Системы кодирования. Классификационная и регистрационная системы кодирования

16.Системы  кодирования. Классификационная  и регистрационная системы кодирования.

Система кодирования - это совокупность правил кодового обозначения объектов.

Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код  характеризуется длиной и структурой.

Процедура присвоения объекту кодового обозначения  называется кодированием.

Классификационная система кодирования ориентирована на предварительную классификацию классификацию объектов на основе либо иерархическую, либо фасетной системы.

Классификация кодирования применяется после  проведения классификации объектов. Различают последовательное и параллельное кодирование.

Последовательное  кодирование используют для иерархической классификационной структуры. Суть метода заключается в следующем: сначала записывается код старшей группировки 1-го уровня, потом код группировки 2-го уровня, затем код группировки 3-го уровня и тд. В результате получается кодовая комбинация, каждый разряд которой содержит информацию о специфики выделенной группы на каждом уровне иерархической структуры. Последовательная система кодирования обладает теми же достоинствами и недостатками, что иерархическая система классификация.

Параллельное  кодирование используется для фасетной системы классификации. Суть метода заключается в следующем: все фасеты кодируются независимо друг от друга; для значений каждого фасета выделяется определенное количество разрядов кода. Параллельная система кодирования обладает теми же достоинствами и недостатками, что и фасетная система классификации.

Регистрационная система кодирования предварительной классификации объектов не требует. Используется для однозначной индикации объектов. Различают порядковую и серийно-порядковую систему.

Порядковая  система кодирования предполагает последовательную нумерацию объектов числами натурального ряда. Этот порядок может быть случайным или определятся после предварительного упорядочения объектов, например, по алфавиту. Применяется, когда количество объектов не велико.

Серийно-порядковая система кодирования предусматривает предварительное выделение групп объектов, которые составляют серию, затем в каждой серии производится порядковая нумерация объектов. Каждая серия, в свою очередь, тоже получает порядковую нумерацию. Является смешанной: классифицирующей и идентифицирующей. Применяется, когда количество групп невелико.

17.Системы  счисления. Позиционные и непозиционные.  Двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная,  десятичная. Перевод в десятичную  систему счисления. Перевод десятичных  чисел в другие системы.

Система счисления — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков. Поскольку чисел гораздо больше чем цифр, то для записи числа обычно используется набор (комбинация) цифр. Только для небольшого количества чисел — для самых малых по величине — бывает достаточно одной цифры. Существует много способов записи чисел с помощью цифр, называемых системой счисления. Величина числа может зависеть от порядка цифр в записи, а может и не зависеть.

Непозиционная система счисления — система, в которой, значение символа не зависит от его положения в числе. Непозиционные системы счисления возникли раньше позиционных систем. Примером непозиционной системы счисления, дошедшей до наших дней, служит римская система счисления.

Цифры в римской системе  обозначаются различными знаками: 1—I; 3—III; 5—V; 10—X; 50—L; 100—C; 500—D; 1000—M. Для записи промежуточных значений существует правило: каждый меньший знак, поставленный справа от большего, прибавляется к его значению, а слева — вычитается из него. Так, IV обозначает 4, VI—6, LX— 60, XC—90 и т.д. Основной недостаток непозиционных систем — большое число различных знаков и сложность выполнения арифметических операций.

Позиционная система счисления — система, в которой значение символа зависит от его места в ряду цифр, изображающих число. Например, в числе 7382 первая цифра слева означает количество тысяч, вторая — количество сотен, третья — количество десятков и четвёртая количество единиц. Позиционные системы счисления (ПСС) более удобны для вычислительных операций, поэтому они получили более широкое распространение. Позиционная система счисления характеризуется основанием.

Десятичная  система счисления

Эта система пришла в Европу из Индии, где она появилась не позднее  VI века н. э. В этой системе 10 цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, но информацию несет не только цифра, но и место, на котором цифра стоит (то есть ее позиция). В десятичной системесчисления особую роль играют число 10 и его степени; 10, 100, 1000 и т. д. Крайняя правая цифра числа показывает число единиц, вторая справа — число десятков, следующая — число сотен и т. д. Причина наибольшей распространенности десятичной системы счисления состоит в том, что первым счетным аппаратом человека являлись его руки. Число пальцев и стало отправным пунктом для системы счета.

Двоичная  система счисления

В этой системе всего две цифры  — 0 и 1. Особую роль здесь играет число 2 и его степени: 2, 4, 8 и т. д. Крайняя  правая цифра числа показывает число  единиц, следующая цифра — число  двоек, следующая — число четверок и т. д. Двоичная система счисления позволяет закодировать любое натуральное число — представить его в виде последовательности нулей и единиц. В двоичном виде можно представлять не только числа, но и любую другую информацию: тексты, картинки, фильмы и аудиозаписи. Инженеров двоичное кодирование привлекает тем, что легко реализуется технически.

Восьмеричная  система счисления

В этой системе счисления 8 цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Цифра 1, указанная в самом  младшем разряде, означает — как  и в десятичном числе — просто единицу. Та же цифра 1 в следующем  разряде означает 8, в следующем 64 и т. д. Число 100 (восьмеричное) есть не что иное, как 64 (десятичное). Чтобы  перевести в двоичную систему, например, число 611 (восьмеричное), надо заменить каждую цифру эквивалентной ей двоичной триадой (тройкой цифр). Легко догадаться, что для перевода многозначного  двоичного числа в восьмеричную систему нужно разбить его  на триады справа налево и заменить каждую триаду соответствующей восьмеричной цифрой.

Шестнадцатеричная система счисления

Запись  числа в восьмеричной системе  счисления достаточно компактна, но еще компактнее она получается в  шестнадцатеричной системе. В качестве первых 10 из 16 шестнадцатеричных цифр взяты привычные цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, а вот в качестве остальных 6 цифр используют первые буквы латинского алфавита: А, В, С, D, Е, F. Цифра 1, записанная в самом младшем разряде, означает просто единицу. Та же цифра 1 в следующем разряде — 16 (десятичное), в следующем — 256 (десятичное) и т. д. Цифра F, указанная в самом младшем разряде, означает 15 (десятичное). Перевод из шестнадцатеричной системы в двоичную и обратно производится аналогично тому, как это делается для восьмеричной системы.

Перевод десятичных чисел в другие системы  счисления.

Правила перевода целых чисел:

• Основание новой системы счисления выразить в десятичной системе счисления и все последующие действия производить в десятичной системе счисления;
• Последовательно выполнять деление данного числа и получаемых неполных частных на основание новой системы счисления до тех пор, пока не получим неполное частное, меньшее делителя;
• Полученные остатки, являющиеся цифрами числа в новой системе счисления, привести в соответствие с алфавитом новой системы счисления.

Правила перевода дробных чисел:

• Основание новой системы счисления выразить в десятичной системе счисления и все последующие действия производить в десятичной системе счисления;
• Последовательно умножать данное число и получаемые дробные части произведений на основание новой системы счисления до тех пор. Пока дробная часть произведения не станет равной нулю или не будет достигнута требуемая точность представления числа в новой системе счисления;
• Полученные целые части произведений являющиеся цифрами числа в новой системе счисления, привести в соответствие с алфавитом новой системы счисления;
• Составить дробную часть числа в новой системе счисления, начиная с целой части первого произведения.

18.Этапы развития вычислительной  техники.

1.Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации. Он базировался н использовании пальцев рук и ног. Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке – наиболее развитом счетном приборе древности. Аналогом абака на Руси являются счеты. В начале 17 века Дж. Непер ввел логарифмы, что оказало революционное влияние на счет. Изобретенная им логарифмическая линейка успешно использовалась еще 15 лет назад, более360 лет прослужив инженерам. 
2. Развитие механики в 17 веке стало предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов, использующих механический способ вычислений. 1623г.- немецкий ученый В. Шиккард описывает и реализует в единственном экземпляре механическую счетную машину, предназначенную для выполнения 4-х арифметических операций над шестиразрядными числами. 1642г.-Б.Паскаль строит восьмиразрядную действующую модель счетной суммирующей машины. Было создано еще 50 таких машин. 1673г.-немецкий математик Г. Лейбниц создает первый арифмометр, позволяющий выполнять 4 арифметических операций. 1881г. – организация серийного производства арифмометров. Они использовались вплоть до 60-х годов 20 века. 1822г. 1 проект английского математика Ч. Беббиджа – разностная машина – 16-ти разрядный калькулятор, способный печатать цифровые таблицы. Эта машина имела арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати. работала на паровом двигателе и заносила результаты на металлическую пластину. 2 проект Беббиджа- аналитическая машина, использовавшая принцип программного управления и предназначавшаяся для вычисления любого алгоритма не был реализован, но получил широкую известность и высокую оценку ученых. Аналитическая машина состояла из 4-х основных частей: блок хранения исходных, промежуточных и результирующих данных (склад-память), блок обработки данных (мельница-арифметическое устройство), блок управления последовательностью вычислений (устройство управления), блок ввода исходных данных и печати результатов (устройство ввода-вывода). Вместе с Беббиджем работала Ада Лавлейс – первая программистка – писала первые программы для машины, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до настоящего времени. 
3. Электромеханический этап развития вычислительной техники. 1887г. – создание Г. Холлеритом в США первого счетно-аналитического комплекса. Его использовали для обработки результатов переписи населения в нескольких странах, в том числе и в России. 30-е годы – разработка счетно-аналитических комплексов, которые состоят из 4-х основных устройств: перфоратор, контрольник, сортировщик и табулятор. В это же время развиваются аналоговые машины. 1930г. – В. Буш разрабатывает дифференциальный анализатор, использованный в дальнейшем в военных целях. 1937г. – Дж. Атанасов и К. Бери создают электронную машину АВС. 1944г. – Г. Айкен создает управляемую вычислительную машину МАРК-1. 1957г. – последний крупнейший проект релейной вычислительной техники – в СССР создана РВМ-1, которая эксплуатировалась до 1965г. 
4. Электронный этап (создание ЭВМ) начинается с созданием в 1945г. в США электронной вычислительной машины ENIAK. В истории развития ЭВМ 5 поколений, которые отличаются в элементарной базе, логической архитектуре и программном обеспечении, различаются по быстродействию, оперативной памяти, способам ввода и вывода информации.