Организация информации

Хранение информации в памяти ЭВМ - одна из основных функций компьютера. Любая информация хранится с использованием особой сим­вольной формы, которая использует бинарный (двоичный) набор изображающих знаков: (0 и 1). Выбор такой формы определяется реализацией аппаратуры ЭВМ (электронными схемами), составляющими схемотехнику компьютера, в основе которой лежит использование дво­ичного элемента хранения данных. Такой элемент (триггер) име­ет два устойчивых состояния, условно обозначаемых как 1 (еди­ни­ца) и 0 (ноль), и способен хранить минимальную порцию информации, называемую бит (этот термин произведен от английского "binary digit" - двоичная цифра).

Понятие бита как минимальной единицы информации легко иллюстрируется простым примером. Допустим, Вы задаете собеседнику вопрос "Владеете ли Вы компьютерной грамотностью?", заранее точ­но зная, что он ответит "Да". Получаете ли Вы при этом, какую ли­бо информацию? Нет, Вы остаетесь при своих знаниях, а Ваш вопрос в этой ситуации либо лишен всякого смысла, либо относится к риторическим.

Ситуация меняется, если Вы задаете тот же вопрос в ожидании по­лучить один из двух возможных ответов: "Да" или "Нет". Задавая вопрос, Вы не владеете никакой информацией, т.е. находитесь в состоянии полной неопределенности. Получая ответ, Вы устраняете эту неопределенность и, следовательно, получаете информацию. Та­ким образом, двоичный набор возможных от­­ве­тов, несущих информацию, является ми­ни­­мальным. Следовательно, он определяет ми­ни­маль­но возможную порцию получаемой информации.

Два бита несут информацию, достаточную для устранения неопределенности, заключающейся в двух вопросах при двоичной системе от­ветов и т.д.

Преобразование информации из любой привычной нам формы (ес­те­с­т­венной формы) в форму хранения данных в компьютере (кодовую форму) связано с процессом кодирования. В общем случае этот процесс перехода от естественной формы к кодовой основан на из­ме­не­нии набора изображающих знаков (алфавита). Например, любой изображающий знак естественной формы (символ) хранится в памяти ЭВМ в виде кодовой комбинации из 8-ми бит, совокупность которых образует байт - основной элемент хранения данных в компьютере.

Обратный процесс перехода от кодовой формы к естественной называется декодированием. Набор правил кодирования и декодирования определяет кодовую форму представления данных или просто код. (Разумеется, процессы кодирования, и декодирования в компьютере осуществляются авто­ма­ти­чески без участия конечного пользо­ва­те­ля).

Одни и те же данные могут быть представлены в компьютере в различных кодах и соответственно по-разному интерпретированы ис­пол­нительной системой компьютера.

Например, символ "1" (единица) может быть представлен в зна­ко­вой (символьной) кодовой форме, мо­жет быть представлен как целое число со знаком (+1) в коде целых чисел, как положительное целое без знака в коде кардинальных чисел, как ве­щественное число (1.) в коде вещественных чисел, как эле­мент логической информации (ло­­ги­чес­кая единица - "истина") в ко­де представления логических данных. при этом любое из таких ко­до­вых представлений связано

не только с собственным видом интерпретации, но и с различными кодовыми комбинациями, кодирующими единицу.