 ; V 2 = K*i 2 ; N 2 = 2 i 2 ;
N 1 = 256 = 2 8 ; i 1 = 8 бит/пиксель
N 2 = 16 = 2 4 ; i 2 = 4 бит/пиксель
V 1 = K*8; V 2 = K*4;
V 2 /V 1 = 4/8 = 1/2
Ответ : объём графического изображения уменьшится в два раза.
2) Сканируется цветное изображение стандартного размера А4 (21*29,7 см). Разрешающая способность сканера 1200dpi и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?
Дано : i = 24 бита на пиксель; S = 21см*29,7 см D = 1200 dpi (точек на один дюйм)
Решение:
Используем формулы V = K*i;
1дюйм = 2,54 см
S = (21/2,54)*(29,7/2,54) = 8,3дюймов*11,7дюймов
K = 1200*8,3*1200*11,7 = 139210118 пикселей
V = 139210118*24 = 3341042842бита = 417630355байт = 407842Кб = 398Мб
Ответ : объём сканированного графического изображения равен 398 Мегабайт
Назначение формулы ВычислениеВычисление по формулам является основной целью создания документа в среде табличного процессора. ФормулаФормула является основным инструментом обработки данных. ФормулаФормула связывает данные, содержащиеся в различных ячейках, и позволяет получить новое расчетное значение по этим данным.
Правила записи формул Формула – математическое выражение, записанное по правилам, установленным в среде табличного процессора. Формула может включать в себя: –константы (значения, не меняющиеся при расчете), –переменные, –знаки арифметических операций («+», «-», «*», «/»), –скобки, –функции.
Пример формулы с константой C2=A2+B2+5 ABCDEFG
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ функции Вид записиНазначение КОРЕНЬ(…) Вычисление квадратного корня ABS(…) Вычисление абсолютного значения(модуля) числа ЦЕЛОЕ(…) Округление числа или результата выражения, указанного в скобках до ближайшего целого числа ПИ() Значение математической константы «ПИ» (3, …) НОД(…) Наибольший общий делитель нескольких чисел СЛЧИС() Вычисление случайного числа в промежутке между 0 и 1
Функции ДАТА И ВРЕМЯ Вид записиНазначение СЕГОДНЯ() Значение сегодняшней даты в виде даты в числовом формате МЕСЯЦ(дата) Вычисление порядкового номера месяца в году по указанной дате ДЕНЬ(дата) Вычисление порядкового номера дня в месяце по указанной дате ГОД(дата) Вычисление года по указанной дате
Логические функции И(условие1;условие2;…) – вычисляет значения (ИСТИНА, ЛОЖЬ) логической операции «И» ИЛИ(условие1;условие2;…) - вычисляет значения (ИСТИНА, ЛОЖЬ) логической операции «ИЛИ» ЕСЛИ(условие; знач_Истина; знач_Ложь) – вычисляет значения в зависимости от выполнения условия
Свойства ссылок НазваниеЗаписьПри копированииТехнология ввода ОтносительнаяC3 Меняется в соответствии с новым положение ячейки Щелкнуть в ячейке Абсолютная$C$3 Не изменяется Щелкнуть в ячейке, нажимать клавишу F4 до преобразования адреса к нужному виду Смешанная C$3 Не изменяется номер строки $C3 Не изменяется номер столбца
Правило копирования формул При копировании формул программа сама изменит относительные ссылки в соответствии с новым положением вычисляемой ячейки. Абсолютные ссылки программа оставит без изменения. У смешанной ссылки меняется только одна часть (не отмеченная знаком $).
Информатика - это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.
Термин информатика происходит от французского слова Informatique и образован из двух слов: информация и автоматика. Этот термин введен во Франции в середине 1960-х годов, когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошел в употребление термин Computer Science для обозначения науки о преобразовании информации, - науки, базирующейся на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины стали синонимами.
Задачи информатики :
исследование информационных процессов любой природы;
разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
В составе основных задач информатики сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения:
pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;
теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации;
математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и прикладных исследований в различных областях знаний;
методы разработки искусственного интеллекта, моделирующие методы логического мышления и обучения в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);
биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах;
социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества;
методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;
телекоммуникационные системы и сети, в том числе глобальные компьютерные сети, объединяющие все человечество в единое информационное сообщество.
1.2. Понятие информации
В основе понятия Информатика лежит термин Информация , который имеет различные толкования:
в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют;
в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;
в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы.
Есть и другие определения.
Информация - сведения об объектах и о явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.
Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде.
Свойства информации
Оперативность - отражает актуальность информации для необходимых расчетов и принятия решений в изменившихся условиях.
Точность - определяет допустимый уровень искажения как исходной, так и результатной информации, при котором сохраняется эффективность функционирования системы.
Достоверность - определяется свойством информации отражать реально существующие объекты с необходимой точностью.
Устойчивость - отражает способность информации реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.
Достаточность (полнота) - означает, что информация содержит минимально необходимый объем сведений для принятия правильного решения. Неполная информация (недостаточная для принятия правильного решения) снижает эффективность принимаемых пользователем решений; избыточность обычно снижает оперативность и затрудняет принятие решения, но делает информацию более устойчивой.
Адекватность - это определенный уровень соответствия создаваемого с помощью информации образа реальному объекту, процессу, явлению и т.п.