Этапы информационного процесса в АИС

Информационная технология решения задач включает важнейшие процедуры, которые могут быть сгруппированы по функ­ционально-временным стадиям.

Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, условно можно представить в виде схемы (рис. 4.5), состоящей из блоков:

· сбор информации из внешних или внутренних источников и преобразование;

· передача информации;

· обработка входной информации на ЭВМ и представление ее в удобном виде;

· хранение информации;

· вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему.

Как правило, информация подвергается всем процедурам преобразо­вания, но в ряде случаев некоторые процедуры могут отсутствовать. По­следовательность их выполнения также бывает различной, но при этом некоторые процедуры могут повторяться. Состав процедур преобразо­вания и особенности их выполнения во многом зависят от объекта, для которого осуществляется автоматизированная обработка информа­ции.

Рис. 4.5. Основные этапы технологического процесса в информационных системах

Технология обработки информации с применением комплекса технических средств вызывает необходимость манипулировать с отдельными информационными эле­ментами, обеспечивать их изучение и формализованное описание, иден­тификацию для удобства обработки, хранения и передачи. Информация, представленная в формализованном виде, получила название “данные”.

Информация, являясь сложным по структуре образованием, разме­щается на физических носителях (бумажных или магнитных документах, в виде сигналов, передаваемых по каналам связи) и может находиться в статичном или динамичном состояниях. Статичное состояние информа­ции связано с ее более или менее длительным организованным хранени­ем, накоплением в информационных фондах и базах данных (БД). Подбазой данныхпонимается вся необходимая для решения задач конкрет­ной области совокупность данных, организованная по определенным правилам, позволяющим обеспечить независимость данных от приклад­ных программ, удобство хранения, поиска, манипулирования данными, которые записаны на машинных носителях. При этом каждый элемент строго идентифицируется для автоматизации процесса поиска, пополне­ния, обновления данных. Динамичное состояние – постоянное движение в виде потоков – присуще информации, реализующей в человеко-машинных, автоматизированных системах функцию обмена сведениями с помощью знаковых символов. Приведенные особенности информации тщательно изучаются при создании систем автоматизированной обработ­ки в процессе ее синтаксического, семантического и прагматического ана­лизов.

Синтаксический анализ устанавливает важнейшие параметры ин­формационных потоков, включая необходимые количественные харак­теристики, для выбора комплекса технических средств сбора, регистра­ции, передачи, обработки, накопления и хранения информации.

Семан­тический анализ позволяет изучить информацию с точки зрения смысло­вого содержания ее отдельных элементов, находить способы языкового соответствия (язык человека, язык ЭВМ) при однозначном распознава­нии вводимых в систему сообщений.

Прагматический анализ проводится с целью определения полезности информации, выявления практической значимости сообщений. Учитывая, что полезность информации является функцией времени и что одна и та же информация в разное время может быть по­лезной либо бесполезной в зависимости от того, сколько новых сообще­ний об управляемом объекте она несет пользователю, принятые крите­рии оценки увязываются с достоверностью и своевременностью посту­пающих сообщений.

Совокупность сведений, отражающих какую-либо сущ­ность, называют информационной совокупностью. Дан­ные о поставщике, например, включают его имя и адрес, номенклатуру поставляемой продукции, условия поставки, фактические сведения о про­изведенных поставках и т.д.

Информационная совокупность, неделимая далее на более мел­кие смысловые единицы, получила название реквизита по аналогии с рек­визитом документа как наиболее часто используемым в работе носителем информации. Синонимами термина “реквизит” являют­ся слово, элемент данных, атрибут, которыми пользуются при описании информационных систем и для определения объемов ин­формации в качестве единиц измерения.

Различают два вида реквизитов: реквизиты-признаки и реквизиты-основания. Первые характеризуют качественные свойства отражаемых сущностей. Вторые представляют собой количественные величины, ха­рактеризующие данную сущность.

Сочетание одного реквизита-основания с одним или несколькими со­ответствующими ему реквизитами-признаками образует показатель. По­казатель – качественно определенная величина, дающая количественную характеристику отображаемому объекту (явлению, предмету, процессу). Показатель является информационной совокупностью наименьшего состава, достаточной для образования самостоятельного сообщения или формирования документа. Например, информационная совокупность “500 т стали” состоит из реквизита-основания “500” и реквизитов-признаков – “т” и “сталь”, что вполне отражает смысл сообщения и потому является показателем. В любом документе каждый реквизит помимо его значения имеет определенное наименование.

Умение определить количество и состав реквизитов в документе по­зволяет оценить его уровень информативности, рассчитать при необ­ходимости объемы информации. Зная максимальную разрядность ка­ждого реквизита, легко определить объем информации в документе; зная число таких документов, можно рассчитать общий объем инфор­мации.

Информацию, поступающую в информационную систему, называют входящей. Информационная система, обрабатывая входящие данные, порождает новую – результатную информацию (сводную). Передавае­мая за пределы данной информационной системы информация называ­ется исходящей. Если сведения поступают в информационную систему от объектов управления, то такая информация будет входящей внутренней, если из внешнего мира (например, для предприятий из министерства, от других организаций), информация называется входящей внешней.

По отношению к процессам обработки и хранения различают сле­дующие виды информации: исходную, хранимую без обработки, результатную, промежуточную.

Важное значение имеет подразделение информации в зависимости от степе­ни стабильности на постоянную (условно-постоянную) и переменную. Первая остается без изменений или же подвергается незначительным корректировкам в течение более или менее длительного периода вре­мени. Это различные справочные сведения, нормативы и т.п. Переменная информация, как правило, участвует в одном технологическом цикле машинной об­работки.

Для оценки уровня стабильности информации используют коэффи­циент стабильности Кст, рассчитываемый по формуле:

где ИСобщ – общее число информационных совокупностей; ИСизм – число информационных совокупностей, изменивших свои значения за рассматриваемый период (год).

Обычно, если значение коэффициента стабильности не ниже 0,85 (Кст і 0,85), информационную совокупность принято считать условно-постоянной.

Большую часть условно-постоянной информации при использовании вычислительной техники рекомендуется хранить на машинных носителях. При этом отпадает необходимость включать эти реквизиты в состав пока­зателей первичного документа, за счет чего можно значительно упростить их формы, сократить трудоемкость заполнения. Использование массивов условно-постоянной информации в технологии автоматизированной об­работки данных обеспечивает повышение достоверности результатной информации, позволяет дополнять ее необходимыми справочными сведе­ниями и тем самым более углубленно и разносторонне охарактеризовать объект, процесс, явление.

4.2.2. Сбор и преобразование информации

Система сбора ин­формации может представлять собой сложный программно-аппаратный комплекс. Как правило, современные системы сбора информации не только обеспечивают кодирование информации и ее ввод в ЭВМ, но и выполняют предварительную (первичную) обработку этой информации. Сбор информации – это процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к виду, стандартному для данной информационной системы. Обмен информацией между воспринимающей информацию системой и окружающей средой осуществляется посредством сигналов.

Сигнал можно определить как средство перенесения информации в пространстве и времени. В качестве носителя сигнала могут выступать звук, свет, электрический ток, магнитное поле и т.п. Подобно живым организмам, воспринимающим сигналы из внешней среды с помощью специальных органов (обоняния, осязания, слуха, зрения), технические системы для приема сигналов из окружающего мира оснащаются специ­альными устройствами. Вне зависимости от носителя информации (сигнала) типичный процесс обработки сигнала может быть охарактери­зован рядом шагов. На первом шаге исходный (первичный) сиг­нал с помощью специального устройства (датчика) преобразуется в эк­вивалентный ему электрический сигнал (электрический ток). На втором шаге вторичный (электрический) сигнал в некоторый выделенный мо­мент времени оцифровывается специальным устройством – аналого-цифровым преобразователем (АЦП). АЦП значению электрического сигнала ставит в соответствие некоторое число из конечного множества таких чисел. Таким образом, датчик и АЦП, связанные вместе, состав­ляют цифровой измерительный прибор. Если этот прибор оснастить не­которым устройством для хранения измеренной величины – регистром, то на следующем шаге по команде от ЭВМ можно ввести это число в машину и подвергать затем любой необходимой обработке.

Конечно, не все технические средства сбора информации работают по описанной схеме. Так, клавиатура, предназначенная для ввода алфавитно-цифровой информации от человека, не имеет в своем составе АЦП. Здесь первичный сигнал – нажатие клавиши – непосредственно преобразуется в соответствующий нажатой клавише цифровой код. Но в любом случае, будь то цифровой измерительный прибор, клавиатура или иное устройст­во ввода информации в ЭВМ, в конечном счете поступающая в ЭВМ ин­формация представлена в виде цифрового кода – двоичного числа.

Сбор и регистрация информации происходят по-разному в различных экономических объектах. Наиболее сложна эта процедура в автоматизированных управленческих процессах промышленных пред­приятий, фирм и т.п., где производятся сбор и регистрация первичной учетной информации, отражающей производственно-хозяйственную деятельность объекта.

Сбор информации, как правило, сопровождается ее регистра­цией, т.е. фиксацией информации на материальном носителе (документе или машинном носителе). Запись в первичные документы в основном осуществляется вручную, поэтому процедуры сбора и регистрации ос­таются пока наиболее трудоемкими. В условиях автоматизации управ­ления предприятием особое внимание придается использованию тех­нических средств сбора и регистрации информации, совмещающих опе­рации количественного измерения, регистрации, накоплению и передаче информации по каналам связи в ЭВМ с целью формирования первичного документа.

Передача информации

Передача информации осуществляется различными способами: с помощью курьера, пересылкой по почте, доставкой транспортными средст­вами, дистанционной передачей по каналам связи. Дистанционная пере­дача по каналам связи сокращает время передачи данных. Для ее осуще­ствления необходимы специальные технические средства. Некоторые технические средства сбора и регистрации, собирая автоматически ин­формацию с датчиков, установленных на рабочих местах, передают ее в ЭВМ.

Взаимодействие между территориально удаленными объектами осу­ществляется за счет обмена данными. Доставка данных производится по заданному адресу с использованием сетей передачи данных. В современ­ных условиях большое распространение получила распределенная об­работка информации, при этом сети передачи данных превращаются в информационно-вычислительные сети. Информационно-вычис­лительные сети (ИВС) представляют наиболее динамичную и эф­фективную отрасль автоматизированной технологии процессов ввода, передачи, обработки и выдачи информации. Важнейшим звеном ИВС является канал передачи данных, структурная схема которого представ­лена на рис. 4.6.

Рис 4.6.Структурная схема канала передачи данных

(УПД – устройство подготовки дан­ных, НКС – непрерывный канал связи, ДКС – дискретный канал связи, УПДс – устройст­во повышения достоверности)

Непрерывный канал связи (НКС) совместно с функционирующими на его концах модемами образует дискретный канал связи (ДКС). В свою очередь, ДКС и устройства повышения достоверности (УПДс) образуют канал передачи данных.

В НКС элементы данных передаются в виде физических сигналов, которые описываются непрерывными функциями времени. Большин­ство НКС оказываются непригодными для передачи сигналов, ото­бражающих данные, без предварительного их согласования. Для тако­го преобразования предусматривают специальные устройства – модемы. Модем представляет собой совокупность модулятора и демоду­лятора. С помощью модулятора информационный сигнал воздействует на некоторый параметр сигнала-переносчика, благодаря чему спектр сигнала смещается в область частот, для которых наблюдается наи­меньшее затухание в выбранном НКС. Обратную операцию, переход от модулированного сигнала (сигнала-переносчика) к модулирующему (информационному сигналу), осуществляет демодулятор. Понятие ДКС позволяет, отвлекаясь от физической природы процессов, проис­ходящих в НКС, представлять совокупность НКС и модемов на его концах как некоторый “черный ящик”, на вход которого подается по­следовательность кодовых символов – входное сообщение. Это вход­ное сообщение может представлять собой некоторый текст на русском языке, а может быть, и последовательность нулей и единиц. В первом случае говорят, что входной алфавит ДКС – это обычный алфавит русского языка, во втором – двоичный алфавит (или двоичный код). Аналогичным образом можно описать и примеры для выходного ал­фавита. В простейшем случае алфавиты на входе и выходе ДКС совпа­дают.

УПДс может представлять собой специальную аппаратуру, предна­значенную для повышения достоверности передачи данных, а может, осо­бенно в современных информационно-вычислительных сетях, представ­лять собой специальную программу и ЭВМ, на которой она выполняется, может являться как элементом канала связи, так и элементом системы об­работки информации. В качестве простейшего способа повышения досто­верности передачи информации может использоваться контроль на четность. Суть этого способа заключается в следующем. На входе в канал связи УПД производит подсчет числа единиц в двоичной кодовой последова­тельности – входном сообщении. Если число единиц оказывается нечетным, в хвост передаваемого сообщения добавляется 1, а если нет, то 0. На принимающем конце канала связи УПД производят аналогичный подсчет, и если контрольная сумма (число единиц в принятой кодовой последователь­ности) оказывается нечетной, то делается вывод о том, что при передаче произошло искажение информации, в противном случае принятая инфор­мация признается правильной (неискаженной). В описанном способе ис­пользуется один добавочный контрольный разряд. Это позволяет обна­руживать ошибку передачи в случае искажения одного-единственного разряда в сообщении. В тех случаях, когда вероятность искаже­ния информации при передаче велика, требуются более изощренные мето­ды.

Обработка информации

Обработка информации на ЭВМ производится, как правило, в местах возник­новения первичной информации, где организуются автоматизированные рабочие места специалистов той или иной службы (отдела материально-технического снабжения и сбыта, отдела главного технолога, конструкторского отдела, бухгалтерии, планового отдела и т.п.). Автоматизированное рабочее место (АРМ) специалиста включает персональную ЭВМ, работающую автономно или в вычислительной сети, набор программных средств и баз данных для решения функциональных задач.

Технология автоматизированной обработки информации строится на следующих принципах:

· интеграции обработки данных и возможности работы пользовате­лей в условиях эксплуатации автоматизированных систем централизо­ванного хранения и коллективного использования данных (банков дан­ных);

· распределенной обработки данных на базе развитых систем пере­дачи;

· рационального сочетания централизованного и децентрализованного управления и организации вычислительных систем;

· моделирования и формализованного описания данных, процедур их преобразования, функций и рабочих мест исполнителей;

· учета конкретных особенностей объекта, в котором реализуется ма­шинная обработка информации.

Организация технологии обработки информации на отдельных ее этапах имеет свои особенности, что дает основание для выделения внемашинной и внутримашинной технологии. Внемашинная технология (ее нередко именуют предбазовой) объединяет операции сбора и регистра­ции данных, запись данных на машинные носители с контролем. Внутримашинная технология связана с организацией вычислительного про­цесса в ЭВМ, организацией данных в памяти и их структури­зацией, что дает основание называть ее еще и внутрибазовой.

Внутримашинная технология решения задач на ЭВМ, как правило, реализует следующие типовые процес­сы преобразования информации: формирование новых баз данных; упорядочение данных; выборка некоторых частей записи, слияние и разделение данных; внесение изменений в данные; выполнение арифметических действий над реквизитами в пределах записей, над записями. Решение каждой отдельной задачи или комплекса задач требует выполнения следующих операций: загрузка программы машинного решения задачи; ввод исходных данных; логический и арифме­тический контроль введенной информации; исправление ошибочных дан­ных; компоновка входных массивов и сортировка введенной информации; вычисления по заданному алгоритму; получение выходной информации; редактирование выходных форм; вывод информации на экран и машинные носители; печать таблиц с выходными данными. Выбор того или иного варианта технологии определяется прежде всего объемно-временными особенностями решаемых задач, периодичностью, срочностью, требованиями к быстроте связи пользователя с ЭВМ и режимными воз­можностями технических средств – в первую очередь ЭВМ.

Интерактивный режим предусматривает непосредственное взаимо­действие пользователя с информационно-вычислительной системой, мо­жет носить характер запроса (как правило, регламентированного) или диалога с ЭВМ.

Запросный режим необходим пользователям для взаимодействия с системой. Такая необходимость обусловлена решением оперативных задач справочно-информационного характера, какими являются, на­пример, задачи резервирования билетов на транспорте, номеров в гос­тиничных комплексах, выдачи справочных сведений и т.п. ЭВМ в по­добных случаях реализует систему массового обслуживания, работает в режиме разделения времени, при котором несколько независимых або­нентов (пользователей) с помощью устройств ввода-вывода имеют в процессе решения своих задач непосредственный и практически одно­временный доступ к ЭВМ. Этот режим позволяет дифференцированно в строго установленном порядке предоставлять каждому пользователю время для общения с ЭВМ, а после окончания сеанса отключать его.

Диалоговый режим открывает пользователю возможность непосред­ственно взаимодействовать с вычислительной системой в допустимом для него темпе работы, реализуя повторяющийся цикл выдачи задания, получения и анализа ответа. При этом ЭВМ сама может инициировать диалог, сообщая пользователю последовательность шагов (представле­ние меню) для получения искомого результата.

Развитие организационных форм вычислительной техники строится на сочетании централизованной и децентрализованной – смешанной – форм. Предпосылкой появления смешанной формы явилось создание сетей ЭВМ на основе различных средств связи. Сети ЭВМ предполагают объединение в систему с помощью каналов связи вычислительных средств, программных и информационных ресурсов (баз данных, баз знаний). Сетями могут охватываться различные формы использования ЭВМ, причем каждый абонент имеет возможность доступа не только к своим вычислительным ресурсам, но и к ресурсам всех остальных або­нентов, что создает ряд преимуществ при эксплуатации вычислительной системы.

Интегрированные информаци­онные системы создаются с учетом того, что они должны осуществлять согласованное управление данными в пределах предприятия (организации), координировать работу отдельных подразделений, авто­матизировать операции по обмену информацией как в пределах отдель­ных групп пользователей, так и между несколькими организациями, от­стоящими друг от друга на десятки и сотни километров. Основой для по­строения подобных систем служат локальные вычислительные сети (ЛВС). Характерной чертой ЛВС является предоставление возможности пользо­вателям работать в универсальной информационной среде с функциями коллективного доступа к данным.

Все больше внимания уделяется развитию не только локальных, но и распределенных сетей, без которых немыслимо решение современных задач информатизации.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. В следующей таблице в правом столбце запишите, что означают аббревиатуры, приведенные в левом столбце:

АСУ
АСУП
АСУТП
АСНИ
АОС
САПР

2. Сгруппируйте нижеперечисленные АИС следующим образом:

По масштабу	По направлению деятельности	По территории	На предприятии

АСУ цехом, складов, корпоративные, региона, бухгалтерского учета, одиночные, САПР, снабжения, города, групповые, АСУТП, АСНИ, глобальные, кадров.

3. Преобразуйте аналоговый сигнал x(t) в двоичный вид:

4. Вставьте в текст пропущенные термины:

...................… информации во многом характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся...............… информации - это степень соответствия реальному объективному состоянию дела..............................… информации — мера возможности получить ту или иную информа­цию. …............................... информации - это степень соответствия информации текущему моменту времени........................… информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.............................… информации определяется ее свойством отражать реально суще­ствующие объекты с необходимой точностью. ….............................. информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. ….................... информации означает ее поступление не позже заранее на­значенного момента времени, согласованного со временем решения поставленной задачи.

5. Заполните таблицы сложения и умножения в шестеричной системе счисления:

Сложение

Умножение

 

6. Вычеркните неверные предложения:

· Шум квантования — случайная функция времени, определяемая как зависимость ошибки квантования от величины сигнала.

· От свойств носителя нередко зави­сят такие свойства информации, как полнота, доступность и достоверность.

· Любой процессор состоит из набора регистров памяти различного назначения, которые определенным образом связаны между собой и обрабатыва­ются в соответствии с некоторой системой правил.

· Мера целесообразности информации определяется как изменение ве­роятности достижения цели при получении дополнительной информации.

· Теоретическая информатика – раздел информатики, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных машин и систем.

· Информация всегда представляется в виде сообщения.

· Особая значимость двоичной системы счисления в информатике определяется тем, что внутреннее представление любой информации в компьютере является двоичным.

· Информационная система – это один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа ком­пьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель.

· Существует строгое доказательство того, что по возможностям преобразования нормальные алгоритмы Маркова эквивалентны машинам Поста.

О чем идет речь?

· Одна из форм задания - словесная.

 

· Одна из характеристик - массовость.

 

· Пример - математическая формула.

 

· Дает возможность ответить на вопрос “что делать?”

 

10. Вставьте в текст пропущенные термины:

Ячейки …................ памяти можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках. Недостатком этого типа является то, что заряды ячеек имеют свойство рассеи­ваться в пространстве. Для этого в компьютере происходит постоянная …............... Ячейки …........................ памяти можно представить как электронные микро­элементы — триггеры, состоящие из нескольких транзисторов. В триггере хранится не заряд, а ….............., поэтому этот тип памяти обеспечивает более высокое быстродействие. …......................... памяти можно выразить количеством содержащихся в ней слов или ячеек. Длина ячейки памяти измеряется количеством..................… или............................…

О чем идет речь?

· Свидетельствует о воз­никновении исключительной ситуации

 

· Вызывает сохранение информация о текущем состоянии выполняемой программы

 

· Может быть связано с обслуживани­ем запросов от периферийных устройств

 

12. Вставьте пропущенные названия элементов в схеме:

13. Вставьте пропущенные названия элементов в схеме:

ТРЕНИНГ УМЕНИЙ

 

Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 1.

Задание

Определить энтропию системы, состоящей из 5 подсистем, каждая из которых может иметь с равной вероятностью 4 состояния.

 

Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.

№ п/п	Алгоритм	Конкретное действие, соответствующее предложенному алгоритму
	Определить число возможных состояний системы.	Число возможных состояний системы равно: N = 4^5
	Записать формулу Хартли для подсчета энтропии.	Формула Хартли для подсчета энтропии:
	Вычислить значение энтропии.

 

Решите самостоятельно следующие задания:

Задание 1.1

Определить энтропию системы на примере трехкратного бросания шестигранной кости.

 

Задание 1.2

Определить энтропию системы на примере слова ЭНТРОПИЯ, считая, что русский алфавит содержит 32 символа с одинаковой частотой появления.

 

Задание 1.3

Определить энтропию системы на примере слова UNIT, считая, что английский алфавит содержит 26 символов с одинаковой частотой появления.

Задание 1.4

Определить энтропию системы на примере психологического теста, состоящего из 168 вопросов, требующих ответа типа “да” - “нет”.

 

Задание 1.5

Определить энтропию системы на примере 64 экзаменационных билетов, каждый из которых состоит из 3 вопросов.

 

Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 2.

Задание

Определить энтропию системы, которая за свой цикл функционирования (10 часов) находится в следующих состояниях: работа (в среднем – 7 часов), ожидание (в среднем – 2 часа), ремонт (в среднем – 1 час).

 

Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.

№ п/п	Алгоритм	Конкретное действие, соответствующее предложенному алгоритму
	Определить вероятности состояний системы.	Вероятности состояний системы равны: р(1)=7/10=0,7 р(3)=2/10=0,2 р(3)=1/10=0,1
	Записать формулу Шеннона для подсчета энтропии.	Формула Шеннона для подсчета энтропии:
	Вычислить значение энтропии.	Н = 0,7·log2(1/0,7) + 0,2·log2(1/0,2) + 0,1·log2(1/0,1) = = 0,7·2,06 + 0,2·2,32 + 0,1·3,32 = 2,24

 

Решите самостоятельно следующие задания:

Задание 2.1

Определить энтропию системы на примере бросания шестигранной кости, имеющей такие грани, что в половине случаев равновероятно выпадает либо “5”, либо “6”; в другой половине случаев равновероятно выпадают “1”, “2”, “3”, “4”.

 

Задание 2.2

Определить энтропию системы на примере слова НЕТ, считая, что в русском языке частота появления букв “Н”, “Е”, “Т” равна 0,053; 0,073; 0,053 соответственно.

 

Задание 2.3

Определить энтропию системы на примере слова UNIT, считая что в английском языке частота появления данных букв равна 0,03; 0,05; 0,05; 0,05 соответственно.

 

Задание 2.4

Определить энтропию системы на примере вопроса психологического теста, требующего ответа типа “да”-“не знаю”-“нет”, причем частоты вариантов ответов при массовом тестировании оказались равными 0,3; 0,5; 0,2.

 

Задание 2.5

Определить энтропию системы на примере выбора экзаменационного билета, если из 50 экзаменационных билетов 15 билетов выучены хорошо, 30 билетов – средне, а 5 билетов - плохо.

 

Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 3.

Задание

Перевести число A=4410 в двоичную систему счисления.

 

Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.

№ п/п	Алгоритм	Конкретное действие, соответствующее предложенному алгоритму
	Разделить исходное число на основание системы счисления, в которую нужно перевести это число.	Остаток: 44/2=22 0 22/2=11 0 11/2=5 1 5/2=2 1 2/2=1 0 1/2=0 1
	Повторять деление целого частного на основание системы, пока частное не станет меньше основания системы.
	Составить из остатков, расположенных в обратном порядке, новое число.	А=1011002

 

Решите самостоятельно следующие задания:

Задание 3.1

Перевести число A=8910 в троичную систему счисления.

 

Задание 3.2

Перевести число A=3710 в двоичную систему счисления.

 

Задание 3.3

Перевести число A=61210 в восьмеричную систему счисления.

 

Задание 3.4

Перевести число A=5010 в двоичную систему счисления.

 

Задание 3.5

Перевести число A=13710 в четверичную систему счисления.

 

Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 4.

Задание

Перевести число A=110101,1012 в десятичную систему счисления.

 

Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.

№ п/п	Алгоритм	Конкретное действие, соответствующее предложенному алгоритму
	Запишем представление числа в двоичной системе счисления.	А2=А5·2^5+ А4·2^4+ А3·2^3+ А2·2^2+ А1·2^1+ А0·2^0+ А-1·2^-1+ +А-2·2^-2+ А-3·2^-3
	Умножим весовые коэффициенты, соответствующие разрядам числа, на двоичную цифру разряда.	А2=1·2^5+ 1·2^4+0·2^3+ 1·2^2+ 0·2^1+ 1·2^0+ 1·2^-1+0·2^-2+1·2^-3
	Подсчитаем сумму.	А2=53,628

 

Решите самостоятельно следующие задания:

Задание 4.1

Перевести число A=100010101,112 в десятичную систему счисления.

 

Задание 4.2

Перевести число A=111000,11012 в десятичную систему счисления.

 

Задание 4.3

Перевести число A=100100100,12 в десятичную систему счисления.

 

Задание 4.4

Перевести число A=1100101010,012 в десятичную систему счисления.

 

Задание 4.5

Перевести число A=10010111,1112 в десятичную систему счисления.

 

Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 5.

Задание

Перевести А10=0,231 в двоичную систему счисления (до 5 знаков после запятой).

 

Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.

№ п/п	Алгоритм	Конкретное действие, соответствующее предложенному алгоритму
	Умножаем дробь на 2. Целая часть произведения будет первой цифрой числа в двоичной системе.	Целая часть 0,231·2=0,462 0 0,462·2=0,924 0 0,924·2=1,848 1 0,848·2=1,696 1 0,696·2=1,392 1
	Отбрасывая у результата целую часть, умножаем оставшуюся дробную часть на 2 и т.д. до получения заданной точности.
	Составим из целых частей новое число.	А=0,001112

 

Решите самостоятельно следующие задания:

Задание 5.1

Перевести А10=0,6752 в двоичную систему счисления (до 4 знаков после запятой).

 

Задание 5.2

Перевести А10=0,119 в двоичную систему счисления (до 6 знаков после запятой).

 

Задание 5.3

Перевести А10=0,2647 в двоичную систему счисления (до 5 знаков после запятой).

 

Задание 5.4

Перевести А10=0,4725 в двоичную систему счисления (до 5 знаков после запятой).

 

Задание 5.5

Перевести А10=0,842 в двоичную систему счисления (до 6 знаков после запятой).

 

Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 6.

Задание

Перевести число A=11101010112 в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления.

 

Решение

Предварительно заполните таблицу, подобрав к каждому алгоритму конкретное соответствие из данного задания.