Sławomir Nowak Podstawy informatyki

Prezentacja na temat: "Sławomir Nowak Podstawy informatyki"— Zapis prezentacji:

1 Sławomir Nowak Podstawy informatyki
Teoria informacji Systemy liczbowe Definicja systemów informatyki

2 Informacje organizacyjne:
Prowadzący wykład: dr inż. Sławomir Nowak www: Prowadzący ćwiczenia: dr inż. Piotr Pikiewicz

3 Program wykładu Program (szkic) Teoria informacji Systemy liczbowe
Historia informatyki Algorytmy i struktury danych Problem przetwarzania informacji Problem przechowywania informacji Problem przesyłania informacji Przyszłość systemów informatyki, systemy biologiczne Zasady zaliczenia wykładu: egzamin Literatura Praca Zbiorowa Wykłady z podstaw informatyki prof. Stefana Węgrzyna, Gliwice 2003 Pochopień B. Arytmetyka w systemach cyfrowych, Warszawa 2004. Drozdek A. Wprowadzenie do kompresji danych, WNT1999. Niedziela M. Zbiór zadań z informatyki, Helion 2006. WIKIPEDIA: i wiele innych…

4 Informatyka nie jest (tylko) nauką o komputerach !!!!!!!!!!!!
Podstawy… Informatyka nie jest (tylko) nauką o komputerach !!!!!!!!!!!!

5 O czym właściwie będziemy mówić…?
Przeciętny człowiek błędnie utożsamia sobie zastosowania komputerów z informatyką i ma fałszywe wyobrażenie o tym, czym rzeczywiście jest informatyka. Interesują go komputery, oprogramowanie użytkowe i języki programowania. Mamy tu do czynienia z sytuacją podobną, jak w przypadku studiów astronomicznych, mających niewiele wspólnego z tym, o czym marzy każdy miłośnik astronomii: patrzeniem w niebo. Informatyka nie jest nauką o komputerach tak jak astronomia nie jest nauką o teleskopach. Prawdziwy informatyk niekonieczne zna się na komputerach. …z książki „Fascynujący świat komputerów”

6 O czym właściwie będziemy mówić…?
INFORMACJA to, co umysł jest w stanie zarejestrować, przetworzyć i wykorzystać do własnych celów. Tak rozumiana informacja jest więc związana z interpretacją otrzymanych sygnałów Informacja podlega przetwarzaniu przez naszą wiedzę i w efekcie możemy otrzymać inne informacje. Możliwe są więc różne interpretacje tej samej informacji. Systemy informatyki nie są bezpośrednio przystosowane do przetwarzania informacji rozumianej w ten sposób…

7 O czym właściwie będziemy mówić…?
Zgodnie ze podejściem ścisłym, które wywodzi się z fizyki i matematyki, informacja oznacza pewną własność fizyczną lub strukturalną obiektów. Własność ta stanowi wyróżnienie tego obiektu ze zbioru innych obiektów. INFORMACJA

8 Ten królik jest czarny. Wyróżnia go to od innych królików.

9 Ile informacji jest w tych stwierdzeniach?
Mój królik jest czarny Królik Basi jest biały Które stwierdzenie kryje więcej informacji? Ile informacji jest w tych stwierdzeniach?

10 Królik Basi jest biały Czy stwierdzenie zawiera informację?

11 Dzisiaj pada deszcz. Nie muszę podlewać ogródka. Dzisiaj pada deszcz. Ten wykład jest nudny. Informacje powiązane mają „mniej” informacji niż nie powiązane.

12 Przyjmijmy, że istnieje zbiór zdarzeń S={x1, … xn}
Przyjmijmy, że istnieje zbiór zdarzeń S={x1, … xn}. Zbiór S nazywamy alfabetem, jeśli każdy element xi jest symbolem (literą) używanym do konstruowania komunikatów. Przyjmijmy również, że prawdopodobieństwo zajścia każdego zdarzenia jest znane, p(xi)=pi Te prawdopodobieństwa P={p1, pn} są takie, że każde pi>=0 oraz wszystkie razem dają w sumie 1, tj. …zgodnie z teorią Claude’a Shannona (1948 r.)

13 ??? Ale o co chodzi…?

14 Alfabet: [b] , [c] Źródło zdarzeń S Pb = 0,8 Pc = 0,2 1 [b] 4 [b]
Przyjmijmy, że istnieje zbiór zdarzeń S={x1, … xn}. Zbiór S nazywamy alfabetem, jeśli każdy element xi jest symbolem (literą) używanym do konstruowania komunikatów. Przyjmijmy również, że prawdopodobieństwo zajścia każdego zdarzenia jest znane, p(xi)=pi Te prawdopodobieństwa P={p1, pn} są takie, że każde pi>=0 oraz wszystkie razem dają w sumie 1, tj. Alfabet: [b] , [c] Źródło zdarzeń S Pb = 0,8 Pc = 0,2 1 [b] 4 [b] 2 [b] 3 [c] 5 [b]

15 „Waga” informacji (oznaczamy jako lg)
Zakładając niezależność zdarzeń mamy funkcję: dla k>0 i k<>1 Funkcję tę nazywamy ilością autoinformacji stowarzyszonej ze zdarzeniem xi lub entropią indywidualną Jeśli przyjmiemy podstawę logarytmu 2 (k-2) wówczas jednostką informacji nazywamy bitem (oznaczamy jako lg) Ciekawostka: Istnieją także inne jednostki: [nat] dla logarytmów o podstawie e [hartley] dla logarytmów o podstawie 10 …zgodnie z definicją Hartleya (1928 r.)

16 „Waga” informacji Funkcja ta zmienia się odwrotnie proporcjonalnie do zmiany prawdopodobieństwa. Im mniej prawdopodobne zdarzenie, tym więcej zawiera informacji (co jest zgodne z naszą intuicją)

17 „Waga” informacji Przykład 1
Jeżeli źródło S={x1,x2} ma określone prawdopodobieństwa zdarzeń jako P={ ½, ½}, to I(x1)=(x2)= -lg(½) = 1[bit]. Oznacza to, że wybranie jednej z możliwości o równym prawdopodobieństwie ½ jest równa jednemu bitowi informacji. Przykład 2 Dla przypadku źródła S={x1,x2} lecz prawdopodobieństw zdarzeń P={1/4,3/4}, to I(x1)=2[bity], a I(x2)= 0,415 [bita].

18 Funkcja I dotyczy pojedynczych zdarzeń
Funkcja I dotyczy pojedynczych zdarzeń. Często mamy do czynienia z pewnym zbiorem (ciągiem) zdarzeń. Wprowadza się wtedy pojęcie entropii stowarzyszonej ze zbiorem zdarzeń H Entropia H jest średnią ilością informacji stowarzyszoną ze zbiorem n zdarzeń i odpowiednich prawdopodobieństw ich zajścia.

19 Entropia S – zbiór zdarzeń S={x1,…,xn} Przykład
Dla źródła binarnego S={x1,x2} prawdopodobieństwa zdarzeń wynoszą P = {p1, p2} = {p1, 1 – p1} H (p1, p2) = - p1 lg(p1) – p2 lg(p2) = - p1 lg(p1) – (1 - p1)lg(1 - p1) = H(p1) Wykres H ma maksimum (1 [bit]) dla p=0,5 i minimum dla p=0 i p=1

20 W informatyce entropia ta określa ograniczenie na średnią długość słowa kodowego używanego
przy kodowaniu wartości wyjściowych. ??? Ale o co chodzi…?

21 W informatyce entropia ta określa ograniczenie na średnią długość słowa kodowego używanego
przy kodowaniu wartości wyjściowych. ??? Ale o co chodzi…? 1 2 3 Na podst.

22 Wartości funkcji H mogą oczywiście przyjmować także wartości ułamkowe, np.:
??? Ale o co chodzi…? 1 W praktyce jednak wykorzystywane mogą być słowa kodowe o długości całkowitej 2 2,8 ??? 3 Na podst.

23 Kodowanie jest przekształceniem róźnowartościowym „jeden w jeden”.
W kodowaniu mamy zbiór wejściowy A i alfabet wyjściowy B. Każdemu symbolowi ze zbioru A przypisujemy ciąg liter ze zbioru B. a b

24 Kody jednoznacznie dekodowalne
Istnieje tylko jeden sposób podziału ciągu słów kodu na oddzielne słowa kodu. a aa Jednoznacznie dekodowalny ? aa ?

25 Kody przedrostkowe Kod ma właściwość przedrostkową jeśli przy dekodowaniu ciągu niepotrzebne jest przeglądanie z wyprzedzeniem, dla jednoznacznej identyfikacji. Jakie mogą być KODY? Jaki jest NAJLEPSZY kod?

26 Symbole: króliki Problem: zakodować sekwencję królików wyciąganych z kapelusza

27 Przykład kodów: litera Kod 1 Kod 2 Kod 3 Kod 4 A 00 B 1 11 01 C 10
00 B 1 11 01 C 10 Co można powiedzieć o jednoznacznej dekodowalności i przedrostkowości tych kodów?

28 Kod 1 litera Kod 1 A B 1 C 01 1 1 A B 1 01 C Kod nie jest jednoznacznie dekodowalny. Dla słowa 01 nie wiemy, czy oznacza AB czy C

29 Kod 2 litera Kod 2 A B 11 C 01 1 A 1 1 01 1 C B Kod jest jednoznacznie dekodowalny. Nie jest jednak przedrostkowy. Dla kodu 01 trzeba z wyprzedzeniem sprawdzić kolejną literę dla jednoznacznej identyfikacji.

30 Kod 3 litera Kod 3 A 00 B 11 C 10 1 1 00 01 10 A B C Kod jest jednoznacznie dekodowalny. Jest także przedrostkowy. Można to łatwo poznać, bo wszystkie kodowane symbole znajdują się w „liściach” drzewa. Kod ten nie jest jednak OPTYMALNY.

31 OPTYMALNOŚĆ Kodowaliśmy 3 symbole, A, B, C.
Długość słowa kodowego dla każdego symbolu wynosi 2. Czy to jest optymalne? Czy można „lepiej” zakodować te symbole? Dla przypomnienia entropia określa ograniczenie na długość słowa kodowego:

32 OPTYMALNOŚĆ Można także określić średnią długość słowa kodowego
kodującego symbol ze zbioru. P={p1,…,pn} – prawdopodobieństwa poszczególnych symboli li – długość słowa kodu, kodującego symbol i Ze zbioru różnych kodów ten, który przyjmuje najmniejszą wartość Lśr dla symboli o danym rozkładzie prawdopodobieństwa uznajemy za kod OPTYMALNY

33 Kod 4 litera Kod 4 A 00 B 01 C 1 1 1 1 C 00 01 A B Kod jest jednoznacznie dekodowalny. Jest także przedrostkowy. Jest to także kod OPTYMALNY.

34 OPTYMALNOŚĆ – jeszcze jeden aspekt…
W omawianych przypadkach zakładaliśmy, że wszystkie symbole są tak samo prawdopodobne (p1 = p2 = ,…, pn) Prawdopodobieństwa wynosiły więc: p = p = p = 1/3 Czy zawsze tak jest?

35 Policzmy króliki w przykładowej sekwencji:
symbol Ile? A 9 B 6 C 4

36 OPTYMALNOŚĆ – jeszcze jeden aspekt…
Tworząc kod możemy uwzględnić prawdopodobieństwo z jakim występują określone symbole lub nie. Uwzględnione prawdopodobieństwo NIE: Kody statyczne TAK: Kody dynamiczne Kody SEMI-statyczne

37 OPTYMALNOŚĆ – jeszcze jeden aspekt…
Na podstawach informatyki idziemy tu: Uwzględnione prawdopodobieństwo NIE: Kody statyczne TAK: Kody dynamiczne Kody SEMI-statyczne Tą dziedziną zajmuje się dział informatyki KOMPRESJA DANYCH JPEG RAR MPEG Kodowanie Huffmana Kodowanie Shannona Kodowanie arytmetyczne Transformaty ZIP

38 Kody SEMI-statyczne Alfabet Braile’a: 6 bitów (czyli 64 możliwości) wykorzystane do kodowania liter, cyfr i znaków przestankowych, a także najczęściej występujących krótkich słów: Tak naprawdę ze względu na kodowanie pewnych często występujących słów, nie jest kod w pełni statyczny… Na podst: Instytut Informatyki Uwr Studia dzienne Wykład nr 1: wprowadzenie, entropia, kody Huffmana

39 Systemy liczbowe

40 Systemy liczbowe LICZBA Uporządkujmy zdobyte informacje…
Omówiony materiał dotyczył kodowania i zapisu informacji. Ogólnie operowaliśmy na symbolach lub ich ciągach, którym przyporządkowywano inne ciągi symboli. Nadajmy informacji konkretną formę: LICZBA

41 Systemy liczbowe Liczba jest pojęciem abstrakcyjnym, niedefiniowalnym.
Liczby jednak służą do porównywania wielkości zbiorów (np. przedmiotów), a także wielkości ciągłych (miary i wagi), właściwości itp. W powiązaniu do ewentualnych fizycznych zastosowań (inaczej niż w matematyce, gdzie liczba pozostaje pojęciem abstrakcyjnym). W takim ujęciu liczba nabiera wartości informacyjnej i jest najwygodniejsza jako uniwersalny „nośnik” informacji w systemach informatyki.

42 Systemy liczbowe System liczbowy to zbiór reguł jednolitego zapisu liczb. Do zapisywania liczb zawsze używa się pewnego skończonego zbioru znaków, zwanych cyframi, które można zestawiać ze sobą na różne sposoby otrzymując nieskończoną liczbę kombinacji. Najbardziej prymitywnym systemem liczbowym jest jedynkowy system liczbowy, w którym występuje tylko jeden znak. Kolejne liczby są tworzone przez proste powtarzanie tego znaku. Np. 3 w tym systemie jest równe 111, a pięć Systemem takim posługują się np. PIGMEJE.

43 Inne systemy liczbowe Systemy liczbowe można podzielić na: Addytywne, w których liczby tworzy się przez dodawanie kolejnych symboli i stąd ich nazwa. Przykładem addytywnego systemu jest dobrze znany i wciąż stosowany rzymski system liczbowy. Pozycyjne, które posiadają symbole n liczb naturalnych: 0, 1, 2, ..., n − 1, gdzie n to tzw. podstawa systemu, która może być dowolną liczbą naturalną większą niż 1. W systemie rzymskim czasami występuje odejmowanie, nie tylko dodawanie. Sześćdziesiątkowy system liczbowy, stosowany był Mezopotamii, w którym podstawowymi wielokrotnościami były 10 i 60. Był on częściowo addytywny, częściowo pozycyjny. W życiu codziennym spotykamy ślady babilońskiego systemu w podziale godziny na 60 minut, a minuty na 60 sekund, oraz w podziale kąta na minuty i sekundy kątowe.

44 System dziesiętny Dlaczego system dziesiętny jest dla ludzi tak naturalny?

45 Systemy pozycyjne W systemach pozycyjnych cyfry są umieszczane w ściśle określonych pozycjach i mnożone przez odpowiednią potęgę n dają odpowiednią wartość. W sytuacji, gdy dana potęga nie jest potrzebna do zapisu danej liczby, wstawia się specjalny symbol. Współcześnie jest to cyfra 0. Na przykład liczbę 5004 w dziesiętnym systemie liczbowym (czyli systemie, którego podstawą jest 10) odczytuje się jako: 5×1000+0×100+0×10+4×1=5004. Pytanie za 100 punktów: Do którego z systemów zalicza się system binarny?

46 System dziesiętny

47 System dziesiętny Ciekawe, jaki system by się przyjął, gdyby ludzie mieli inną liczbę palców?

48 System naturalny dla współczesnych maszyn cyfrowych.
System dwójkowy System naturalny dla współczesnych maszyn cyfrowych. minimalizacja (do dwóch) liczby stanów pozwoliła na zminimalizowanie przekłamań danych np. przy przesyłaniu; pasuje do cyfrowych urządzeń technicznych, na zasadzie: jest napięcie/nie ma napięcia Liczby w systemach niedziesiętnych oznacza się często indeksem dolnym zapisanym w systemie dziesiętnym, a oznaczającym podstawę danego systemu. W celu podkreślenia, że liczba jest dziesiętna można również napisać obok niej indeks. Np = 1210 Stosuje się też inne oznaczenia – dec dla systemów dziesiętnych, hex dla szesnastkowych

49 System ósemkowy Dawniej często wykorzystywany do skrócenia zapisu binarnego. Obecnie chętniej stosuje się zapis szesnastkowy = 1×82 + 4×81 + 4×80 = = 10010

50 System szesnastkowy heksadecymalny (HEX)
Do zapisu liczb potrzebne jest szesnaście znaków. Poza cyframi dziesiętnymi od 0 do 9 używa się pierwszych sześciu liter alfabetu łacińskiego: A, B, C, D, E, F. Hex jest powszechnie używany w informatyce: Zastępuje zapis binarny. Wartość pojedynczego bajtu można opisać używając tylko dwóch cyfr szesnastkowych. W ten sposób można kolejne bajty łatwo przedstawić w postaci ciągu liczb HEX; Służy do przeglądania zawartości „surowej” pamięci komputerów; Służy do oznaczania kolorów w grafice komputerowej (kolory RGB zapisuje się jako 3 liczby HEX od 0 do FF(255) poprzedzone znakiem #, np. różowy - #FF8080). Zapis ten stosuje np. w HTML (do opisu wyglądu stron internetowych); 65.536dec = hex dec = hex 65.535dec = FFFFhex dec = FFFF.FFFFhex

51 System szesnastkowy heksadecymalny (HEX)
1dec = 1hex 2dec = 2hex 3dec = 3hex 4dec = 4hex 5dec = 5hex 6dec = 6hex 7dec = 7hex 8dec = 8hex 9dec = 9hex 10dec = Ahex 11dec = Bhex 12dec = Chex 13dec = Dhex 14dec = Ehex 15dec = Fhex W systemie binarnym każde 4 cyfry odpowiadają jednej cyfrze systemie szesnastkowym. Dzięki temu łatwo jest wykonywać konwersje pomiędzy systemem binarnym i heksadecymalnym. Ale o tym na ćwiczeniach…

52 System binarny …jeszcze raz …powoli

53 Bo albo mu się będzie chciało pić, albo nie…
Informatyk bardzo kod binarny… Dlaczego informatyk, gdy kładzie się spać, kładzie obok siebie jedną szklankę pełną, a drugą pustą? Bo albo mu się będzie chciało pić, albo nie…

54 0 0 0 1 1 0 1 1 Ponumerujmy 4 stany Potrzebujemy 2 bitów do
zapisania wszystkich stanów.

55 Dalej jest analogicznie:
10 stanów  4 bity 20 stanów  5 bitów 100 stanów  7 bitów 1000 stanów  10 bitów stanów  16 bitów itd…. Wartości te można wyliczyć ze wzoru na entropię H, dla równych prawdopodobieństw, zaokrąglając wynik w górę.

56 Organizacja informacji
OIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOIOIIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOO OIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOIIOOIOIOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIOOOOOIOIIIOOOIIIIIOOOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOIIOOIOIOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIOOOOOIOIIIOOOIIIIIOOOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOIIOOIOIOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIOOOOOIOIIIOOOIIIIIOOOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOIIOOIOIOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIOOOOOIOIIIOOOIIIIIOOOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOIIOOIOIOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIOOOOOIOIIIOOOIIIIIOOOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIOIIOIOOOIOOIIIOOOIIIOIOIOIIOIOOOOOOIIIIOOIIOIOIIOIOIIOIIIIOOIIIIOIOIOIOOOIOOIOOIOIOIOIOIOOIOIOIIIIIOIOIIIOOOOIIOIOOOIOIIOIOIOIOIIIOIOIIIIOIOIIIOIOIOIIOIOIOIOIOIOIOIIIIOIOIOIOIO … Informacja „wewnątrz” systemów informatycznych zapisana jest w postaci binarnej. Jak nadać jej wartość „użyteczną”??? Należy wprowadzić „jakiś porządek”

57 Organizacja informacji
OIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOI… Można dokonać podziału na fragmenty stałej wielkości (np. 8-bitowe). Fragmenty takie nazywa się BAJTAMI, albo słowami ośmio bitowymi, ale o tym później… ale… „Jak bardzo” różni się OOIIO od IIOO od OIOI od OIII …?

58 Organizacja informacji
OIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOI… Ważne są: - wartość bitu (0 lub I) - pozycja bitu OOOI - jedynka na prawej pozycji IOOO - jedynka na lewej pozycji

59 Organizacja informacji
OIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOI… OOOI - jedynka na prawej pozycji IOOO - jedynka na lewej pozycji Musimy przyjąć, która strona jest ważniejsza Bity z ważniejszej strony nazywamy bardziej znaczącymi Bity z mniej ważnej strony nazywamy mniej znaczącymi

60 Organizacja informacji
OIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOI… Przyjmuje się lewą stroną jako ważniejszą Jaką sumę wolelibyście mieć na koncie: 100 $ czy 001 $ Jaką sumę wolelibyście mieć na koncie: $ czy $

61 Organizacja informacji
Systemy komputerowe przyjmują jednak różne sposoby organizacji słów bitowych. …co często przyprawia informatyków o zawrót głowy. Nie istnieje więc JEDEN uniwersalny sposób uporządkowania bajtów w pamięci lub w czasie transmisji. Istnieją DWA OIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOLIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOIOIIOIOOOIIOOIIIOOI… BIG endian Angielskie nazwy big endian i little endian pochodzą z książki Jonathana Swifta Podróże Guliwera i odnoszą się do mieszkańców Liliputu, których spór o to, czy ugotowane jajko należy tłuc od grubego (tępego), czy od cienkiego (ostrego) końca, doprowadził do podziału na dwa stronnictwa toczące ze sobą niekończące się, choć bezsensowne dysputy i wojny. LITTLE endian

62 Uporządkowanym ciągom bitów przypisuje się konkretne wartości liczbowe:
0   16 1                               31

63 Zapis binarny jest ściśle związany z potęgami liczby dwa
Wartości bitów na poszczególnych pozycjach w zapisie binarnym odpowiadają kolejnym potęgom liczby 2: … Warto zauważyć, że nadając liczbom binarnym wartości liczbowe, zapisujemy je W INNEJ POSTACI (dziesiętnej). Takie działanie (zamiana sposobu zapisu liczb z jednego systemu na inny) nazywa się KONWERSJĄ Mówimy więc w tym wypadku o konwersji z systemu BINARNEGO na DZIESIĘTNY … 25 = 32 24 = 16 23 = 8 22 = 4 21 = 2 20 = 1 = 0*32 + 1*16+ 1*8 + 0*4 +1*2 + 0*1 = 26

64 Przykłady konwersji

65 Przykłady konwersji

66 Przykłady konwersji = 23

67 Przykłady konwersji = 11 Do bardziej złożonych konwersji wrócimy jeszcze w dalszej części…

68 Bit, bajt, kilobajt, megabajt…
Ciągi symboli grupuje się w większe jednostki. Szczególne znaczenie ma 8 bitów, które tworzy tzw. BAJT Bajt przyjmuje wartości od do czyli od 0 do 255 dziesiętnie. Np  odpowiada wartości 172 Jednostki 4, 8, 16, 32 i więcej bajtów nazywa się często SŁOWAMI lub OKTETAMI

69 Bit, bajt, kilobajt, megabajt…
Co można zapamiętać w jednym bajcie? Liczby dziesiętne w małym przedziale, np do 200, czy 0 do 255; Pojedynczy znak z klawiatury (zgodnie z tzw. tabelą ASCII) np.: ‘a’, ‘4’, ‘*’; Składając bajty w dłuższe ciągi można zapamiętywać dowolne liczby czy teksty, np.: „Ala ma kota” da się zapisać w 11 bajtach.

70 Tabela ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
W tabeli ASCII koduje się jedynie podstawowy zbiór 255 symboli (tyle kombinacji uzyskuje się z jednego bajtu). Nie ma w niej miejsca na symbole japońskie, chińskie, a nawet polskie znaki narodowe (ą, ć, ź, ó itp.). W związku z tym coraz powszechniej przechodzi się na inną tabelę, zwaną UNICODE - komputerowy zestaw znaków mający w zamierzeniu obejmować wszystkie pisma używane na świecie. Każdy ZNAK zapisany jest na dwóch, zamiast na jednym bajcie (tak jest w ASCII). Pozwala to zakodować znaków. Pierwsze 255 znaków pokrywa się z kodem ASCII.

71 Bit, bajt, kilobajt, megabajt…
1024 jest potęgą liczby dwa. Proszę sprawdzić: 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 … Znacznie ułatwia to adresowanie pamięci w komputerach. Bajty grupowane są w większe jednostki. 1024 bajty to kilobajt [kb] 1024 kb to megabajt [Mb] 1024 Mb to gigabajt [Gb] 1024 Gb to terrabajt [Tb] Do zastanowienia: dlaczego 1024 a nie 1000 ???

72 Rozmawia dwóch informatyków:
Pożycz mi 1000 złotych… Dobra… Ale pożyczę ci 1024 złotych dla równego rachunku.

73 Bit, bajt, kilobajt, megabajt…
Ile zmieści się w kilobajcie? Ala ma kota a kot ma Alę. To jest tekst testowy. W tej perspektywie, informacja jest indywidualną lub grupową interpretacją otrzymanego ciągu sygnałów (np. dźwiękowych czy optycznych) i musi zawsze opisywać stan jakiejś dziedziny. Podejście kognitywistyczno-systemowe w meta-teorii TOGA)[1] daje nam ścisłe definicje rozróżniające dane, informacje, wiedzę i preferencje jako podstawowe funkcjonalne elementy procesów myślowych naturalnych i sztucznych (zobacz też: Sztuczna inteligencja). W tej systemowej interpretacji, informacja jest przetwarzana przez naszą wiedzę i w wyniku daje inną informację lub nową wiedzę. W zależności od tzw. indywidualnego systemu konceptualizacji, ten sam ciąg sygnałów/znaków (danych) może być źródłem różnych informacji dla różnych osób lub robotów. Jeśli grupa ludzi lub społeczeństwo ma w pewnej dziedzinie ten sam system konceptualizacyjny (np. teorie, zbiory poglądów, definicje), to te same sygnały komunikacyjne odbierają w ten sam sposób, to znaczy dostarczają im one tą samą informację do przetwarzania. Ten tekst zajmuje około 1kb.

74 Bit, bajt, kilobajt, megabajt…
Ile zmieści się w megabajcie? Szkoła podstawowa w Karlinie. W 1Mb zmieszczą się szczegółowe Informacje dotyczące wszystkich uczących się dzieci. oraz: tekst niewielkiej książki kilka niezbyt dużych zdjęć 1000 tekstów piosenek 2000 dowcipów 5000 przysłów i powiedzonek 3 obszerne kazania teściowej

75 Bit, bajt, kilobajt, megabajt…
Ile zmieści się w gigabajcie? Pojemność ta wystarcza na ogół do zapisania jednego lub nawet dwóch filmów w formacie DivX

76 Bit, bajt, kilobajt, megabajt…
Ile zmieści się w terabajcie? odtworzenie filmów znajdujących się na płytach DVD o łącznej pojemności jednego terabajta zajęłoby około pół roku w bardzo dużej bibliotece wszystkie książki zawierają łącznie około jednego terabajta tekstu Tak olbrzymie pojemności danych są już powszechnie dostępne!!!

77 0110 -> 6 zł. w kieszeni. oC dziś w nocy. Kontekst informacji
„Czyta” informacja, zapisana w ciągach bitów, pozbawiona jest znaczenia (kontekstu). Systemy informatyki z zasady przetwarzają informację bez zwracania uwagi na jej znaczenie (semantykę). Dla systemów informatyki informacje są jedynie ciągami bitów przetwarzanymi przez odpowiednie operacje (algorytmy, programy). Znaczenie nadają jej użytkownicy tych systemów. 0110 -> 6 zł. w kieszeni. oC dziś w nocy. Milionów $ na koncie. informacja kontekst

78 Informacja I co dalej…? Podsumujmy:
Informacja opisuje pewien stan o określonym prawdopodobieństwie Przyjmuje się określony sposób zapisu informacji (kodowanie) Do kodowania liczb służą systemy liczbowe. W systemach informatycznych najczęściej zapisuje się informacje w postaci binarnej. Podstawą operacji na informacjach binarnych jest arytmetyka cyfrowa realizowana w oparciu o algebrę Bool’a To wszystko dotyczyło informacji. I co dalej…?

79 Na jednym z kolejnych wykładów omówimy jeszcze arytmetykę układów cyfrowych

80 Kierunek:

81 Informatyka Problem językowy:
Angielską nazwę computer science można dosłownie tłumaczyć jako nauka o komputerach. Jest to mylące i krytykowane w środowiskach akademickich. W języku polskim termin ten zaproponował w październiku 1968 r. Romuald Marczyński w Zakopanem na ogólnopolskiej konferencji poświęconej "maszynom matematycznym" (na wzór fr. informatique i niem. Informatik).

82 Informatyka Przechowywanie Przetwarzanie Przesyłanie
Informatyka jest nauką o przechowywaniu, przetwarzaniu i przesyłaniu informacji

83 A gdzie tu miejsce na komputery…?
Organizacji procesów przechowywania, przetwarzania i przesyłania informacji służą systemy informatyki. Komputery są systemami informatyki o określonym sposobie zapisu informacji i algorytmów opierając się na odpowiedniej strukturze urządzeniowej.

84 Przepis Składniki Czynności

85 Przetwarzanie informacji
Algorytmy w znaczeniu potocznym są listą czynności przeznaczonych do wykonania przez człowieka (bądź maszynę) na określonych obiektach (składniki przyrządzanej potrawy, współczynniki równania kwadratowego). Rezultatem wykonania tej listy jest wynik (przyrządzona potrawa, rozwiązanie równania). Słowo "algorytm" pochodzi od nazwiska Muhammed ibn Musa Alchwarizmi (أبو عبد الله محمد بن موسى الخوارزمي) matematyka perskiego z IX wieku

86 Problem wieloznaczności
Wieloznaczność jest zjawiskiem wszechobecnym w języku. Może ona dotyczyć różnych jednostek językowych: słów i ich cząstek, zdań i ich fragmentów, tekstów i ich części. Kontrola prezesa była szczegółowa. Trudno się tu zorientować, czy prezes kontrolował czy też był kontrolowany. Kryzys spowodował chaos gospodarczy Nie możemy stwierdzić, które zjawisko było przyczyną, a które skutkiem.

87 Przetwarzanie informacji
Komputery przetwarzają informacje z wykorzystaniem algorytmów. Każdy algorytm komputerowy musi być wprowadzony do komputera w bardzo rygorystycznie zdefiniowanym języku. Ludzie często komunikując się przesyłają między sobą informację wieloznaczne. Komputery mogą reagować tylko na całkowicie jednoznaczne instrukcje. Do tego celu służą języki programowania, w których pisze się programy. Program jest algorytmem zapisanym w języku zrozumiałym dla maszyny.

88 Przetwarzanie informacji
Współczesne komputery pracują zgodnie z koncepcją von Neumana: Polega na ścisłym podziale komputera na trzy podstawowe części: procesor (w ramach którego wydzielona bywa część sterująca oraz część arytmetyczno-logiczna) pamięć komputera (zawierająca dane i sam program) urządzenia wejścia/wyjścia …do algorytmów, programowania komputerów i przetwarzania informacji powrócimy w kolejnych wykładach.

89 Przechowywanie informacji
Informację na ogół trzeba zapamiętać. W zależności od ilości i rodzajów informacji sposoby zapamiętywania będą się różnić. Co dzień na głowę wody kubełek oraz na trąbie zrobić supełek". I chlust go wodą! Sekundę trwało I w supeł związał trąbę wspaniałą!

90 Przechowywanie informacji
Jak dużo informacji chcemy przechowywać? czy

91 Przechowywanie informacji
Jak szybko możemy zapisać informacje? Czy mamy tyle czasu? A może ważna jest trwałość?

92 Przechowywanie informacji
Jak szybko odczytać informacje? Na takiej żółtej karteczce Był numer telefonu szefa…

93 Przechowywanie informacji
Nawet w ujęciu systemów komputerowych problem przechowywania informacji jest bardzo złożony i szeroki. Pamięci fizyczne: wewnętrzne, zewnętrzne… Struktury danych, rekordy, pliki… Systemy baz danych Zapraszam na kolejne wykłady, na których zajmiemy się systemami przechowywania informacji…

94 Przesyłanie informacji
Sieć komputerowa - grupa urządzeń połączonych ze sobą w celu wymiany danych lub współdzielenia różnych zasobów. Różne języki… Konieczność zapisania informacji… Adres… Wybór drogi przez gońca… Wymóg potwierdzenia otrzymania… …i to samo w drugą stronę Problemy komunikacji można pokazać na podstawie wymiany wiadomości pomiędzy dwoma królami. W sieciach komputerowych problemy powodują, że zagadnienia komunikacji są bardzo skomplikowane.

95 Dziękuję za uwagę…