скачать книгу бесплатно
Один из подходов к уменьшению объёма состоит в передаче так называемой сжатой информации. Принцип передачи сжатой информации состоит в следующем. На передающем и приёмном концах имеется одинаковый набор знаков. Они образуют алфавит. Каждому знаку ставится в соответствие определённое слово, фраза или фрагмент изображения. Это соответствие известно как передающей, так и приёмной стороне. Если нужно передать какое-либо изображение, то по каналу связи передаётся только знак, которым это сообщение закодировано. Именно таким способом передаётся информация со спутников.
Такой же принцип может быть использован для обеспечения секретности. В качестве знаков алфавита могут использоваться, например, страницы книг. Т.е. передаются номера страниц, на приёмном конце по этим страницам определяется текст.
На различных этапах информационного процесса достигаются различные цели, поэтому информация может неоднократно перекодироваться.
Кодирование информации осуществляется с помощью конечного набора элементарных символов. Такой набор символов называется алфавитом.
Всем известны алфавиты естественных языков: русский (кириллица), латинский и др., представляющие собой конечное множество букв. В русском – 32 буквы, в латинском – 28, в китайском более 40 тыс. иероглифов.
Совокупность цифр образуют цифровые алфавиты:
? двоичный алфавит содержит две цифры: 0 и 1;
? троичный: 0, 1 и —1;
? десятичный: 0, 1, 2,…, 9;
? восьмеричный;
? двенадцатеричный;
? шестнадцатеричный.
Однако понятие алфавита является более широким. В общем случае алфавит может включать в себя совокупность русских и латинских букв, цифр, специальных знаков, математических знаков и т. д.
Количество символов в алфавите определяет его свойства, то есть экономность, длину слов, удобство преобразований, а также удобство записи слов. На основе цифровых алфавитов может быть построены способы кодирования информации:
? непозиционная, например, римская система счисления;
? позиционные системы счисления.
В компьютерных системах наиболее широкое применение нашло двоичное кодирование информации.
Основные преимущества двоичной системы кодирования:
? минимальное количество символов;
? высокая помехоустойчивость;
? простота реализации;
? простота выполнения арифметических и логических операций в компьютере и т. д.
Криптография
Кодирование информации с целью обеспечения секретности называется шифрованием или криптографией. Криптография – это наука об обеспечении секретности, аутентичности (подлинности) сообщения.
Суть криптографии состоит в том, чтобы трансформировать данные в зашифрованную форму, из которой извлечь исходную информацию можно только при наличии ключа.
В основе шифрования лежат два основных понятия: алгоритм и ключ.
Алгоритм – это способ закодировать исходный текст, в результате чего получается шифрованное послание. Зашифрованное послание может быть интерпретировано только с помощью ключа.
Чтобы зашифровать послание достаточно специального алгоритма. Действие такого алгоритма запускается уникальным числом, обычно называемым шифрующим ключом. Шифрующий ключ представляет собой битовую последовательность, 8 – битный ключ допускает 256 (2
) комбинаций ключей. Если использовать 128-битный ключ, то необходимо перебрать 2
ключей, что в настоящее время не под силу даже самым мощным компьютерам.
Шифрование может быть симметричным и асимметричным. Симметричное основывается на использовании одного и того же секретного ключа для шифрования и дешифрования. Симметричное шифрование используется, например, некоторыми банками в сетях банкоматов.
Асимметрия характеризуется тем, что для шифрования нужен один ключ, являющийся общедоступным, а для дешифрования – другой, являющийся секретным. Открытый и секретный ключ являются строго взаимосвязанной парой ключей.
Десятичное кодирование информации
Обработка информации техническими устройствами, в частности, обработка экономической информации на компьютере, требует кодирования информации. Целью кодирования при этом является удобство восприятия информации человеком и компьютером.
Разработка системы кодирования осуществляется в два этапа:
? классификация информации;
? кодирование.
Классификация – это распределение элементов множества на подмножества: классы, подклассы, группы, подгруппы, виды, подвиды.
Кодирование – это присвоение условного обозначения различным элементам.
Классификатор – это систематизированный свод элементов и их кодовых обозначений.
Классификатор студентов содержит данные:
? курса;
? номера группы;
? специальности;
? порядкового номера студента в соответствии с алфавитным списком.
Другой пример десятичного кодирования – телефонный справочник, где указываются десятичные коды городов, и десятичные коды номеров абонентов.
Двоичное кодирование информации
Обычное кодирование, основанное на амплитудной модуляции используется, в частности, в компьютерах для кодирования:
? – числовой;
? – графический;
? – текстовой;
? – звуковой информации.
В настоящее время на остове двоичного кодирования разработана система «цифрового телевидения».
Штриховое кодирование так же основывается на использовании двоичной системы счисления, т.е. информация при штриховом кодировании представляет собой последовательность нулей и единиц.
Однако физическая реализация двоичной системы может быть различной.
При обычном кодировании используется так называемая амплитудная модуляция, когда информация заключается в амплитуде сигнала.
При штриховом кодировании используется двоичная система, которая реализуется на основе широтной модуляции, т.е. информация заключается в ширине некоторой физической характеристики.
Такой физической характеристикой является ширина линий и ширина промежутков между линиями. Широкой линии и широкому промежутку соответствует значение, равное единице, узким линиям и промежуткам – ноль. Штриховое кодирование есть способ построения кода с помощью чередования широких и узких, тёмных и светлых полос, причём информативной является только ширина полос.
Избыточность информации
Избыточность – есть средство повышения надёжности.
Виды избыточности:
? функциональная;
? структурная;
? временная;
? информационная.
Структурная избыточность заключается в дублировании систем, элементов, деталей машин, живых организмов. Пример – парные органы у человека.
Функциональная избыточность – это меры обеспечивающие сохранение работоспособности системы при выходе некоторых параметров за пределы допусков. К числу таких средств относятся адаптация системы за счёт введения дополнительных обратных связей.
Временная избыточность – увеличение надёжности за счёт увеличения времени работы с информацией. Примеры – повтор передачи сообщения, повтор расчётов.
Информационная избыточность заключается в использовании слов, кодов, которые содержат как бы «излишние» элементы, что обеспечивает надёжность передачи сообщений.
Разработка системы кодирования осуществляется в два этапа:
? классификация информации;
? кодирование.
Классификация это разбиение множества объектов на подмножества по признаку их сходства или различия в соответствии с принятыми методами.
В настоящее время в организационно-экономическом управлении классификаторы строятся по иерархической системе и подразделяются на 4 вида: общегосударственные, отраслевые, региональные и локальные.
Общегосударственные классификаторы охватывают все значения реквизитов-признаков и связанных с ними показателей в масштабах всего народного хозяйства-холагии халк. Отраслевые- классификаторы ведутся в масштабах отрасли (министерства, ведомства), Региональные- в пределах территории (области, района, города), Локальные в пределах предприятий, учреждений и т. п.
Во всех классификаторах не только фиксируется место (позиция) каждого реквизита-признака, но и каждой позиции присваивается уникальное условное обозначение.
Особое место среди классификаторов занимают функциональные, относящиеся к определенным функциям управления, так как они связаны с методологией организации соответствующих управленческих работ. Примером такого функционального классификатора является План счетов бухгалтерского учета.
Систематизация информации с помощью классификаторов не только ведет к однозначному определению ее информационных единиц и их значений, но и дает возможность устанавливать между ними логико-математические отношения, при этом раскрывается механизм реализации информационных взаимосвязей для различных сфер и уровней управления. Для обеспечения поиска, комплексной обработки и увязки информации в информационных системах используются такие общегосударственные классификаторы, как:
ОКТЭП (технико-экономических показателей);
ОКПО (предприятий и организаций);
ОКОНХ (отраслей народного хозяйства);
ОКУД (управленческой документации);
ОКП (промышленной и сельскохозяйственной продукции);
ОКОАТО (объектов административно-территориального деления объектов и населенных пунктов);
КФС (форм собственности) и др.
Наличие классификаторов обеспечивает возможность построения эффективных логических систем кодирования экономической информации. Все коды строятся по определенным правилам (системам).
Кодирование экономической информации. Кодирование – это процесс присвоения экономической информации условных обозначений, подчиненных определенным правилам на основе принятого алфавита.
Система кодирования это совокупность правил и алгоритмов, по которым осуществляется кодирование. Код является обозначением признака объекта в виде знака или группы знаков в соответствии с принятой системой кодирования.
Различают два типа кодов: машинные и экономические. Машинные коды используют для управления ПК и представления команд, экономические объединяют все виды кодов, используемых для представления технико-экономической информации. Азбука кода это знаки, используемые в процессе кодирования. Основание кода это число знаков буквенного кода, используемых в кодовом обозначении.
Цифровая азбука кода состоит из цифр, смешанная азбука – из букв и цифр. В вычислительной технике существует система, которая называется двоичная система кодирования, основанная на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Иногда системы кодирования называют системами счисления. Также есть восьмеричная (от 0 до 7), шестнадцатеричная (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, B, C, D, E, F) и десятичная (от 0 до 9) системы счисления. Кодирование информации тесно связано с применением методов сортировки, группировки, поиска. Эти методы определяют назначение и структуру кодов. Кодирование и обратный процесс кодированию – декодирование – выполняются при автоматизированной обработке данных многократно, начиная с составления документов или других носителей информации, передачи данных по каналам связи и заканчивая выдачей результативных сведений пользователю.
Для кодирования экономической информации используются такие системы кодирования: порядковые, серийные, позиционные (разрядные, или десятичные), шахматные, комбинированные, единая система кодирования.
Системой кодирования называется строго определенный порядок присвоения условных обозначений единицам информации. Выбор конкретной системы кодирования зависит от объема кодированной номенклатуры, ее стабильности, от задач, стоящих перед системой, в частности от того, сколько времени потребуется на поиск данных, как и их полнота, надежность и достоверность. Существуют следующие способы кодирования информации:
Порядковая система кодирования представляет собой такое обозначение позиционной номенклатуры, которое соответствует ее порядковым номерам. Порядковый код применяется для идентификации малозначительных, устоявшихся списков названий. Преимущества кода – легкость построения; недостатки – невозможность выделить классификационные группы и подгруппы признаков, невозможность расширения номенклатуры в случае новых названий объекта.
Порядковая система кодирования предполагает последовательное присвоение условных обозначений кодируемым единицам информации. Специальной классификации информации, как правило, не требуется. Последовательность кодов задается прежде всего хронологией возникновения информационных единиц, но чаще всего объектом кодирования выступает информация, упорядоченная (систематизированная) по алфавиту.
При порядковой системе кодирования единицам призначной части информации последовательно присваиваются обозначения чисел натурального ряда в порядке его возрастания (реже убывания). Ни одна позиция массива (или кодируемой номенклатуры информации) при этом не пропускается. Порядковая система исключает возможность получения каких-либо промежуточных (внутренних) итогов по массиву (номенклатуре), поэтому ею пользуются ограниченно, лишь для небольших, а главное, устойчивых номенклатур или массивов, содержащих незначительное число информационных единиц.
Достоинством данной системы является компактность, а недостатками – невозможность формирования промежуточных итогов и практически полное отсутствие возможности расширения списка кодируемой номенклатуры (вследствие нарушения логики его построения).
Серийная система кодирования – дальнейшее развитие порядковой. Признаки предварительно группируются с учетом экономических требований. Каждой группе отводится серия номеров в порядке возрастания, но с учетом резерва есть свободные позиции на случай появления новых объектов. Преимущество этой системы – легкость расширения номенклатуры, когда принятая система группирования признаков не нарушается, недостаток – отсутствие автоматической возможности получения итогов. Серийная система кодирования ориентирована на разделение номенклатуры по какому-либо признаку на отдельные части (серии).
За каждой серией закрепляется своя группа условных обозначений (чисел, называемых номерами). При этом номера единиц информации последующих серий не продолжают последовательно номера уже имеющихся единиц предыдущей серии, в результате создается определенный разрыв номеров, используемый в качестве резерва для последующего расширения (в случае необходимости) номенклатуры кодируемых позиций в каждой серии без нарушения общей логики построения списка. Серийный код обеспечивает возможность получения промежуточных итогов по сериям, но только в пределах одного классификационного признака, а также сохранение принципов серийности при расширении кодируемой номенклатуры по установленному классификационному признаку, но лишь в пределах выделенных резервных позиций. Данная система удобна для относительно устойчивых и небольших позиций номенклатур, например, по ней строятся коды оплат-пардохт (доплат) и удержаний-пули аз маблаг нигон дошташуда.
Позиционная система кодирования применяется для кодирования сложных многопризначных номенклатур с большим количеством знаков. Классификация объектов осуществляется с целью выделения групп, подгрупп, разновидностей признаков. Преимущества этой системы – обеспечение группирования данных по различным признакам, возможность автоматического сжатия информации, недостатки – многоразрядность, громоздкость. Позиционная (разрядная, десятичная) система кодирования предполагает иерархическую структуру представления информации или разделение ее по нескольким соподчиненным признакам.
Сущность данной системы заключается в том, что каждый уровень (или признак) классификации обеспечивается своей нумерацией в пределах всего уровня или признака (группы информации). При этом устанавливается предел разрядности группы и выбирается ее некоторая кратность. Позиционная система применяется для кодирования сложных составных (иерархических) номенклатур, в которых, как правило, каждый реквизит, характеризующий низший уровень классификации, получает ряд характеристик, отражающих его принадлежность к более высокому уровню классификации. Позиционный код удобен для решения задач, связанных с необходимостью получения частных итогов по различным уровням иерархии. Позиционный код нагляден, но достаточно громоздок и, как правило, обладает излишней избыточностью. Позиционные системы подразделяются на поразрядно-последовательные, в которых для каждого уровня иерархии отводится только один разряд, характеризующий этот уровень, и поразрядно-порядковые, в которых некоторым уровням иерархии отводится несколько разрядов, причем многоразрядные обозначения даются последовательно (по порядку). В этом плане поразрядно-порядковая система может рассматриваться как продолжение поразрядно-последовательной.
