Informatika” faniga kirish. Ajratilgan vaqt-2soat. Maqsad

5.Axboratni taqdim etish usullari. EXMni arifmetik asosi.

Axborotni o’lchov birliklari va EXM da tasvirlash usullari.

Axborotni abstrakt tushunchalar qatoriga, masalan matematik formulalar qatoriga kuyish mumkin, lekin u har doim moddiy quvvat shaklda fizik asosiga ega bo’lgan xolda namoyon bo’ladi va shuning uchun ham uni o’lchash mumkin. Uzunlik, massa vaqt, tok va boshqalarni o’lchash uchun va o’lchash usullari uylab topilgan (misollar keltiriladi). 

Ma’lumotdagi axborot mikdorini bilish mumkinmi, bu axborot qanday birlikda o’lchansa bo’ladi? Bu savollarga javob berishdan avval, axborot turlari va ularni qayta ishlash vositalari bilan tanishaylik.

Turli xildagi xodisa va ashyolarning vaqt va fazodagi xolatini fizik kattaliklar bilan aniqlanadi. Fizik kattaliklar turli qiymatlar qabulqilishi mumkin. Ma’lum bir to’plamda cheksiz ko’p mikdordagi bir – biriga juda yakin qiymatlar qabul qila oladigan kattaliklar uzluksiz kattaliklar deb, uzluksizz kattaliklar vositasida olinadigan axborotlar uzluksiz axborotlar deb ataladi. 

Masalan: jism massasi, isitilgan yoki yoritilganlik darajasi, vaqt va x.k.

Ma’lum bir to’plamda cheklangan mikdordagi turli xil, aloxida aloxida qiymatlar qabul qila oladigan kattaliklar uzlukli (diskret) kattaliklar deb, uzlukli kattaliklar vositasida olinadigan axborotlar uzlukli axborotlar deb ataladi. 

Masalan: odamlar soni, olamdagi elektronlar soni, kitob varagini tartib raqami, uyning soni va x.k.

Aynan ana shu uzlukli kattaliklar orqali axborotni ifodalash usuli EXMlarda qo’llaniladi.

Kundalik xayotimizda uzluksiz axborotni biz so’zlar orqali o’zlashtirb kelamiz. So’zlar esa uz navbatida harf va maxsus belgilardan tashkil topadi. Bu turdagi axborotlar matnli axborot deb ataladi. Qayta ishlayotgan axborot turiga qarab, xisoblash texnikasi vositalari uch turga bo’linadi: 

1. Uzluksiz (analog) elektron xisoblash mashinalari (AEXM), bu xildagi mashinalarda vaqt birligi ichida uzluksiz axborotlar ustida xisoblash ishlari bajariladi.

   
   

2. Raqamli (diskret) elektron xisoblash mashinalari (REXM), bo’larda vaqt birlgi ichida raqamlardan tashkil topgan diskret (uzlukli) qiymatlar ustida amallar bajariladi.

   
   

3. Aralash (gibrid) elektron xisoblash mashinalari (GEXM) bu xildagi mashinalar AEXM larni axborotni uzluksiz kiritib chiqarish, RZXM larni esa axborotlarni katta tezlikda ishlov berish kabi xususiyatlarni uzida mujassamlashtirgan.

   
   

Ma’lumotdagi axborot mikdorini o’lchash mumkinligini quyidagicha tushintirlsa bo’ladi. Biror xodisa yoki ashyo xaqidagi son qiymatlari ko’rinishida berilgan ma’lumot va uni ortib borishi, ayni paytda bo’lmaslik darajamizni kamayishi yoki axborot noaniqligini kamayishiga oshlib keladi. Masalan, Axmedov Qodiriy kuchasida yashaydi degan xabar bor. Uning uyi kuchaning juft raqamli tomonidan deb atalishi noaniqlikni kamaytiradi. 

Misollar:

1. Koptok sakkizta qutidan birida joylashgan degan xabarda axborot noaniqligi 8 ga teng. 

   
   

Axborat noaniqligini teng ikki martaga kamaytiradigan ma’lumot, axborot o’lchov birligi bit deb ataladi.

2. Kitob javonining ikki qatoridan birida kitob joylashgan. 

   
   

Kitob birinchi qatorda deb aytsak, 1 bit axborot bergan bo’lamiz.

3. Koptok A,V yoki S qutilardan birida joylashgan . Koptok A qutida degan axborot 1 bitdan ko’proqdir.

   
   

Axborot mikdorini o’lchash uchun 1928 yili amerikalik muxandis R.Hartli quyidagi formulani taklif kilgan 

U = log N(1)

N - extimoli bir xil bo’lgan tasodifiy vokeaning soni 

U – N ta vokeadan biri sodir bo’lganligi xaqida ma’lumotdagi axborot mikdori bit U = log 3= 1,585 bit axborot beradi agar r=1 N desak , u xolda N = 1/r (1) tenglamaga kuysak

Uur = log N= log (1/r) log R 

Extimoli turlicha bo’lgan tasodifiy vokeani sodir bo’lishidagi axborot mikdori

Uur = Ri log (Pi) bit

Biz bundan keyingi dasrlarda ko’proq REXMlar bilan ish ko’ramiz. Zamonaviy REXMlarda axborotni signallarning ketma – ketligi yordamida kodlashning ikkilik usuli ishlatiladi. Bir xolatda 0 raqami bilan ikkinchisini 1 raqami bilan belgilash qabulqilingan. Bunday kodlash ikkilik kodlash deyiladi, 0 va 1 raqamlari esa bit (binary digit ya’ni bit – ikkilik raqam) deb ataladi. Matnli axborotni ikilikni kodlashda har bir belgiga uning kodi - belgilangan mikdordagi nollar va birlar ketma - ketligi mos keladi. EXM da bir belgiga bayt (byte) deb ataladigan 8 ta nol va birdan tashkil topgan ketma ketlik mos keladi. Bu turdagi ketma – ketliklar jami 2⁸ = 256 ta bo’lib, turli belgilarni kodlash imkonini beradi. Demak har qanday belgi bayt yoki 8 bit axborot ega. 

Masalan: Informatika degan so’z orqali berilgan ma’lumot 11 bayt, 1 raqam 1 bayt , 10 soni esa 2 bayt xajmiga ega. Bayt va bitlarda xotiraning sigimini o’lchash va ikkilik ma’lumotlarni uzatish tezligini o’lchash uchun ham ishlatiladi. 

Uzatish tezligi 1 sekunda uzatiladigan bitlar soni bilan o’lchanadi (masalan 19200 bit / sek) Bir sekunda bajara oladigan amallar soni EXMning xisoblash tezligi deb ataladi (masalan 500000 amal./ sek) Ikkilik ma’lumotlardagi axborot mikdorini o’lchash uchun bit va baytlardan tashqari , quyidagi kattarok birliklardan ham foydalaniladi.

1 kbayt (bir kilobayt)== 2¹⁰ = 1024 bayt (1 ming bit)

1. mbayt (bir megabayt) =2 ²⁰ = 1048576 bayt 

   
   

1 gbayt (bir gigobayt)= 2³⁰ = 1 mlrd bayt

O’xshatish uchun agar 1 bit = 1,25 mm desak, bayt = sm, kbayt = 1000 sm, mbayt = 10 km, gbayt = 10.000 km teng bo’ladi.

Yuqorida aytganimizdek ikkilik kodlashdagi 0 va 1 raqamlarini EXMda ifodalash uchun turgun xolati ikkita bo’lgan elementdan foydalaniladi. Elementning turgun xolatlaridan biri 0 ni ifodasi, ikkinchi 1 ni ifodalaydi. Ikkita turgun xolati bor bo’lgan elementni texnik jixatdan yaratish 8 eki 10 ta turgun xolatli elementniyaratishga qaraganda osonrok.