Информация, определение, свойства и количественные оценки объемов информации. Типы данных и их сравнительный анализ.

Информация, данные и их характеристики

Информация ‑ это мера уменьшения неопределенности знания о некотором объекте, событии или явлении (таблица умножения не является информацией для знающего ее).

Свойства информации

Релевантность ­‑ соответствие запросам пользователя.

Полнота ‑ исчерпывающее отображение объекта.

Своевременность ‑ соответствие нуждам пользователя в нужный момент.

Достоверность ‑ отсутствие скрытых ошибок.

Доступность ‑ возможность получения информации потребителем.

Защищенность ‑ невозможность несанкционированного использования.

Эргономичность ‑ удобство формы представления информации.

Адекватность ‑ однозначное соответствие отображаемому объекту.

Количество информации может измеряеться энтро­пий­ным и объ­ем­ным способами.

Энтро­пий­ный способ ‑ количество информации (H) определяется по формуле H=log₂m, где m ‑ число возможных равновероятных выборов.

Пример. Для угадывания случайно выбранной карты из колоды 32 карт нужна информация в количестве H=log₂32=5. Таким образом, нуж­но задать пять вопросов для угадывания, например, дамы пик:

1. Карта красной масти? Ответ “Нет”.

2. Трефы? Ответ “Нет”.

3. Одна из четырех карт старших? Ответ “Да”.

4. Одна из двух карт старших? Ответ “Нет”.

5. Дама? Ответ “Да”.

Объемный способ ‑ количество единиц измерения информации: бит (наимень­шая единица информации), байт (8 бит), 2 байта (полуслово), 4 байта (слово), 8 байтов (двойное слово), 1 КБ (1024 байтов), 1 МБ (1024КБ), 1 ГБ (1024МБ), 1TB (1024ГБ).

Данные ‑ это форма записи информации, непосредственно воспри­ни­маемая компьютером.

Типы данных

1. Элементарное данное ‑ наименьшая единица информации, которую бессмысленно разбивать (дата, год рождения).

2. Массив - группа переменных, доступ к которым осуществляется по индексу (обычно порядковый номер элемента в массиве). Массивы бы­вают размерности 1, 2, … N. Массивы позволяют реализовать алго­ритмы циклической обработки.

3. Запись ‑ группа логически связанных переменных, возможно раз­ного типа. Обычно элементы записи называются полями. Поля уточняются именем записи (sotrudnik.fam). Некоторые языки программирования вырав­нивают поля по кратности адресов: например, вещественные числа имеют ад­рес, кратный 4, целые ‑ 2. Поэтому возникают незапол­нен­ные участки записи.

4. Очередь - структура, которая обслуживается по принципу “пер­вым пришел, первым ушел” (список очередников на получение жилья).

5. Магазин (стек) ‑ структура, которая обслуживается по принципу “первым пришел, последним ушел” (стопка книг).

6. Список ‑ группа логически связанных записей, каждая из которых состоит из двух частей ‑ адресной и информационной. Адресная часть содержит адреса‑ссылки на логически связанные с ней записи. Информационная часть содержит сами данные. Списки бывают 1, 2, …, N - направленные (по количеству адресов в записи). Список называется кольцевым, если последняя запись списка содержит адрес первой записи. Достоинства списка: при удалении элемента из списка не произво­дится массового копирования элементов к началу списка; при вставке нового элемента в список не производится массового копирования элементов к концу списка. Недостатки: логически близкие записи удаляются друг от друга физически, что замедляет переход от одной записи к другой; удаленные записи занимают место на внешнем носителе.

Способы улучшения списков:

· повторное использование участков, занятых удаленными запися­ми. Для списка делается дополнительный список, который содер­жит адреса удаленных записей, и при включении новой записи будет использоваться первая запись из списка удаленных записей;

· реорганизация списка: список копируется в логической после­до­ва­тельности, и удаленные записи игнорируются.

Обычно списки используют в базах данных и при организации ди­на­мических структур в оперативной памяти.

7. Таблицы ‑ структура данных, состоящая из колонок и строк, дос­туп к которым осуществляется по ключу в строке. Обычно таблицы сорти­руются по возрастанию или убыванию ключа. Таблицы являются основной структурой в реляционных базах данных.

8. Строки ‑ последовательность любых символов.

Допускается построение комбинаций различных структур.

Билет 4, 8

Классификация языков программирования и их сравнительный анализ. Общий порядок разработки приложений с использованием языков программирования Visual Basic, Delphi и C++ Builder и СУБД.

Языки программирования

Язык программирования ‑ это алгоритмический язык, не­пос­ред­ст­вен­­­но воспринимаемый компьютером.

Программа ‑ полное и точное описание алгоритма на языке програм­мирования.

Классификация языков по уровню ав­то­­матизации программи­ро­вания

1. Машинно-ориентированные языки: машинные и ассемблеры (языки, в которых числовые адреса и коды заменены на символьные обозначения).

Достоинства: максимальная эффективность, использование всех воз­мож­­­ностей компьютера; недостатки: трудоемкость, непереноси­мость программ на другие плат­фор­мы. Используются в тех случаях, когда возможности языков прог­рам­­ми­ро­вания недостаточны.

2. Процедурно‑ориентированные языки: содержат средства авто­ма­­ти­за­ции наиболее часто используемых процедур обработки данных. Одна команда генерирует множество машинных команд.

Достоинства: снижение трудоемкости разработки программ, переноси­мость программ на различные платформы. Недостатки: не все возможности компьютера используются, более низкая эффективность.

Примеры: языки Visual C++, Delphi, Visual Basic.

3. Проблемно‑ориентированные языки: автоматизируют разработку це­лых задач пользователя. Обычно пользователь описывает то, что нужно получить в результате решения задачи, а сам язык позволяет строить алгоритм и программы, реализующие поставленную цель.

Примером являются пакеты программ: “Галактика”, “1C ‑ бухгалтерия”.

Достоинство: максимальная автоматизация; недостатки: более низ­­кая эффективность и не все возможности компьютера используются.

Современные языки программирования включают в себя элементы языков трех уровней.