情報量。情報の構文的、意味的、および実用的な尺度。情報の量と量の尺度と単位

トピック 2. コンピューターにおける情報の表現と処理の基本

文学

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情報の尺度 (構文的、意味論的、語用論的)

情報の測定にはさまざまなアプローチが使用できますが、最も広く使用されているのは次のとおりです。 統計的(確率的)、 セマンティックそして、p 実用的な方法。

統計的情報を測定する（確率的）方法は、1948 年に K. シャノンによって開発されました。彼は、情報の受信の結果として除去される、システムの状態の不確実性の尺度として情報量を考慮することを提案しました。不確実性を定量的に表現したものをエントロピーといいます。特定のメッセージを受信した後、オブザーバーがシステムに関する追加情報を取得した場合 バツ、そうすれば不確実性は減少します。受信する追加情報量は次のように定義されます。

システムに関する追加情報はどこにありますかバツ、メッセージの形式で受信されます。

システムの初期不確実性 (エントロピー) バツ;

システムの有限の不確実性 (エントロピー) バツ、メッセージの受信後に発生します。

システムの場合バツ離散状態の 1 つになる可能性があり、その数は n、それぞれの状態でシステムが見つかる確率が等しく、すべての状態の確率の合計が 1 に等しい場合、エントロピーはシャノンの公式を使用して計算されます。

ここで、はシステム X のエントロピーです。

あ- 情報の測定単位を決定する対数の底。

n– システムが取り得る状態 (値) の数。

エントロピーは正の量であり、確率は常に 1 より小さく、その対数は負であるため、K. シャノンの公式のマイナス記号はエントロピーを正にします。したがって、同じエントロピーでも符号が反対のものが、情報量の尺度として使用されます。

情報とエントロピーの関係は次のように理解できます。情報を取得する（その増加）ことは、同時に無知または情報の不確実性（エントロピー）を減らすことを意味します。

したがって、統計的アプローチでは、メッセージが表示される可能性が考慮されます。つまり、可能性が低いメッセージほど有益であると考えられます。最も期待されていない。イベントの確率が等しい場合、情報量は最大値に達します。

R. ハートレーは、情報を測定するための次の式を提案しました。

I=log2n ,

どこ n- 同じ確率のイベントの数。

私– 次のいずれかの発生に関するメッセージ内の情報の尺度。 nイベント

情報の大きさはその量で表されます。ほとんどの場合、これはコンピュータのメモリの量と、通信チャネルを介して送信されるデータの量に関係します。不確実性が半分になる情報量を単位とし、そのような情報の単位をといいます。少し .

自然対数 () がハートレーの公式の対数の底として使用される場合、情報の測定単位は次のようになります。 ナット ( 1 ビット = ln2 ≈ 0.693 nat)。数値 3 が対数の底として使用される場合、 - 扱う、10の場合、- そうだね（ハートレー）。

実際には、より大きな単位がより頻繁に使用されます。 バイト(バイト) 8 ビットに相当します。この単位が選択されたのは、コンピューターのキーボードのアルファベット (256=28) の 256 文字のいずれかをエンコードするために使用できるためです。

バイトに加えて、情報はハーフワード (2 バイト)、ワード (4 バイト)、およびダブルワード (8 バイト) で測定されます。さらに大きな情報測定単位も広く使用されています。

1キロバイト（KB - キロバイト) = 1024 バイト = 210 バイト、

1メガバイト（MB - メガバイト) = 1024 KB = 220 バイト、

1 ギガバイト (GB - ギガバイト) = 1024 MB = 230 バイト。

1テラバイト（TB - テラバイト) = 1024 GB = 240 バイト、

1ペタバイト（Pバイト - ペタバイト) = 1024 TB = 250 バイト。

1980年、ロシアの数学者ユウ・マニンは、量子コンピューターを構築するというアイデアを提案し、これに関連して、次のような情報単位が登場しました。 量子ビット (量子ビット、量子ビット ) – 「量子ビット」は、電子スピンなどの量子媒体を使用する理論的に可能な形式のコンピューターにおけるメモリの量を測定する尺度です。量子ビットは 2 つの異なる値 (「0」と「1」) を取ることができませんが、2 つの基底スピン状態の正規化された組み合わせに対応する複数の値を取ることができ、より多くの可能な組み合わせが得られます。したがって、32 量子ビットは約 40 億の状態をエンコードできます。

セマンティックなアプローチ。データの量ではなく、メッセージに必要な情報の量を決定する必要がある場合、構文上の尺度だけでは十分ではありません。この場合、意味論的な側面が考慮され、情報の内容を判断できるようになります。

情報の意味内容を測定するには、受信者 (消費者) のシソーラスを使用できます。シソーラス手法のアイデアは、N. Wiener によって提案され、国内の科学者 A.Yu によって開発されました。シュレーダー。

シソーラス呼ばれた 情報本体情報の受信者が持っているもの。シソーラスと受信したメッセージの内容を関連付けることで、不確実性がどの程度軽減されるかを知ることができます。

受信者のシソーラスに対するメッセージの意味情報の量の依存性

グラフ上に示された依存関係によれば、ユーザーがシソーラスをまったく持っていない場合（受信したメッセージの本質に関する知識、つまり =0）、または到着の結果として変化していないそのようなシソーラスの存在メッセージ () の場合、その中の意味情報の量はゼロに等しくなります。最適なシソーラス () は、意味情報の量が最大になるシソーラス () になります。たとえば、受信メッセージ内のセマンティック情報は、 なじみのない外国語ではゼロになります, しかし、この場合も同じ状況になります。 メッセージがニュースでなくなった場合、ユーザーはすでにすべてを知っているからです。

現実的な対策情報 その有用性を決定する消費者の目標を達成するために。これを行うには、メッセージを受信する前後で目標を達成する確率を決定し、それらを比較するだけで十分です。情報の価値 (A.A. Kharkevich による) は、次の式を使用して計算されます。

ここで、はメッセージを受信する前に目標を達成する確率です。

目標を達成する確率は、メッセージを受信するフィールドです。

用語 " 情報「ラテン語から来ています」情報唯物論的哲学の立場から見ると、情報は情報（メッセージ）の助けを借りて現実世界を反映したものです。 メッセージ音声、テキスト、画像、デジタルデータ、グラフ、表などの形式で情報を提示する形式です。広い意味で情報は、人々の間の情報の交換、生物と無生物の自然、人々とデバイスの間の信号の交換を含む一般的な科学概念です。

コンピューターサイエンスでは、情報を、周囲の世界の現象やオブジェクトについての私たちの考え方を変える、概念的に相互接続された情報、データ、概念とみなします。コンピュータサイエンスにおける情報とともに、「 データ」それらがどのように異なるかを示しましょう。

データ何らかの理由で使用されずに保存されるだけの標識または記録された観察と考えることができます。オブジェクトに関する不確実性を軽減する（情報を取得する）ために使用される場合、データは情報に変わります。データは客観的に存在し、個人やその知識の量に依存しません。一人の人の同じデータが情報に変わる可能性があるからです... それらはある人の知識の不確実性を減らすのに貢献しますが、別の人にとってはデータのままです。

例1

10 個の電話番号を 10 個の数字の連続として紙に書き、他の生徒に見せます。彼はこれらの数値をデータとして認識するでしょう。なぜなら... 彼らは彼に何の情報も提供しません。

次に、各番号の反対側に会社名と活動の種類を示します。他の学生にとって以前は理解できなかった数字が確実性を増し、データから将来使用できる情報に変わります。

データは事実、ルール、最新情報に分類できます。「それは知っていますが…」という質問には事実が答えます。事実の例:

モスクワはロシアの首都です。
2 掛ける 2 は 4 になります。
斜辺の二乗は脚の二乗の和に等しい。

ルールは「方法は知っています...」という質問に答えます。ルールの例:

二次方程式の根を計算するための規則。
ATMの使用手順。
交通法規。

事実と規則は、長期使用による十分なデータを表します。それらは非常に静的です。時間が経っても変更できない。

現在の情報は、ドル為替レート、製品の価格、ニュースなど、比較的短期間に使用されるデータを表します。

最も重要な情報の 1 つは経済情報です。彼女際立った特徴- 人々や組織のチームを管理するプロセスとのつながり。経済情報は、有形の商品やサービスの生産、流通、交換、消費のプロセスに伴います。そのかなりの部分は社会生産に関連しており、生産情報と呼ぶことができます。

情報を扱うときは、常にソースと消費者 (受信者) が存在します。情報源からその消費者までメッセージを確実に送信する経路とプロセスは、情報通信と呼ばれます。

1.2.2. 情報適切性フォーム

情報の消費者にとって、非常に重要な特性は、 十分性.

現実の生活では、情報が完全に適切であると信頼できる状況はほとんどあり得ません。ある程度の不確実性は常に存在します。消費者の意思決定の正しさは、オブジェクトまたはプロセスの実際の状態に対する情報の適切性の程度によって決まります。

例 2

あなたは学校を無事に卒業し、経済学の教育を続けたいと考えています。友人と話をすると、同じような研修が他の大学でも受けられることがわかります。そのような会話の結果、あなたは非常に矛盾した情報を受け取り、どちらかの選択肢を支持する決定を下すことができなくなります。受け取った情報は実際の状況には不十分です。

より信頼できる情報を得るために、大学受験ガイドを購入すると、総合的な情報が得られます。この場合、ディレクトリから受け取った情報は大学の研究分野を適切に反映しており、最終的な選択に役立つと言えます。

情報の適切性は次の 3 つの形式で表現できます。 意味論的、構文論的、実用的。

構文上の妥当性

構文上の妥当性情報の形式的および構造的特徴を表示しますが、意味論的な内容には影響しません。構文レベルでは、メディアの種類と情報を提示する方法、送信と処理の速度、情報を提示するためのコードのサイズ、これらのコードの変換の信頼性と精度などが考慮されます。構文の観点からのみ考慮される情報は、通常、データと呼ばれます。意味的な側面は関係ありません。この形式は、外部の構造的特徴の認識に貢献します。情報の構文面。

意味的（概念的）適切性

意味上の適切性オブジェクトの画像とオブジェクト自体の間の一致の度合いを決定します。意味論的な側面とは、情報の意味論的な内容を考慮することを指します。このレベルでは、情報が反映する情報が分析され、意味的なつながりが考慮されます。コンピューターサイエンスでは、情報を表現するコード間にセマンティックな接続が確立されます。この形式は、概念やアイデアを形成し、情報の意味、内容、およびその一般化を特定するのに役立ちます。

実用的（消費者）の適切性

現実的な妥当性情報とその消費者との関係、情報とそれに基づいて実行される管理目標との対応関係を反映します。情報のプラグマティックな性質は、情報（対象）、利用者、管理目標が統一されて初めて現れます。考慮の実用的な側面は、消費者が目標を達成するためのソリューションを開発するために情報を使用することの価値と有用性に関連しています。この観点から、情報の消費者特性が分析されます。この形式の適切性は、情報の実際の使用とそのコンプライアンスに直接関係しています。目的関数システムアクティビティ。

1.2.3. 測定情報

情報を測定するために、2 つのパラメーターが導入されます。

これらのパラメータは、考慮される適切性の形式に応じて異なる表現と解釈を持ちます。適切性の各形式は、情報量とデータ量の独自の尺度に対応しています (図 1)。

米。 1. 情報対策

情報の統語的尺度

情報量の構文的な尺度は、オブジェクトとの意味的な関係を表現しない非個人的な情報を扱います。

メッセージ内のデータ量は、このメッセージ内の文字 (ビット) 数によって測定されます。異なる記数法では、1 つの桁の重みが異なり、それに応じてデータの測定単位も変わります。

2 進数システムでは、測定単位はビット ( 2進数 - 2進数）。この測定単位とともに、8 ビットに等しい拡大された測定単位「バイト」が広く使用されています。
10 進数システムでは、測定単位は dit (小数点以下の桁) です。

例 3

8 桁のバイナリコード 10111011 の形式のバイナリメッセージにはデータ量があります。 6 桁の数字 275903 の形式の 10 進数のメッセージにはデータ量があります。

構文レベルで情報量 I を決定することは、システムの状態の不確実性 (システムのエントロピー) の概念を考慮せずには不可能です。実際、システムに関する情報を取得すると、そのシステムの状態に関する受信者の無知の度合いが常に変化します。この概念について考えてみましょう。

消費者が情報を受け取る前に、システムに関する予備的な（アプリオリな）情報を得ることができるようにするある。彼のシステムに対する無知の尺度は、次の関数です。 H(a)、 これは同時にシステムの状態の不確実性の尺度としても機能します。この措置はと呼ばれました エントロピ。消費者がシステムについて完全な情報を持っている場合、エントロピーは 0 です。消費者があるシステムについて完全に不確実である場合、エントロピーは正の数になります。受け取り次第新情報エントロピーが減少します。

何らかのメッセージを受け取った後 b 受信者はいくつかの追加情報を取得し、それによって先験的な無知が軽減され、事後的に（メッセージを受信した後） b ) システム状態の不確実性が増しました。

次に、メッセージで受信したシステム情報の量 b 、次のように定義されます , つまり、情報量はシステム状態の不確実性の変化（減少）によって測定されます。

有限の不確実性がある場合がゼロになると、最初の不完全な知識は完全な知識と情報量に置き換えられます。言い換えれば、システムのエントロピーは、 H(a) 不足している情報の尺度と考えることができます。

システムのエントロピー H(a) 、持っている N シャノンの公式によれば、可能な状態は以下に等しい

(1)

システムが次の状態にある確率はどこですか私 -番目の状態。

システムのすべての状態が同じ確率である場合、つまり、それらの確率は等しい、そのエントロピーは次の関係によって決まります。

(2)

2 進数システムにおけるシステムのエントロピーはビット単位で測定されます。式 (2) に基づいて、確率が等しい状態にあるシステムでは、1 ビットは知識の不確実性を半分に減らす情報量に等しいと言えます。

例 4

コインを投げるプロセスを記述するシステムには、同じ確率で 2 つの状態があります。どちらが上になったかを推測しなければならない場合、まずシステムの状態が完全に不確実になります。システムの状態に関する情報を取得するには、「これはヘッドですか?」という質問をします。この質問では、未知の状態の半分を破棄しようとしています。不確実性を 2 倍に軽減します。答えが「はい」でも「いいえ」でも、システムの状態が完全に明確になります。したがって、質問に対する答えには 1 ビットの情報が含まれます。最初の質問の後は完全に明確になったため、システムのエントロピーは 1 に等しくなります。式 (2) からも同じ答えが得られます。 log2 2=1。

例5。

「数字を当てよう」というゲーム。 1 から 100 までの数値を推測する必要があります。推測を開始した時点では、システムの状態がまったくわかりません。推測するときは、ランダムに質問するのではなく、答えによって知識の不確実性が 2 倍に軽減されるような方法で質問する必要があります。つまり、質問ごとに約 1 ビットの情報を得ることができます。たとえば、最初に「その数値は 50 より大きいですか?」という質問をする必要があります。推測に対する「正しい」アプローチにより、6 ～ 7 つの質問で数字を推測することが可能になります。式 (2) を適用すると、システムのエントロピーは log2 100 = 6.64 に等しいことがわかります。

例6。

Tumbo-Jumbo アルファベットには 32 個の異なる文字が含まれています。系のエントロピーとは何ですか? 言い換えれば、各シンボルがどれだけの情報を運ぶかを決定する必要があります。
各文字が等しい確率で単語内に出現すると仮定すると、エントロピーは log2 32=5 となります。

最も一般的に使用されるのは、2 進対数と 10 進対数です。これらの場合の測定単位は、それぞれ bit と dit になります。

情報量の係数（次数）メッセージの（簡潔さ）は、データ量に対する情報量の比率によって決まります。

情報内容係数 Y が大きいほど、システム内の情報 (データ) を変換する作業量は少なくなります。したがって、彼らは情報コンテンツを増やすことに努めており、そのために情報を最適にコーディングするための特別な方法が開発されています。

情報の意味的尺度

情報の意味内容を測定するため、つまり意味レベルでの量に関しては、Yu.I. Schneider によって提案されたシソーラスの尺度が最も高く評価されました。これは、情報の意味論的特性を主に、受信メッセージを受け入れるユーザーの能力と結び付けます。そのためのコンセプトが「 ユーザーシソーラス".

情報の意味内容間の関係に応じて S とユーザーのシソーラススプユーザーが認識し、その後シソーラスの変更に含めた意味情報の量。この依存関係の性質を図に示します。 2. 意味情報の量が異なる 2 つの限定的なケースを考えてみましょう。 0に等しい:

消費者は、意味論的な内容に同意するときに、最大限の量の意味論的情報を取得します。 S あなたのシソーラスを使って , 受信した情報がユーザーにとって理解可能であり、これまで知られていなかった (シソーラスにない) 情報をユーザーに提供する場合。

したがって、メッセージ内の意味情報の量、つまりユーザーが受け取る新しい知識の量は相対的な値です。同じメッセージが、有能なユーザーにとっては意味のある内容であっても、無能なユーザーにとっては意味のない内容 (セマンティックノイズ) になる可能性があります。

米。 2. 消費者が知覚する意味情報の量のシソーラスへの依存性

情報の意味 (内容) 側面を評価するときは、価値観を調和させるよう努めなければなりません。 S そして Sp.

意味情報の量の相対的な尺度は、コンテンツ係数になる可能性があります。と、意味情報の量とその量の比率として定義されます。

情報の実際的な尺度

情報の実際的な尺度は、その情報を決定するのに役立ちます。 使いやすさユーザーが目標を達成するための（価値）。この尺度は相対値でもあり、特定のシステムでのこの情報の使用の特殊性によって決まります。情報の価値は、目的関数が測定されるのと同じ単位 (またはそれに近い単位) で測定することをお勧めします。

例 7

経済システムでは、情報の実際的な特性 (価値) は、システムを管理するためにこの情報を使用することによって達成される運用の経済効果の増加によって決定できます。

ここで、は制御システムの情報メッセージの値です。 ;

- 制御システムの機能によって先験的に期待される経済効果。

メッセージに含まれる情報が制御に使用される場合に、システムの機能によって期待される効果。

比較のために、入力された情報メジャーを表に示します。 1.

表 1. 情報単位と例

情報対策	単位	例 (コンピューターエリア用)
構文: a) シャノンアプローチ b) コンピュータによるアプローチ	a) 不確実性の低減の程度 b) 情報提示の単位	a) 事象の確率 b) ビット、バイト、KB など。
セマンティック	a) シソーラス b) 経済指標	a) アプリケーションソフトウェアパッケージ、パーソナルコンピュータ、コンピューターネットワーク等 b) 収益性、生産性、減価償却率等
実用的な	使用価値	メモリ容量、パソコンの性能、データ転送速度など。金銭価値情報を処理し、意思決定を行う時間

1.2.4. 情報のプロパティ

情報利用の可能性と有効性は、代表性、内容、十分性、アクセスしやすさ、関連性、適時性、正確性、信頼性、安定性などの基本的な特性によって決まります。
情報の代表性は、オブジェクトの特性を適切に反映するための情報の選択と形成の正確さに関連しています。

ここで最も重要なことは次のとおりです。

元の概念が定式化される基礎となった概念の正しさ。
表示された現象の本質的な特徴と関連性の選択の妥当性。

情報の代表性が損なわれると、重大な間違いが生じることがよくあります。

コンテンツ情報は、処理されたデータの量に対するメッセージ内の意味論的情報の量の比率に等しい意味論的容量を反映します。 . 情報の内容が増加すると、同じ情報を取得するために必要な変換量が少なくなるため、情報システムの意味スループットが増加します。

含有係数と合わせて C 意味論的な側面を反映して、データ量に対する構文情報の量 (シャノンによると) の比率を特徴とする情報内容係数を使用することもできます。 .

適切性情報の（完全性）とは、最小限だが受け入れられるには十分な情報が含まれていることを意味します。正しい決断構成（指標のセット）。情報の完全性の概念は、その意味論的な内容 (セマンティクス) と語用論に関連付けられています。不完全なものとして、つまり正しい決定を下すための不十分な情報と過剰な情報の両方が、ユーザーによる決定の有効性を低下させます。

可用性ユーザーの知覚に合わせた情報は、その取得と変換のための適切な手順の実装によって保証されます。たとえば、情報システムでは、情報はアクセスしやすくユーザーフレンドリーな形式に変換されます。これは、特に、その意味形式をユーザーのシソーラスと調整することによって実現されます。

関連性情報は、その使用時の管理上の情報の価値の保存の度合いによって決定され、その特性の変化のダイナミクスとその情報の発生から経過した時間間隔に依存します。

適時性情報とは、タスクの解決時間と一致する、あらかじめ決められた時点までに情報が到着することを意味します。

正確さ情報は、受け取った情報が物体、プロセス、現象などの実際の状態にどれだけ近いかによって決まります。デジタルコードによって表示される情報については、精度に関する 4 つの分類概念が知られています。

形式的な精度。数値の最下位桁の単位値によって測定されます。
実際の精度。数値の最後の桁の単位の値によって決定され、その精度が保証されます。
システムの特定の動作条件下で得られる最大精度。
必要な精度はインジケーターの機能目的によって決まります。

信頼性情報は、現実の物体を必要な精度で反映するという特性によって決まります。情報の信頼性は、必要な精度の信頼確率によって測定されます。情報によって表示されるパラメータの値が、必要な精度の範囲内でそのパラメータの真の値と異なる確率。

持続可能性情報は、必要な精度を損なうことなくソースデータの変更に対応できる能力を反映しています。情報の安定性と代表性は、情報の選択と形成に選択された方法論によって決まります。

結論として、代表性、内容、十分性、アクセシビリティ、安定性などの情報品質のパラメータは、情報システム開発の方法論レベルで完全に決定されることに注意する必要があります。関連性、適時性、精度、信頼性のパラメータも方法論レベルで大部分が決定されますが、その値はシステムの機能の性質、主にその信頼性によって大きく影響されます。同時に、関連性と正確性のパラメータは、それぞれ適時性と信頼性のパラメータと厳密に関連しています。

1.2.5. 情報プロセスの一般的な特徴

自然界や社会では、情報の変化に伴う物体間の相互作用が絶え間なく行われています。情報の変化はさまざまな影響によって起こります。情報を含む一連のアクションは次のように呼ばれます。 情報プロセス。情報活動は、情報を使って行われるさまざまな活動から構成されます。その中には、情報の検索、受信、処理、送信、保存、保護に関連する行為も含まれます。

人々の間の情報交換、自然現象に対する人体の反応、人と自動システムの相互作用はすべて情報プロセスの例です。

プロセス コレクション以下が含まれます:

パラメータ測定。
後続の処理のためにデータ形式でパラメータを登録します。
システムで使用される形式へのデータの変換 (コーディング、所望の形式への縮小、および処理システムへの入力)。

データを測定および記録するには、信号を受信側システムが理解できる (互換性のある) 形式に変換するハードウェアが必要です。たとえば、その後の治療のために患者の体温や土壌水分を記録するには、特別なセンサーが必要です。このデータをメディアに記録したり転送したりするためにもハードウェアが必要です。

同じデータを繰り返し利用するためには、情報の保存が必要です。情報を確実に保存するには、物理メディアへのデータの書き込みとメディアからの読み取りを行うためのハードウェアが必要です。

プロセス交換情報は、情報のソースと消費者（受信者）の存在を意味します。情報源から情報を公開するプロセスは、と呼ばれます。移行、消費者情報を取得するプロセスは次のように呼ばれます。受付。したがって、交換プロセスは、相互接続された 2 つの送信プロセスと受信プロセスの存在を意味します。

送信および受信プロセスは、一方向、双方向、または交互双方向にすることができます。

情報源からその消費者までメッセージを確実に送信するパスとプロセスは、 情報通信.

米。 3. 情報交換プロセス

情報のソースと消費者は、人、動物、植物、自動装置。情報源から消費者まで、情報はメッセージの形式で送信されます。メッセージの受信と送信は信号の形式で実行されます。シグナルとは、メッセージを表示する物理環境の変化です。信号には、音、光、嗅覚（匂い）、電気、電磁などが考えられます。

エンコーダは、メッセージをソースが理解できる形式から、メッセージが送信される物理媒体からの信号に変換します。復号化装置はその逆の操作を実行し、メディア信号を消費者が理解できる形式に変換します。

送信されるメッセージの物質媒体には、天然の化合物 (匂いや味)、空気または電話の膜の機械的振動 (音声送信中)、電線内の電流の変動 (電信、電話)、光学範囲の電磁波 (知覚される) などがあります。人間の目による）、無線範囲の電磁波（音声およびテレビ画像の送信用）。

人間や動物の体内では、情報は微弱な電流の形で神経系を介して、または血液中に運ばれる特殊な化合物（ホルモン）を通じて伝達されます。

コミュニケーションチャネルの特徴 スループット- 単位時間当たりに送信されるデータの量。それは、トランシーバーデバイスでの情報変換の速度と、チャネル自体の物理的特性に依存します。スループットは、チャネルの物理的性質の能力によって決まります。

コンピューティングでは、情報プロセスが自動化され、信号を互換性のある形式にするハードウェアおよびソフトウェアの方法が使用されます。

処理と送信のすべての段階では、適切な互換性のあるハードウェアを備えた送信および受信デバイスが必要です。受信後のデータはストレージメディアに記録し、次の工程まで保管できます。

したがって、情報プロセスデータの一連の変換と新しい形式での保存で構成される場合があります。
現代社会における情報プロセスは、コンピューター上で自動化される傾向にあります。すべてが表示されます大量情報プロセスを実装し、情報消費者のニーズを満たす情報システム。

データをコンピュータのディレクトリに保存すると、情報をすばやくコピーし、別のメディアに配置して、コンピュータのユーザーに発行できるようになります。さまざまな形。長距離に情報を伝達するプロセスも変化しつつあります。人類は徐々にグローバルネットワークを介したコミュニケーションに移行しつつあります。

処理情報をあるタイプから別のタイプに変換するプロセスです。

処理を実行するには、次の条件が必要です。

初期データ - 処理用の原材料。
処理環境とツール。
データ変換のルール（手法）を定義する技術

処理プロセスは、新しい情報 (形式、内容、意味) を受信することで終了します。これは、と呼ばれます。 結果として生じる情報。

情報処理のプロセスは物質の生産プロセスに似ています。商品の生産には、原材料（出発物質）、環境および生産ツール（作業場や機械）、商品を製造するための技術が必要です。
上で説明した情報プロセスの個々の側面はすべて、密接に相互に関連しています。

コンピュータ上で情報処理を実行する場合、データに対する入力、保存、処理、出力という 4 つのアクショングループが存在します。

処理には、何らかのソフトウェア環境でのデータの変換が含まれます。各ソフトウェア環境には、データを操作できる一連のツールがあります。処理を実行するには、環境内で作業するための技術、つまり、環境ツールを操作するためのテクノロジー。

処理を可能にするには、データを入力する必要があります。ユーザーからコンピュータに転送されます。さまざまな入力デバイスがこの目的のために設計されています。

データは紛失せずに再利用できるように、さまざまな情報記憶装置に記録されます。

情報処理の結果を見るには、それを表示する必要があります。さまざまな出力デバイスを使用してコンピュータからユーザーに送信されます。

1.2.6. 数値情報のエンコード

一般的な概念

コーディングシステムは、情報の処理を便利かつ効率的に行うために、オブジェクトの名前をシンボル (コード) に置き換えるのに使用されます。

コーディングシステム- オブジェクトをコーディングするための一連のルール。

コードは、文字、数字、その他の記号で構成されるアルファベットに基づいています。このコードの特徴は次のとおりです。

length - コード内の位置の数。
構造 - 分類属性を示すために使用されるシンボルのコード内の配置順序。

オブジェクトにコード指定を割り当てる手順は次のように呼ばれます。 コーディング。

番号体系の概要

数値はさまざまな記数法で表すことができます。

数字を書くには、数字だけでなく文字も使用できます（たとえば、ローマ数字を書く - XXI、MCMXCIX）。数値の表現方法に応じて、数値体系は次のように分類されます。 位置的なそして 非位置的.

位置記数法では、数値の各桁の定量的値は、その数値の 1 つまたは別の桁が書かれている場所 (位置または桁) によって異なります。番号の位置には、右から左に 0 から番号が付けられます。たとえば、10 進数体系における数値 2 の位置を変更することにより、さまざまなサイズの 10 進数、たとえば 2 を書き留めることができます (数値 2 は 0 番目の位置にあり、2 単位を意味します)。 20 (数字の 2 は 1 番目の位置にあり、10 の位が 2 つあることを意味します)。 2000 (数字の 2 は 3 番目の位置にあり、2,000 を意味します)。 0.02など桁の位置を隣接する桁に移動すると、その値は 10 倍増加 (減少) します。

非位置数体系では、数値内の位置 (位置) が変わっても、数値の量的値は変わりません。非位置システムの例はローマシステムです。ローマシステムでは、場所に関係なく、同じ記号は同じ意味を持ちます (たとえば、数字 XVX の記号 X は、どこに出現しても 10 を意味します)。

位置記数法で数値を表すために使用されるさまざまな記号の数 (p) は、と呼ばれます。基礎番号システム。数字の値の範囲は 0 から p-1 までです。

10 進数システムでは p=10 で、10 桁は 0、1、2、... 9 の任意の数値を書き込むのに使用されます。

コンピュータにとっては、2 進数体系 (p=2) が最も適切で信頼性が高く、0 と 1 の一連の数字が数値を表すために使用されることが判明しました。さらに 2 つの数体系を使用して情報を表現すると便利です。

8 進数 (p=8、つまり、任意の数値は 0、1、2、...7 の 8 桁を使用して表現されます)。
16 進数 (p=16、使用される文字は数字 - 0、1、2、...、9 と文字 - A、B、C、D、E、F で、数字 10、11、12、13、14、15 は置き換えられます)それぞれ）。

10 進数、2 進数、および 16 進数体系のコードの対応を表 2 に示します。

表 2. 10 進数、2 進数、および 16 進数体系のコードの対応

10進数	バイナリ	16進数

一般に、位置記数系の任意の数値 N は次のように表すことができます。

ここで、k は数値 N に特有の整数の桁数です。

- 数値 N の整数部分の (k–1) 番目の桁。基数 p の記数法で書かれます。

数値 N の小数部分の N 番目の桁。基数 p の記数法で書かれます。

n - 数値 N の小数部分の桁数。

k 桁で表現できる最大数。

n 桁で表現できる最小の数値。

整数部に k 桁、小数部に n 桁があるため、異なる数値の合計を書くことができます。

これらの表記を考慮すると、基数 p を使用する任意の位置記数系で数値 N を記述すると、次の形式になります。

例8

p = 10 の場合、数値を 10 進数で書くと 2466.675 10 (k = 4、n = 3) となります。

p = 2 の場合、2 進数で書かれた数値は 1011.112 になります (k = 4、n = 2)。

2 進数および 16 進数体系は、数値を表すためだけに 10 進数と同じ特性を持ち、10 桁は使用されませんが、前者の場合は 2 桁のみが使用され、後者の場合は 10 桁と 6 文字が使用されます。したがって、数値の桁は10進数ではなく、2進数または16進数と呼ばれます。 2 進数および 16 進数システムで算術演算を実行する基本法則は、10 進数の場合と同様に適用されます。

比較のために、異なる記数法での数値の表現を、各桁の重みが考慮された項の合計として考えてみましょう。

例9

10進数体系では

二進法では

16進数体系では

ある数値体系から別の数値体系に数値を変換するにはルールがあります。

コンピュータにおける数値の表現形式

コンピューターは 2 進数を表す 2 つの形式を使用します。

自然形式または固定小数点形式。
標準形式または浮動小数点 (ドット) 形式。

自然形式 (固定小数点を使用) では、すべての数値は、整数部分と小数部分を区切る、すべての数値のコンマの位置が一定である一連の数字として表されます。

例 10

10 進数体系では、数値の整数部分に 5 桁、数値の小数部分に 5 桁があります。たとえば、このようなビットグリッドに書かれた数字の形式は次のとおりです。 +00564.24891; -10304.00674などこのようなビットグリッドで表現できる最大数は 99999.99999 になります。

数値を表す固定小数点形式は最も単純ですが、数値表現の範囲が限られています。演算結果が許容範囲外の数値の場合、ビットグリッドがオーバーフローし、それ以上の計算は無意味になります。したがって、現代のコンピューターでは、この形式の表現は通常、次の目的でのみ使用されます。整数.

底が p の記数法が使用され、数値の整数部が k 桁、小数部が n 桁である場合、有効数 N の範囲は、固定小数点形式で表すと、次の関係によって決まります。 :

例 11

p =2、k =10、n =6 の場合、有効数字の範囲は次の関係によって決まります。

通常形式（浮動小数点）の場合各数値は 2 つの数値グループとして表されます。最初の数値グループは次のように呼ばれます。仮数、 2番 - 順番に、仮数の絶対値は 1 未満であり、次数は整数である必要があります。一般に、浮動小数点形式の数値は次のように表すことができます。

ここで、M は数値の仮数です (| M |< 1);

r – 番号順 (r – 整数);

p – 記数体系の基数。

例 12

例 3 で指定されている番号は +00564.24891 です。 -10304.00674 は、次の式によって浮動小数点形式で表されます。

通常の表現形式には表示される数値の範囲が非常に広く、現代のコンピューターでは主に使用されています。数値の符号は 2 進数としてエンコードされます。この場合、コード 0 は「+」記号を意味し、コード 1 は「-」記号を意味します。

基数が p の記数法が、仮数部が m 桁、順序が s 桁で (順序と仮数の符号桁を考慮せずに) 使用される場合、正規形式で表したときの有効数 N の範囲が決定されます。関係により:

例 13

p =2、m =10、s =6 の場合、有効数の範囲はおよそからまで決定されます。

コンピュータで数値を表現するための形式

いくつかのビットまたはバイトのシーケンスは、多くの場合、分野データ。数値内のビット (ワード内、フィールド内など) には、0 番目のビットから始めて右から左に番号が付けられます。

コンピュータは、定数および可変長のフィールドを処理できます。

定数長フィールド:

ワード – 2バイト

ハーフワード – 1バイト

ダブルワード – 4バイト

拡張ワード – 8バイト。

可変長フィールドサイズは 0 ～ 256 バイトにすることができますが、整数のバイト数と等しくなければなりません。

固定小数点数は、ほとんどの場合、ワード形式またはハーフワード形式で表されます。浮動小数点数 - double および拡張ワード形式。

例 14

10 進数の数値 -193 は、2 進数の数値 -11000001 に対応します。この数値を 2 つの形式で表現してみましょう。

この数値を表す自然形式 (固定小数点) には、2 バイトの容量を持つワードが必要です。 (表3)。

表3

番号記号

数値の絶対値

カテゴリ番号

通常の形式では、数値 -19310 は 10 進数表記では -0.193x103 となり、同じ数値は 2 進数表記では -0.11000001x21000 となります。 2 進数形式で書かれた数値 193 を表す仮数には 8 つの位置があります。したがって、数値の指数は 8 なので、2 の累乗は 8 (10002) になります。数字の 8 も 2 進法で表記されます。この数値 (浮動小数点) を表す通常の形式にはダブルワードが必要です。つまり、 4バイト（表4）。

表4

	番号記号	注文	仮数
カテゴリ番号

数値の符号は左端の 31 ビット目に書き込まれます。番号の順序（24 位から 30 位）を記録するために 7 ビットが割り当てられます。これらの位置には、2 進数形式の数字 8 が含まれます。仮数を記録するために、24 ビット (0 ～ 23) が割り当てられます。仮数は左から右に書かれます。

任意の位置システムからへの転送 10進法推測航法

基数 p = 2 のコンピューターで使用されるような、任意の位置記数法からの変換。 8; 図１６に示すように、式（１）に従って１０進数に変換する。

例 15

2 進数を 10 進数に変換します。元の数値の対応する 2 進数を変換式 (1) に代入すると、次のようになります。

例 16

例 17

数値を 10 進数に変換します。

翻訳する際、16 進数体系では文字 A が値 10 を置き換えることが考慮されました。

整数を 10 進数から別の位置記数法に変換する

10 進法から別の数値法への逆変換を考えてみましょう。簡単にするために、整数のみの変換に限定します。

原則翻訳は次のようになります。数値 N を p で割る必要があります。結果の剰余は、数値 N の p 進表記の 1 桁目の桁を示します。次に、結果の商を再度 p で割って、結果の剰余を再度覚えておきます。これが 2 桁目の桁になります。この逐次除算は、商が数体系の底 - p より小さくなるまで続きます。この最後の商が最上位の桁になります。

例 18

10 進数 N = 20 (p = 10) を 2 進数系 (p = 2) に変換します。

私たちは上記のルールに従って行動します（図4）。最初の除算では、商 10 と余り 0 が得られます。これは最下位桁です。 2 番目の除算では、商 - 5 と余り - 1 が得られます。3 番目の除算では、商 - 2 と余り - 0 が得られます。除算は商が 0 になるまで続けられます。 5 番目の商は 0 です。余りは 1 です。この余りは、結果として得られる 2 進数の最上位桁です。ここで部門は終了します。ここで、最後の商から始めて結果を書き留め、残りをすべて書き直します。結果として、次のことが得られます。

米。 4. 除算法を使用した 10 進数から 2 進数への変換

1.2.7. テキストデータのエンコード

テキストデータは、何らかの物理媒体 (紙、磁気ディスク、ディスプレイ画面上の画像) に記録されたアルファベット、数字、特殊文字の集合です。

キーボードのキーを押すと、信号が 2 進数としてコンピュータに送信され、コードテーブルに保存されます。コードテーブルは、コンピューター内のシンボルの内部表現です。 ASCII (American Standard Code for Informational Interchange) テーブルは、世界中で標準として採用されています。

1 文字のバイナリコードを格納するには、1 バイト = 8 ビットが割り当てられます。各ビットの値が 1 または 0 であるとすると、1 と 0 の可能な組み合わせの数はに等しくなります。これは、1 バイトで 256 の異なるバイナリコードの組み合わせを取得し、それらを使用して 256 の異なる文字を表示できることを意味します。これらのコードは ASCII テーブルを構成します。エントリを短縮し、これらの文字コードを使いやすくするために、この表では、10 桁の数字と 6 つのラテン文字 (A、B、C、D、E、F) の 16 文字で構成される 16 進数システムを使用しています。文字をエンコードする場合、数値はは最初の列に書き込まれ、次にこのシンボルが配置されている交差点の行に書き込まれます。

1 バイト目による各文字のエンコードは、シンボルシステムのエントロピーの計算に関連付けられています (例 6 を参照)。文字エンコーディングシステムを開発する際には、ラテン語 (英語) アルファベットの小文字 26 文字と大文字 26 文字、0 から 9 までの数字、句読点、特殊文字、算術記号をエンコードする必要があることを考慮しました。これらはいわゆる国際シンボルです。これは約 128 文字になります。さらに 128 個のコードが各国語アルファベットの文字といくつかの追加文字をエンコードするために割り当てられます。ロシア語には、小文字と大文字が 33 個あります。エンコードされる文字の合計数がより大きいか、より小さいです。すべてのシンボルが等しい確率で発生すると仮定すると、システムのエントロピーは 7 になります。< H < 8. Поскольку для кодирования используется целое число бит, то 7 бит будет мало. Поэтому для кодирования каждого символа используется по 8 бит. Как было сказано выше, 8 бит позволяют закодировать символов. Это число дало название единице измерения объема данный «байт».

例 19

ASCII テーブルのラテン文字 S は、16 進コード 53 で表されます。キーボードで文字 S を押すと、それに相当する文字がコンピュータのメモリに書き込まれます。バイナリコード 01010011 は、各 16 進数を次の数字に置き換えることで得られます。バイナリと等価です。

でこの場合数字の 5 はコード 0101 に置き換えられ、数字の 3 はコード 0011 に置き換えられます。文字 S がコンピュータ画面に表示されると、デコードが行われ、そのイメージはこのバイナリコードを使用して構築されます。

注記！ ASCII テーブル内の文字は、8 つの 2 進数または 2 つの 16 進数を使用してエンコードされます (1 桁は 4 ビットで表されます)。

表 (図 5) は、文字エンコーディングを 16 進数で示しています。最初の 32 文字は制御文字であり、主に制御コマンドを送信することを目的としています。ソフトウェアとハードウェアによって異なる場合があります。コードテーブルの後半 (128 から 255) はアメリカの標準では定義されておらず、各国の文字、擬似文字、および一部の文字を対象としています。数学記号。国が異なれば、アルファベットの文字をエンコードするためにコードテーブルの後半の異なるバージョンを使用する場合があります。

注記！数値は、入出力時とテキスト内に表示される場合の 2 つの場合に、ASCII 標準を使用してエンコードされます。

比較のために、2 つのエンコードオプションの数値 45 を考慮してください。

この数値をテキストで使用する場合、その表現には 2 バイトが必要になります。各桁は、ASCII テーブルに従って独自のコードで表されます (図 4)。 16 進数ではコードは 34 35 となり、2 進数では 00110100 00110101 となり、2 バイトが必要になります。

米。 5. ASCIIコード表（断片）

1.2.8. グラフィック情報のエンコード

コンピューターで色を理解する

グラフィックデータとは、さまざまな種類のグラフ、図、図、図面などです。あらゆるグラフィックイメージは、特定の色領域の構成として表現できます。色は、目で直接認識される可視オブジェクトの特性を決定します。

コンピューター業界では、あらゆる色の表示は、いわゆる 3 つの原色 (青、緑、赤) に基づいています。 RGB (レッド - グリーン - ブルー) という略語がそれらを指定するために使用されます。

自然界に見られるすべての色は、これら 3 つの色の強さ (明るさ) を混合して変化させることによって作成できます。各色を 100% 混合すると白が生成されます。各色を 0% 混合すると黒が生成されます。

RGB の 3 つの原色をさまざまな割合で追加することによってコンピューターで色を再現する技術は、加法混合と呼ばれます。

人間の目は膨大な数の色を認識できます。モニターとプリンターは、この範囲の限られた部分しか再現できません。

コンピュータにおける色再現のさまざまな物理プロセスを記述する必要があるため、さまざまなカラーモデルが開発されてきました。モニターやプリンターではカラーモデルによって再現できる色の範囲や見え方が異なります。

カラーモデルは数学を使用して記述されており、いくつかの原色を混合することでさまざまな色合いを表現できます。

モニター画面上と印刷物では色が異なって見える場合がございます。この違いは、印刷時にモニター用以外のカラーモデルが使用されるためです。

カラーモデルの中で最も有名なものは、RGB、CMYK、HSB、LABです。

RGBモデル

RGB モデルは、構成色の明るさが増加すると、結果として得られる色の明るさも増加するため、加法的と呼ばれます。

RGB カラーモデルは、モニタ、スキャナ、およびカラーフィルタによって表示される色を記述するために一般的に使用されます。印刷デバイスの色域を表示するためには使用されません。

RGB モデルの色は、赤 (Red)、緑 (Green)、青 (Blue) の 3 つの基本色の合計として表されます (図 6)。 RGB は青から緑までの範囲の色の再現には優れていますが、黄色とオレンジの色合いの再現にはやや劣ります。

RGB モデルでは、各基本色は明るさ (強度) によって特徴づけられ、0 から 255 までの 256 個の離散値を取ることができます。したがって、色を異なる割合で混合し、各コンポーネントの明るさを変えることができます。したがって、あなたは得ることができます

256x256x256 = 16,777,216 色。

各色は、3 つのコンポーネントの輝度値を含むコードに関連付けることができます。 10 進数および 16 進数のコード表現が使用されます。

米。 6. RGBモデルの基本色の組み合わせ

10進表記は3つずつのグループです 10進数、たとえば 245,155,212 のようにカンマで区切ります。最初の数値は赤成分の明るさに対応し、2 番目の数値は緑に、3 番目の数値は青に対応します。

16 進形式のカラーコードは 0xХХХХХХ です。接頭辞 0x は、16 進数を扱っていることを示します。プレフィックスの後には 6 つの 16 進数 (0、1、2、...、9、A、B、C、D、E、F) が続きます。最初の 2 桁は赤成分の明るさを表す 16 進数で、2 番目と 3 番目のペアは緑と青の成分の明るさに対応します。

例 20

ベースカラーの最大の明るさで白を表示できます。これは、10 進表現ではコード 255,255,255、16 進表現ではコード 0xFFFFFF に相当します。

最小の明るさ（または）は黒に対応します。これは、10 進表現ではコード 0,0,0、16 進表現ではコード 0x000000 に相当します。

異なるが等しい明るさの赤、緑、青の色を混合すると、黒から白までの 256 階調のグレーの階調 (グラデーション) が得られます。グレースケール画像はグレースケール画像とも呼ばれます。

色の基本コンポーネントのそれぞれの明るさは 256 個の整数値しかとれないため、各値は 8 ビットの 2 進数 (8 つのゼロと 1 のシーケンス ()、つまり 1 バイト) として表すことができます。 RGB モデルでは、各色に関する情報を保存するには 3 バイト (基本色ごとに 1 バイト)、または 24 ビットのメモリが必要です。すべてのグレーの階調は同じ明るさの 3 つの成分を混合することによって形成されるため、任意の色を表すには 1 バイトだけが必要ですグレーの 256 階調のうちの 1 つです。

CMYKモデル

CMYK モデルは、印刷デバイス上のインクの混合を記述します。このモデルではシアン（Cyan）、マゼンタ（Magenta）、イエロー（Yellow）の3色を基本色としています。また黒色（blacK）を採用しています（図7）。単語内で強調表示されている大文字は、パレットの略語を構成します。

米。 7. CMYKモデルの基本色の組み合わせ

3 つの CMYK ベースカラーはそれぞれ、白から RGB ベースカラーの 1 つを減算することによって得られます。たとえば、シアンは白から赤を減算することによって得られ、黄色は青を減算することによって得られます。 RGB モデルでは、白色は最大輝度の赤、緑、青の混合として表現されることを思い出してください。次に、CMYK モデルの基本色は、次のように RGB モデルの基本色を減算する式を使用して表すことができます。

シアン = RGB - R = GB = (0,255,255)

黄色 = RGB - B = RG = (255,255,0)

マゼンタ = RGB - G = RB = (255,0,255)

CMYK の基本色は白から RGB の基本色を減算して得られるため、減法混色と呼ばれます。

CMYKベースカラーは明るい色であり、暗い色の再現にはあまり適していません。したがって、これらを混合すると、実際には純粋な黒ではなく、汚れた茶色になります。したがって、CMYK カラーモデルには、純粋な黒も含まれています。暗い色合い、黒の画像要素の印刷にも使用できます。

減法 CMYK カラーは、加法 RGB カラーほど純粋ではありません。

CMYK モデルのすべての色を RGB モデルで表現できるわけではありませんし、その逆も同様です。量的には、CMYK の色の範囲が狭くなります。色の範囲 RGB。この状況は基本的に重要であり、モニターや印刷デバイスの物理的特性だけが原因ではありません。

HSB形

HSB モデルは、H – 色相またはトーン (Hue)、S – 彩度 (Saturation)、および B – 明るさ (Brightness) の 3 つのパラメーターに基づいています。これは RGB モデルの変形であり、やはり基本色の使用に基づいています。

現在使用されているすべてのモデルの中で、このモデルは人間の目の色の認識方法に最もよく一致します。直感的に明確な方法で色を説明できます。アーティストがよく使用します。

HSB モデルでは、彩度は色の純度を特徴付けます。ゼロ彩度は灰色に対応し、最大彩度はその色の最も明るいバージョンに対応します。明るさは照度の程度として理解されます。

グラフィカルに、HSB モデルは、色の濃淡がそれに沿って位置するリングとして表すことができます (図 8)。

米。 8. HSB モデルのグラフ表示

モデルラボ

印刷装置にはLabモデルを採用。階調が少ない CMYK モデルよりも高度です。 Lab モデルのグラフ表現を図に示します。 9.

米。 9. ラボモデルのグラフィック表現

Lab モデルは、L - 明るさ (輝度) と 2 つの色パラメータ - a と b の 3 つのパラメータに基づいています。パラメータ a には、濃い緑から灰色、明るいピンクまでの色が含まれます。 b パラメータには、水色から灰色、明るい黄色までの色が含まれます。

グラフィック情報のエンコード

グラフィックイメージはグラフィックファイル形式で保存されます。

画像はグラフィック要素（絵素）、つまりピクセル（ピクセル）の集合です。画像を記述するためには、1つの画素をどのように記述するかを決める必要があります。

ピクセルの色の説明は、本質的には特定の色に従ったカラーコードです。カラーモデル。ピクセルの色はいくつかの数字で表されます。これらの番号はチャネルとも呼ばれます。 RGB、CMYK、Lab モデルの場合、これらのチャネルはカラーチャネルとも呼ばれます。

コンピュータでは、色情報を表すために各ピクセルに割り当てられたビット数を色深度またはビット深度と呼びます。色深度は、ピクセルが表現できる色の数を決定します。色深度が大きいほど、画像の説明を含むファイルサイズが大きくなります。

例 21

色深度が 1 ビットの場合、ピクセルは 2 つの可能な色 (白または黒) のうち 1 つだけを表現できます。色深度が 8 ビットの場合、使用可能な色数は 2 です。色深度が 24 ビットの場合、色数は 1,600 万色を超えます。

RGB、CMYK、Lab、およびグレースケールイメージには、通常、カラーチャネルごとに 8 ビットが含まれています。 RGB と Lab には 3 つのカラーチャネルがあるため、これらのモードの色深度は 8?3 = 24 です。CMYK には 4 つのチャネルがあるため、色深度は 8?4 = 32 です。ハーフトーンイメージではチャネルが 1 つだけであるため、その色は深さは8です。

グラフィックファイル形式

グラフィックファイル形式は、グラフィックイメージのエンコード方法に関係します。

現在、BMP、GIF、TIFF、JPEG、PCX、WMF など、20 を超えるグラフィックファイル形式があります。静止画像に加えて、アニメーションクリップやサウンドを含めることができるファイルもあります。たとえば、GIF、PNG、AVI、SWF、MPEG、MOV などです。これらのファイルの重要な特徴は、ファイルに含まれるデータを圧縮形式で表現できることです。

VMR形式(ビットマップピクチャ - Windows デバイス独立したビットマップ) – Windows形式、その制御下で実行されるすべてのグラフィックエディタによってサポートされます。 Windows で使用するビットマップイメージを保存するために使用されます。インデックス付きカラー (最大 256 色) と RGB カラー (1,600 万階調) の両方を保存できます。

GIF形式(グラフィックス交換フォーマット) – グラフィックス交換フォーマットは、LZW ロスレス情報圧縮アルゴリズムを使用し、256 色以下のラスターイメージを保存するように設計されています。

PNG形式(ポータブルネットワークグラフィックス) - ネットワーク用のポータブルグラフィックス形式は、GIF 形式を置き換えるために開発されました。 PNG 形式では、24 ビットまたは 48 ビットの色深度で画像を保存でき、グラデーションの透明度を制御するマスクチャネルを含めることもできますが、レイヤーはサポートされていません。 PNG は、JPEG のような非可逆品質の画像を圧縮しません。

JPEG形式(共同写真専門家グループ) - 写真専門家の共同グループの形式は、写真品質のマルチカラー画像をコンパクトに保存できるように設計されています。この形式のファイルの拡張子は、jpg、jpe、または jpeg です。

GIF とは異なり、JPEG 形式は非可逆圧縮アルゴリズムを使用しており、非常に高い圧縮率 (単位から数百倍) を実現します。

1.2.9. 音声情報のエンコード

音の概念

90 年代初頭以来、パーソナルコンピューターはオーディオ情報を処理できるようになりました。サウンドカード、マイク、スピーカーを備えたすべてのコンピュータは、オーディオ情報を録音、保存、再生できます。

音は振幅と周波数が連続的に変化する音波です（図10）。

米。 10. 音波

信号の振幅が大きいほど、人にとっての音量は大きくなり、信号の周波数 (T) が大きいほど、トーンは高くなります。音波の周波数はヘルツ (Hz、Hz)、または 1 秒あたりの振動数で表されます。人間の耳は、可聴周波数範囲と呼ばれる (およそ) 20 Hz ～ 20 kHz の範囲の音を知覚します。

音質仕様

オーディオコーディングの深さ- 音声信号ごとのビット数。

最新のサウンドカードは、16、32、または 64 ビットのオーディオエンコード深度を提供します。レベル数（振幅階調）は次の式で計算できます。

信号レベル（振幅階調）

サンプリング周波数– これは、1 秒間の信号レベルの測定数です。

1 秒あたり 1 回の測定は 1 Hz の周波数に相当します

1秒間に1000回の測定 - 1kHz

測定回数は以下の範囲で可能です。 8000から48,000まで(8kHz～48kHz)

8 kHz はラジオ放送周波数に相当します。

48 kHz – オーディオ CD の音質。

音声情報をエンコードする方法

コンピュータが連続オーディオ信号を処理するには、信号を一連の電気パルス (バイナリの 1 と 0) に変換する必要があります。ただし、数値データ、テキストデータ、グラフィックデータとは異なり、サウンドレコーディングには、同じように長く証明されたコーディング履歴がありません。その結果、バイナリコードを使用してオーディオ情報をエンコードする方法は標準化からはほど遠いです。多くの個々の企業が独自の企業標準を開発していますが、一般的には 2 つの主要な領域に区別できます。

FM（周波数変調）方式これは、理論的には、あらゆる複雑な音をさまざまな周波数の単純な高調波信号のシーケンスに分解でき、それぞれが正弦波を表し、したがって数値パラメータ、つまりコードで記述できるという事実に基づいています。自然界では、音声信号は連続スペクトルを持ち、つまりアナログです。それらの高調波系列への拡張と離散デジタル信号の形式での表現は、特別なデバイスであるアナログ - デジタルコンバーター (ADC) によって実行されます。数値的にエンコードされたオーディオを再生するための逆変換は、デジタル - アナログコンバーター (DAC) によって実行されます。音声変換プロセスを図 11 に示します。

米。 11. 音声変換処理

このような変換では、エンコード方法に関連した情報の損失が避けられないため、通常、録音の品質は完全に満足できるものではありません。同時に、このコーディング方法はコンパクトなコードを提供するため、資金資源が枯渇した時代にも応用できました。コンピューターテクノロジー明らかに不十分でした。

ウェーブテーブル法合成は現在の技術開発レベルによく対応しています。簡単に言うと、事前に用意されたテーブルのどこかに、さまざまな楽器 (楽器に限らず) のサウンドのサンプルが保存されていると言えます。テクノロジーでは、このようなサンプルをサンプルと呼びます。数値コードは、楽器の種類、モデル番号、ピッチ、音の長さと強さ、その変化のダイナミクス、音が発生する環境のいくつかのパラメーター、および音の特性を特徴付けるその他のパラメーターを表します。本物の音をサンプルとして使用しているため、合成結果として得られる音の品質は非常に高く、本物の楽器の音質に近づきます。

基本的な音声ファイル形式

MIDI (Musical Instrument Digital Interface) フォーマット– 楽器のデジタルインターフェース。 1982年にヤマハ、ローランド、コルグ、E-muなどの大手電子楽器メーカーによって誕生。当初は、当時主流だったアナログ信号による楽器の制御を、情報による制御に置き換えることを目的としていました。デジタルインターフェースを介して送信されるメッセージ。その後、電子楽器やコンピュータ合成モジュールの分野で事実上の標準となりました。

WAVオーディオファイル形式、任意の音をそのまま、元の音の振動や音波（ウェーブ）をデジタル表現したもので、このようなファイルを作成する技術をウェーブテクノロジーと呼ぶこともあります。あらゆる種類、形状、長さのサウンドを操作できます。

WAV ファイルのグラフィカル表現は非常に便利で、よく使用されます。サウンドエディターおよびそれらを操作してその後の変換を行うためのシーケンサープログラム (これについては次の章で説明します)。この形式は Microsoft によって開発され、すべて標準です Windowsの音 WAV拡張子が付いています。

MP3形式。これは、フラウンホーファー IIS と THOMPSON (1992 年) によって開発されたデジタルオーディオストレージ形式の 1 つで、後に MPEG1 および MPEG2 圧縮ビデオおよびオーディオ標準の一部として承認されました。このスキームは、MPEG Layer 1/2/3 ファミリの中で最も複雑です。他のものと比較して、エンコードに多くのコンピュータ時間を必要とし、より高いエンコード品質を提供します。主にネットワークリンクを介したリアルタイムオーディオ送信と CD オーディオエンコードに使用されます。

1.2.10. ビデオ情報のエンコード

ビデオコーディングの原則

ラテン語から翻訳されたビデオは、「私は見ます、私はわかります」を意味します。人々がビデオについて話すとき、それは主にテレビ画面またはコンピュータモニター上の動画を意味します。

ビデオカメラは、送信されたシーンの光学画像を一連の電気信号に変換します。これらの信号は、画像の個々の領域の明るさと色に関する情報を伝えます。後で再生できるように保存する目的で、アナログまたはデジタル形式で磁気テープに記録できます。

アナログ録音では、ビデオテープの磁化の変化は光や音波の形状に似ています。デジタル信号とは異なり、アナログ信号は時間的に連続です。

デジタル信号電気パルスのコードの組み合わせのシーケンスです。

デジタルで表現される情報はビット単位で測定されます。連続信号を一連のコードワードに変換するプロセスは、アナログからデジタルへの変換と呼ばれます。

アナログからデジタルへの信号変換は 3 段階で行われます。サンプリング段階 (図 12) では、連続信号はその瞬間値のサンプルのシーケンスによって表されます。これらの測定値は定期的に取得されます。

米。 12. 離散化

次のステージ– 量子化 (図 13)。信号値の全範囲はレベルに分割されます。各サンプルの値は、最も近い量子化レベルの四捨五入された値、そのシリアル番号に置き換えられます。

米。 13. レベル量子化

コーディングこれでアナログ信号 (図 14) をデジタル化するプロセスが完了し、有限数の値が得られます。各値は量子化レベルのシリアル番号に対応します。この数値は 2 進数単位で表されます。 1 つのサンプリング間隔内で、1 つのコードワードが送信されます。

米。 14. デジタルコーディング

このようにして、デジタルで表現された画像情報を転送することができます。 HDD追加の変換を行わずに、後続の処理とインストールのためにコンピュータに保存されます。

コンピュータビデオは次のパラメータによって特徴付けられます。

1 秒あたりのフレーム数 (15、24、25...);

データフロー (キロバイト/秒);

ファイル形式 (avi、mov...);

圧縮方式 (Microsoft ビデオ) Windows用、MPEG、MPEG-I、MPEG-2、Motion JPEG）。

ビデオ情報フォーマット

AVI 形式は、画像をデジタル化するときに作成される非圧縮ビデオ形式です。これは最もリソースを多く消費する形式ですが、同時にデジタル化する際のデータ損失は最小限に抑えられます。したがって、編集、エフェクトの適用、その他のファイル処理の機会が増えます。ただし、平均して 1 秒のデジタル画像が 1.5 ～ 2 MB のハードディスク容量を占有することに留意する必要があります。

MPEG フォーマットは、ビデオおよびオーディオデータの符号化と圧縮の標準を開発する ISO 専門家グループ (Moving Picture Expert Group) の名前の略称です。現在、いくつかの種類の MPEG フォーマットが知られています。

MPEG-1 – 同期したビデオとオーディオを CD-ROM に記録します。最大読み取り速度は約 1.5 Mbit/s です。 MPEG-1 で処理されるビデオデータの品質パラメータは、多くの点で従来の VHS ビデオと似ているため、この形式は主に、標準のアナログビデオメディアを使用するのが不便または非実用的である場合に使用されます。

MPEG-2 – テレビと同等の品質のビデオ画像を処理し、データ伝送システム容量は 3 ～ 15 Mbit/s です。多くの TV チャンネルは MPEG-2 に基づくテクノロジーで動作します。この規格に従って圧縮された信号はテレビ衛星を通じて放送され、大量のビデオ素材をアーカイブするために使用されます。

MPEG-3 – データフローレートが 20 ～ 40 Mbit/s の高品位テレビ (HDTV) システムで使用されます。しかし、後に MPEG-2 標準の一部となり、個別に使用されることはなくなりました。

MPEG-4 – インタラクティブマルチメディア (光ディスクやネットワーク経由で配布される製品を含む)、グラフィックアプリケーション (合成コンテンツ)、およびデジタルテレビ

コンピュータにおける数値の表現に関する参考情報を表 (表 5) に示します。

1.2.11. 表 5. コンピュータ上の数値、テキスト、グラフィック情報の表現

結論

このトピックでは、情報とさまざまな方法それをコンピューターでエンコードします。

情報とデータの違いが表示されます。情報の十分性の概念が導入され、その主な形式 (構文論、意味論、および語用論) が示されます。これらのフォームについては、定量的および定性的な評価の尺度が与えられます。情報の主な特性として、代表性、内容、十分性、関連性、適時性、正確性、信頼性、安定性が考慮されます。情報プロセスは、情報変換の一連の主要な段階として表されます。

このトピックではコーディングの問題に多くの注意が払われています。他の種類コンピューター上の情報。コンピュータ上で数値、テキスト、グラフィック、サウンド、およびビデオ情報を表現するための主な形式が示されています。情報の種類に応じて、検討中のフォーマットの特徴を示します。

セルフテストの質問

情報とデータの違いは何ですか?
適切性とは何ですか?それはどのような形で現れますか?
どのような情報尺度があり、いつ使用する必要がありますか?
情報の構文上の尺度を説明します。
情報の意味論的尺度を説明します。
情報の実際的な尺度について話します。
情報の品質を示す指標にはどのようなものがありますか?
情報コーディングシステムとは何ですか?
情報プロセスをどのように想像できますか?
コーディングシステムとは何ですか?またその特徴は何ですか?
どのような番号体系が知られていますか?またそれらの違いは何ですか?
コンピュータではどのような数体系が使用されていますか?
位置記数法で数値を表すにはどのような比率を使用できますか?
コンピューターではどのような数値表現形式が使用されていますか?また、それらの違いは何ですか?
固定小数点形式と浮動小数点形式の数値表現形式の例を示します。
位置記数法から 10 進数法への変換はどのように行われるのでしょうか? 例を上げてください。
整数は 10 進数から別の位置記数法にどのように変換されますか? 例を上げてください。
テキスト情報はどのようにエンコードされるのでしょうか? 例を上げてください。
コーディングの本質とは何でしょうか？グラフィック情報?
グラフィック情報をエンコードするための RGB モデルについて教えてください。
CMYK グラフィックエンコードモデルはいつ使用されますか? RGBモデルとの違いは何ですか？
コンピュータ上でグラフィック情報を表示するための形式とその機能を知っていますか?

注釈

プレゼンテーション

プレゼンテーションタイトル	注釈
プレゼンテーション

情報の統語的尺度

として構文上の措置情報量はデータの量を表します。

について データ量 V d メッセージ内の「in」は、このメッセージ内の文字 (桁数) の数で測定されます。前述したように、2 進数システムでは測定単位はビットです。実際には、このデータ測定の「最小」単位に加えて、より大きな単位がよく使用されます。 8ビットに等しいバイト。便宜上、キロ（10 3）、メガ（10 6）、ギガ（10 9）、テラ（10 12）バイトなどがメートルとして使用されます。短いメッセージ、分厚い本、音楽、画像、ソフトウェア製品の量は、よく知られたバイト単位で測定されます。この尺度が、これらの情報単位が何を運ぶのか、そしてなぜ運ぶのかを決して特徴づけることができないことは明らかです。 L.N. の小説をキロバイト単位で測定します。トルストイの『戦争と平和』は、たとえば、ハードドライブの空き容量に収まるかどうかを理解するのに役立ちます。これは、本のサイズ (高さ、厚さ、幅) を測定して本棚に収まるかどうかを判断したり、重さを量ってブリーフケースが合計の重量に耐えられるかどうかを確認したりするのと同じくらい便利です。

それで。情報の構文上の 1 つの尺度だけでは、メッセージを特徴付けるのに明らかに十分ではありません。天気の例では、最後のケースでは、友人のメッセージにはゼロではない量のデータが含まれていましたが、必要な情報は含まれていませんでした。情報の有用性に関する結論は、メッセージの内容を考慮することで得られます。情報の意味内容を測定するため、つまり意味レベルでのその量を考慮して、「情報受信者のシソーラス」という概念を導入します。

シソーラスは、情報の受信者が持つ情報とそれらの間のつながりの集合です。シソーラスは受信者の知識の蓄積であると言えます。

非常に単純なケースでは、受信者が技術的な装置 - パソコン、シソーラスはコンピューターの「武器」、つまりコンピューターが受信、処理、提示できるように埋め込まれたプログラムとデバイスによって形成されます。テキストメッセージさまざまな言語、さまざまなアルファベット、フォントを使用し、さらにローカルまたはローカルからの音声とビデオ情報を使用します。世界的なネットワーク。コンピュータにネットワークカードが搭載されていない場合、他のネットワークユーザーからのメッセージをいかなる形式でも受信することは期待できません。ロシア語フォントを使用するドライバーがないため、ロシア語などのメッセージを操作できません。

受信者が人間である場合、そのシソーラスはその人の一種の知的武器、知識の宝庫でもあります。また、受信メッセージに対する一種のフィルターも形成します。受信したメッセージは、情報を取得するために既存の知識を使用して処理されます。シソーラスが非常に豊富であれば、知識の宝庫は深くて多様であるため、ほぼすべてのメッセージから情報を抽出できます。知識がほとんど含まれていない小さなシソーラスは、より適切な準備が必要なメッセージを理解する際の障害となる可能性があります。

ただし、メッセージを理解するだけでは意思決定に影響を与えるのに十分ではないことに注意してください。メッセージには、シソーラスに含まれていない、シソーラスに含めたい情報が含まれている必要があります。天気の場合、私たちのシソーラスには大学地域の最新の「現在の」天気情報がありませんでした。受信したメッセージによってシソーラスが変わると、解決策の選択も変わる可能性があります。シソーラスのこの変更は、情報量の意味論的な尺度、および受信したメッセージの有用性の独自の尺度として機能します。

形式的には、意味情報の量は、後でシソーラスに含められるかどうかは、受信者のシソーラス S の比率によって決まります。私、および「to」メッセージで送信される情報の内容 S.この依存関係のグラフを図 1 に示します。

意味情報の量が多すぎる場合を考えてみましょう。はゼロに等しいかそれに近い:

Sで私= 0 受信者は受信情報を認識しません。

0時< S私< S 0 получатель воспринимает, но не понимает поступившую в сообщении информацию;

Sで私-» ∞受信者は網羅的な知識を持っており、入ってくる情報ではシソーラスを補充できません。

米。受信者のシソーラスに対する意味情報の量の依存性

シソーラス付き S 私>S0意味情報の量は、添付メッセージから受信 β 情報 S最初はすぐに成長します受信者自身のシソーラスの成長に伴い、 その後 - 特定の値 S i から開始して - ドロップします 。受信者にとって有用な情報量の減少は、受信者の知識ベースが非常に強固になり、何か新しいもので彼を驚かせることがますます困難になっているために発生します。

これは、経済コンピュータサイエンスを勉強し、企業知財に関する Web サイトの資料を読んでいる学生の例で説明できます。 . 初めに、情報システムに関する最初の知識を形成するとき、本を読んでもほとんど得られません。多くの理解できない用語、略語、さらには見出しさえすべてが明確ではありません。粘り強く本を読み、講義やセミナーに参加し、専門家とコミュニケーションをとることは、シソーラスを補充するのに役立ちます。時間が経つにつれて、サイトの資料を読むのが楽しくて役に立つようになり、多くの記事や本を書いた後、専門的なキャリアの終わりまでに、人気のあるサイトから新しい有用な情報を入手することははるかに少なくなります。

与えられた情報に対して何が最適であるかを話し合うことができます。 S受信者のシソーラス。受信者は最大の情報を受け取ります。また、このシソーラスのメッセージ「in」にある最適な情報も受け取ります。 Sj.この例では、受信者がコンピュータの場合、最適なシソーラスとは、そのハードウェアとインストールされているソフトウェアが、メッセージ「to」に含まれる、情報の意味を伝えるすべての記号を認識し、ユーザーのために正しく解釈することを意味します。 S.メッセージにシソーラスの内容に対応しない文字が含まれている場合、情報の一部が失われ、値が失われます。は減少します。

一方、受信者にロシア語のテキストを受信する能力がないことがわかっている場合（彼のコンピュータにはロシア語のテキストを受信する機能がありません）必要なドライバー）そして彼も私たちも、メッセージを送信できる外国語を勉強したことがないので、必要な情報を送信するには、受信者のコンピュータがよく理解できる外国のアルファベットの文字を使用してロシア語のテキストを書く音訳に頼ることができます。。このようにして、受信者が利用できるコンピュータのシソーラスと情報を照合します。メッセージは見苦しくなりますが、受信者は必要な情報をすべて読むことができます。

したがって、セマンティック情報の最大量はメッセージから得られます。 β 受信者はその意味論的な内容に同意することで取得します S cシソーラスシ、（でシ = Sj オプション)。同じメッセージからの情報は、有能なユーザーにとっては意味のある内容であっても、無能なユーザーにとっては無意味である可能性があります。ユーザーが受信するメッセージ内の意味情報の量は、構文情報とは対照的に、個別の個人化された量です。ただし、意味情報は構文情報と同じ方法で、ビットとバイトで測定されます。

意味情報の量の相対的な尺度は内容係数 C であり、意味情報の量とそのデータ量の比率として定義されます。 ヴィド、メッセージに含まれる β:

C = Is / Vd

講義2「情報学とICT」

情報の定量的評価方法: 統計的、意味論的、実用的および構造的

このような観点から情報量を評価・計測するためには、様々な手法が用いられる。その中には、統計的、意味論的、実用的、構造的なものがあります。歴史的に、統計的アプローチが最も大きな発展を遂げてきました。

によると 統計的アプローチ 「情報量」の概念は、情報を受信するときに除去されるシステムの状態の不確実性の尺度として導入されました。状態の不確実性を定量的に表現したものを「エントロピー」といいます。情報を得るとき、不確実性は減少します。エントロピー、システム。明らかに、観察者が受け取る情報が多ければ多いほど、より多くの不確実性が除去され、システムのエントロピーが減少します。システムのエントロピーは、欠落している情報の尺度として考えることができます。エントロピーがゼロの場合、システムは次のようになります。完全な情報、そして観察者にはそれは完全に秩序づけられているように見えます。したがって、情報の取得は、このシステムの状態についての受信者の無知の程度の変化と関連付けられます。

情報量を決定するための統計的方法では、情報の意味論的および実用的側面が実際には考慮されていないことに注意する必要があります。

セマンティックなアプローチ情報量の決定は形式化するのが最も難しく、まだ最終的に決定されていません。

シソーラスの尺度は、情報の意味内容を測定するものとして最も高く評価されています。情報を理解し活用するには、受け取る側にある程度の知識が必要です。

消費者の個々のシソーラス (S n) が特定の主題に関する消費者の知識を反映している場合、特定のメッセージに含まれる意味情報 (I c) の量は、このメッセージの影響下で発生したこのシソーラスの変化の程度によって評価できます。メッセージ。明らかに、情報量 (I s) はユーザーの個々のシソーラスの状態に非線形に依存し、メッセージの意味論的な内容は一定ですが、異なるシソーラスを持つユーザーが受け取る情報量は不均等になります。たとえば、情報受信者の個々のシソーラスがゼロに近い場合 (S n = 0)、この場合、受信される情報量はゼロ (I c = 0) になります。たとえば、未知の外国語でメッセージを聞いた場合、その言語を知らなければそこから情報を引き出すことは不可能です。

情報のユーザーが主題について完全にすべてを知っている場合、メッセージ内の意味情報 (I ) の量もゼロに等しくなります。彼のシソーラス (S n) とメッセージは、彼に何も新しいことを与えません。

実用的なアプローチ目標達成に寄与する尺度として情報量を決定します。このアプローチでは、情報の量を目標を達成する確率の増加として考慮します。

意味論的および実用論的な側面で情報量を評価するときは、情報の時間依存性を考慮する必要があります（情報は、特に経済対象の管理システムにおいては古くなる傾向がある、つまり、時間の経過とともに価値が減少するため）。

構造的アプローチ情報の保存、再編成、検索の問題に関連しており、蓄積される情報の量が増加するにつれて、その重要性はますます高まっています。

構造的アプローチでは、主観性や情報の相対的価値を抽象化し、情報組織の論理的および物理的構造を考慮します。

社会・労働情報の構造：指標、詳細、文書

国際労働機関 (ILO) 条約「労働統計について」第 160 号および ILO 勧告「労働統計について」/1985 年第 170 号は、マクロ経済レベルでの社会および労働情報の収集および分析に関する主な方向性を定義しています。

経済活動人口、雇用、失業、不完全雇用。

賃金と労働時間。

消費財の価格指数。

人件費;

家計支出と収入。

労働災害および職業病。

労働紛争。

労働生産性

索引- 神聖な物体またはプロセスの一般化された特徴。このインジケーターは、経験的データを使用して理論的命題をテストする機能を提供する方法論的ツールとして機能します。

1) 資質定義の有無を記録します。聖人
2）量。表現、発達、特定の特性の程度を修正する

労働指標これは費やされる労働量を計算するために使用され、単位時間当たりで表されます。彼らの助けを借りて、PT、給与などが計算されます。

社交指標品質または社会的対象およびプロセスの個々の特性および状態の量的特性は、統計および動態の特徴を反映します。

チケット番号 2

チケット番号 3

情報モデル: 記述的かつ形式的

記述情報モデル- これらは、口頭または書面形式で自然言語 (つまり、英語、ロシア語、中国語、マルタ語などの人間間のコミュニケーション言語) で作成されたモデルです。

形式的な情報モデル- これらは、正式な言語 (つまり、科学的、専門的、または専門的) で作成されたモデルです。形式モデルの例: あらゆるタイプの数式、表、グラフ、地図、図など。

クロマチック（情報）モデル- これらは、色の概念の意味論とその存在論的述語の自然言語で作成されたモデルです（つまり、世界文化で代表的に再現される色の基準の意味と意味の言語で）。色彩モデルの例：色彩主義の理論と方法論に基づいて作成された、知性の「原子的」モデル（AMI）、宗教間告白内在性（MIR）、アキロジカル・社会意味論モデル（MASS）など。

情報モデルの種類

表形式– オブジェクトとそのプロパティはリストの形式で表示され、その値は長方形のセルに配置されます。同じタイプのオブジェクトのリストが最初の列 (または行) に配置され、それらのプロパティの値が次の列 (または行) に配置されます。

階層的– オブジェクトはレベル間で分散されます。各上位レベルの要素は下位レベルの要素で構成されており、下位レベルの要素は 1 つの上位レベルの要素のみの一部となることができます。

通信網– 要素間の接続が複雑な構造を持つシステムを反映するために使用されます。

チケット番号 4. 情報システムのタスクと機能。情報システムの規模、範囲、解決されるタスクの性質、実行される一連の機能、自動化の程度、情報の種類などに応じた情報システムの類型。

情報システム管理目標を達成するために情報を保存、処理、発行するために使用される、相互に接続された一連の手段、方法、および人材です。

ü 運用目的– 特定の主題分野における特定の情報ニーズを満たす

ü 機能した結果– 情報製品 – ドキュメント、情報アレイ、データベース、および情報サービス

チケット番号 5

自動制御システムの技術サポート：（情報技術サブシステムの提供）情報、言語、技術、ソフトウェア、数学、組織、人間工学。法的サポート。

技術サポート- EDP（電子データ処理） コンピュータ技術と通信に基づいて情報を収集、保存、送信、処理、保護するための一連の方法と手段です。

チケット番号6

ワークステーションの目的と種類

現代のオフィスで自動化されたワークプレイスを使用すると、スペシャリストの作業が可能な限り容易になり、これまでルーチンのデータ収集作業や複雑な計算に費やされていた時間と労力が解放され、問題解決のための創造的で科学に基づいた活動が可能になります。専門的な仕事。実装の目的は、次の指標を改善することです。

労働の自動化、省力化技術の利用（例えばコンピュータの利用）。生産の安全性を高める（産業で使用する場合）。経営上の決定をより迅速に採用する。労働者の移動性。労働生産性の向上

自動化された職場を特徴づけるために、次のように区別できます。 情報技術の主要コンポーネント、それを実装します。これらには以下が含まれます:1. 技術およびハードウェアのサポート (コンピューター、プリンター、スキャナー、レジおよびその他の追加機器)、2. アプリケーションソフトウェアとオペレーティングシステム（OS）、3．情報サポート（文書および統一様式の基準、指標、分類子および参考情報の表示基準）４．ネットワークおよび通信デバイス (ローカルおよび企業ネットワーク、電子メール)。

これらのコンポーネントの特性によって、自動化された職場のレベル、その目的、機能が決まります。ワークステーションは、専門家が快適で高性能かつ高品質な作業を行える条件を提供するように設計されており、次の条件を満たす必要があります。 次の要件:

ユーザーインターフェイスは、シンプルかつ便利で、トレーニングを受けていないユーザーでもアクセスしやすいものである必要があります。ヒントのシステムを、できればデモンストレーション形式 (ビデオ、サウンド、アニメーション) で含める必要があります。

専門家の安全とすべての人間工学的要件（最適な知覚に対応する快適さ、色と音域、情報の便利な場所、作業に必要なすべてのツールへのアクセスのしやすさ、統一された操作スタイル、等。）;

ワークステーションのユーザーはシステムを離れることなくすべての操作を実行する必要があるため、必要な操作をすべて備えている必要があります。

自動化された職場の中断のない動作を確保するには、ユーザーが作業スケジュールに従ってタスクをタイムリーに完了することが保証される必要があります。生産の中断は容認できません。

スペシャリストの仕事を合理的に組織することにより、快適な労働条件が生み出され、スペシャリストの生産性が向上します。

ワークステーションソフトウェアは他のシステムや情報テクノロジと互換性がある必要があるため、最も価値のあるものは複数のワークステーションを組み合わせたテクノロジです。

チケット番号 7

チケット番号 8

チケット番号 9

CL3開発

1988年1月13日、ニューヨークで記者会見が行われ、労働組合の結成が発表された。 アシュトン・テイトとマイクロソフト Ashton-Tate/Microsoft という新製品を開発する SQLサーバー。同日、Sybase の開発に基づいた新製品を発表する共同プレスリリースが発行されました。製品の開発とプロモーションにおける企業の役割については、プレスリリースによると アシュトン・テイトデータベース分野の開発を監督する責任を負うことになりました（また、この分野で独自の開発も提供します）。 マイクロソフトテクノロジーの分野でも同様の役割が割り当てられました。ローカルネットワーク。 SQL Server がリリースされると、Ashton-Tate は Microsoft から製品のライセンスを取得し、世界中で小売販売を担当し、Microsoft はハードウェア OEM に製品を供給します。

出口

1989 年 4 月 29 日 Ashton-Tate の正式販売が開始された年/ Microsoft SQLサーバー1.0。 SQL Server チームのメンバーは、スローガンが書かれた T シャツを着ていました。 「Ashton-Tate SQL Server: 時間どおりに完了し、誇りに思っています」（英語） Ashton-Tate SQL Server: 時間厳守と誇り) .

専門マスコミは新製品について非常に好意的に報じましたが、売上は非常に低かったです。

1990年になっても状況は改善されていなかった。この製品を共同で宣伝する計画は失敗に終わり、その結果、SQL Server は dBASE 開発者の大規模なコミュニティでの地位を獲得するはずでした。その結果、2年前にはホームデータベース市場で主導的地位を保っていたAshton-Tate社は、今やその存続をかけて戦うことを余儀なくされ、主力製品であるdBASEへの切り替えを余儀なくされた。一方、Microsoftは自社ブランドでOS/2 LAN Managerを立ち上げた。これらすべてが SQL Server の共同プロモーションを中止する決定につながりました。この製品はわずかに変更され、Microsoft SQL Server として表示されました。

SQL サーバー 1.11 (1991)

1991 年に、Microsoft は中間バージョンである SQL Server 1.11 をリリースしました。このリリースは、その時点までにユーザーのリストがすでに大幅に拡大していたためです。クライアント/サーバーアーキテクチャがまだ普及していなかったという事実にもかかわらず、クライアントは依然として徐々にクライアントサーバーアーキテクチャに切り替えました。しかし、専門報道機関からの肯定的な批判にもかかわらず、SQL Server の販売には依然として多くの期待が残されていました (スライド上の図)。

DC5スライド上のリリース履歴。

チケット番号 10

機能性

Microsoft SQL Server は、Transact-SQL (略して T-SQL) と呼ばれるバージョンの SQL をクエリ言語として使用します。これは、複数の拡張機能を備えた SQL-92 (SQL の ISO 標準) の実装です。 T-SQL では、ストアドプロシージャの追加構文が可能で、トランザクション (データベースとホストアプリケーション間の対話) のサポートが提供されます。 Microsoft SQL Server および Sybase ASE は、Tabular Data Stream (TDS) と呼ばれるアプリケーション層プロトコルを使用してネットワークと通信します。 TDS プロトコルは、FreeTDS プロジェクトにも実装されており、さまざまなアプリケーションデータベースと対話する機能マイクロソフトのデータ SQL サーバーとサイベース。

Microsoft SQL Server は、アプリケーションが DBMS と対話するためのインターフェイスである Open Database Connectivity (ODBC) もサポートしています。 SQL Server 2005 は、SOAP プロトコルを使用する Web サービスを通じてユーザーに接続する機能を提供します。これにより、Windows 以外のクライアントプログラムがクロスプラットフォームで SQL Server に接続できるようになります。 Microsoft は、Java ベースのアプリケーション (BEA や IBM WebSphere など) が Microsoft SQL Server 2000 および 2005 に接続できるようにする認定 JDBC ドライバーもリリースしました。

SQL Server はデータベースのミラーリングとクラスタリングをサポートしています。 SQL Server クラスターは、同一に構成されたサーバーの集合です。このスキームは、ワークロードを複数のサーバーに分散するのに役立ちます。すべてのサーバーには 1 つの仮想名があり、データは作業サイクル中にクラスターマシンの IP アドレス全体に分散されます。また、クラスター内のいずれかのサーバーで障害が発生した場合、別のサーバーへの自動負荷転送が可能です。

SQL Server は、次の 3 つのシナリオでデータの冗長性をサポートします。

スナップショット: データベースのスナップショットがサーバーによって取得され、受信者に送信されます。

変更履歴: すべてのデータベース変更は継続的にユーザーに送信されます。

他のサーバーとの同期: 複数のサーバーのデータベースが相互に同期されます。すべてのデータベースへの変更は各サーバー上で互いに独立して発生し、同期中にデータが調整されます。このタイプ複製により、データベース間の矛盾を解決できる可能性が得られます。

MS SQL Server 2000 のエディション

異なるエディションで使用できる SQLServer は 2 種類あります。

· 2000 - SQL Server 2000 32 ビット、コード名 Shiloh (バージョン 8.0)。

· 2003 - SQL Server 2000 64 ビット、コード名は Liberty。

SQLServer 2000 には、ニーズに合わせてさまざまなエディションが用意されています。さまざまな要件顧客 (組織および個人) をパフォーマンス、実行環境、コストに合わせて検討します。

エンタープライズ版。このエディションは、組織に最もよく提供される SQLServer のフルバージョンです。 EnterpriseEdition は、分散パーティションビュー、ログポーティング、高度なクラスタリング機能など、ミッションクリティカルなオンラインビジネスおよびインターネットアプリケーションに対応するために必要なスケーラビリティと信頼性の機能を提供します。このエディションでは、最先端のハードウェアも最大限に活用し、最大 32 個のプロセッサと 64 GB の RAM をサポートします。さらに、SQLServer 2000 EnterpriseEdition には追加の分析機能が含まれています。

標準版。このオプションは、SQLServer 2000 EnterpriseEdition にある複雑なスケーラビリティと可用性の機能、および分析機能のフルセットを必要としない中規模および小規模の組織にとって手頃な価格です。 StandardEdition は、最大 4 つのプロセッサと最大 2 GB の RAM を備えた対称マルチプロセッサシステムで使用されます。

パーソナル版。このエディションには、管理ツールの完全なセットと StandardEdition のほとんどの機能が含まれていますが、個人使用向けに最適化されています。 PersonalEdition は、Microsoft のサーバーオペレーティングシステムだけでなく、Windows 2000 Professional、WindowsNTWorkstation 4.0、Windows 98 などのパーソナルエディションでも動作します。デュアルプロセッサシステムがサポートされています。このエディションはあらゆるサイズのデータベースをサポートしますが、そのパフォーマンスは単一ユーザーおよび小規模ワークグループ向けに最適化されており、5 人を超える同時ユーザーに伴うワークロードが軽減されます。

開発者エディション。 SQLServer のこのバリアントを使用すると、開発者は SQLServer と連携して実行されるあらゆるタイプのアプリケーションを作成できます。このエディションには EnterpriseEdition のすべての機能が含まれていますが、開発とテストは許可されますが、運用目的での展開は禁止される特別なエンドユーザーライセンス契約 (EULA) が付いています。

デスクトップエンジン (MSDE)。このエディションには SQLServer 2000 データベースエンジンのコア機能が含まれていますが、ユーザーインターフェイス、管理ツール、分析機能、ロールアップレプリケーションのサポート、クライアントアクセスライセンス、開発者ライブラリ、オンラインドキュメントは含まれていません。データベースのサイズとユーザーを操作するときのワークロードのレベルもここで制限されます。 DesktopEngine エディションは、SQLServer 2000 の他のエディションと比べて必要なリソースが最小限であるため、自己完結型のデータウェアハウスの実装に最適です。

WindowsCEEdition。このエディションは、WindowsCE を実行しているデバイス用の SQLServer 2000 のバージョンです。 SQLServer 2000 の他のエディションとソフトウェア互換性があるため、開発者は既存のスキルとアプリケーションを活用して、新しいクラスのデバイスで実行されるソリューションでリレーショナルデータウェアハウスの機能を拡張できます。

SQL Server 2000の機能

MicrosoftSQL Server 2000 には、インストール、展開、操作を容易にする機能が数多く組み込まれているほか、拡張性、データウェアハウジング、他のサーバーソフトウェアとのシステム統合もサポートされています。

これには、データベースのインストール、展開、管理、使用を容易にする多くのツールと機能が含まれています。 SQL Server 2000 は、データベース管理者に、産業用オンラインシステム内で SQL Server 2000 を微調整するために必要なツールの完全なセットを提供します。 SQL Server 2000 は、管理オーバーヘッドを最小限に抑えた小規模なシングルユーザーシステムでも効率的に実行されます。

インストールまたはアップデートは、アプリケーションの制御下で行われます。グラフィカルインターフェース(GUI アプリケーション)。インストーラーに必要な情報を入力する際にユーザーをガイドします。セットアップは、以前のバージョンの SQL Server があるかどうかを自動的に検出します。 SQL Server 2000 のインストールが完了すると、SQL Server 2000 アップグレードウィザードを実行するかどうかをユーザーに尋ねます。このウィザードにより、アップグレードプロセスが迅速に完了します。したがって、ユーザーは最小限の情報を入力するだけで、インストールまたは更新プロセス全体が迅速に完了します。

SQL Server 2000 は、実行中に構成を自動的かつ動的に変更します。 SQL Server 2000 に接続するユーザーの数が増えると、メモリなどの必要なリソースが動的に割り当てられるようになります。負荷が減少すると、SQL Server 2000 はリソースを解放し、システムに返します。サーバー上で他のアプリケーションが同時に実行されている場合、SQL Server 2000 は追加の仮想メモリがそれらのアプリケーションに割り当てられていることを検出し、ページングのオーバーヘッドを減らすために使用する仮想メモリの量を減らします。 SQL Server 2000 は、情報が追加または削除されると、データベースのサイズを自動的に拡大または縮小することもできます。

SQL Server 2000 は他のソフトウェア製品と連携して、インターネットとイントラネットに安定した安全な情報ストアを提供します。

· SQL Server 2000 はセキュリティメカニズムと連携し、 Windowsの暗号化 2000 Server および Windows NT Server、安全な情報ストレージを実装。

· SQL Server 2000 は、Microsoft インターネットインフォメーションサービスを実行する Web アプリケーション用の高性能ストレージサービスです。

· SQL Server 2000 を Site Server と組み合わせて使用すると、大規模で複雑な電子商取引 Web サイトにサービスを提供できます。

· TCP/IP ソケットのサポートにより、SQL Server 2000 と Microsoft を統合できます。プロキシサーバーインターネットとイントラネット上で安全な通信を実装します。

SQL Server 2000 は、大規模なインターネットサイトの実行に必要なレベルで実行できるように構築できます。さらに、SQL Server 2000 データベースエンジンには XML サポートが組み込まれており、Web Assistant ウィザードを使用して、 HTMLページ SQL Server 2000 データに基づく (ハイパーテキストマークアップ言語) を作成し、このデータを HTTP (ハイパーテキストトランスポートプロトコル) および FTP (ファイル転送プロトコル) 経由でアクセスできるように公開します。

SQL Server は Windows 認証をサポートしているため、ユーザーアカウントとドメインアカウントを SQL Server 2000 アカウントとして使用できます。 Windows エントリ NT および Windows 2000。

Windows 2000 は、ネットワークに接続するときにユーザーを認証します。SQL Server に接続するとき、クライアントソフトウェアは信頼された接続を要求します。これは、ユーザーが Windows NT または Windows 2000 によって認証されている場合にのみ許可されます。したがって、SQL Server 自体は認証されません。 SQL Server 2000 では、Microsoft Exchange またはその他の MAPI (メッセージアプリケーションプログラミングインターフェイス) 準拠のメールサーバーと電子メールおよびページングメッセージを送受信できます。この機能により、SQL Server 2000 のバッチ、ストアドプロシージャ、およびトリガーを使用してメールを送信できるようになります。SQL Server 2000 のイベントと通知は、イベントの発生時に次のように構成できます。深刻な問題または、発生する危険性があった場合でも、サーバー管理者は自動的に通知を受け取ります。 Eメールまたはポケベルに。

SQL Server 2000 ツール

エンタープライズマネージャー

SQL Server Enterprise Manager は SQL Server 2000 の主要な管理ツールであり、MMC (Microsoft 管理コンソール) と互換性のあるユーザーインターフェイスをサポートし、次のような多くの管理タスクを解決できます。

· SQL Server を実行するサーバーのグループを定義します。

· 個々のサーバーをグループに登録します。

· すべての登録済みサーバーに対して SQL Server 設定を構成します。

· データベース、オブジェクト、ユーザー ID、アカウント名登録された各サーバー上の SQL Server へのアクセス権。

· 登録された各サーバー上ですべての SQL Server 管理タスクを定義して実行します。

· SQL クエリアナライザーを呼び出して、SQL ステートメント、パッケージ、およびスクリプトを対話的に構築およびテストします。

· さまざまな SQL Server ウィザードを呼び出します。

MMC は、ネットワーク上のさまざまなサーバーアプリケーションを管理するための共通インターフェイスをサポートしますマイクロソフトウィンドウズ。サーバーアプリケーションには、MMC ユーザーがサーバーアプリケーションを管理するためのインターフェイスを提供するスナップインと呼ばれるコンポーネントが含まれています。 SQL Server Enterprise Manager は、Microsoft SQL Server 2000 用の MMC スナップインです。

SQLサーバーエージェント

SQL Server エージェントは、SQL Server 2000 以前のバージョンの SQL Server のインスタンスを実行しているサーバー上で実行されます。 SQL Server エージェントは、次のタスクを解決する責任があります。

· 実行予定の SQL Server ジョブを実行中一定時間または指定された期間後。

· ポケベルや電子メールを送信して誰かに警告する、またはこれらの条件を満たすタスクを実行するなど、管理者が指定したアクションの実行を必要とする特別な条件を定義します。

· レプリケーションを実行する管理者によって定義されたタスクの起動。

SQLプロファイラ

SQL プロファイラは、SQL Server 2000 イベントを記録するツールです。イベントはトレースファイルに保存され、後で分析したり、問題を診断するために一連の操作を繰り返すために使用したりできます。 SQL プロファイラーは次の目的で使用されます。

· 問題のあるクエリを段階的に実行し、問題の原因を特定します。

· 遅いクエリの検索と診断。

· 問題を引き起こす SQL ステートメントのシーケンスを記録する。

監視 SQLのパフォーマンスサーバーとその負荷の調整。

SQL Profiler は、SQL Server インスタンスで実行されるアクションの監査もサポートしています。セキュリティ関連のアクティビティに関する情報は、セキュリティ管理者が後で確認できるように保存されます。

サービスマネージャ

SQLServerServiceManager は、SQLServer 2000 サーバーコンポーネントを起動、停止、および一時停止するように設計されています。これらのコンポーネントは、Microsoft Windows NT または Windows 2000 ではサービスとして実行され、Windows 95 および Windows 98 では個別の実行可能プログラムとして実行されます。

SQLサーバー。 SQL Server データベースエンジンを実装します。コンピューター上で実行されている SQL Server のインスタンスごとに 1 つの SQL Server サービスがあります。

SQLサーバーエージェント。スケジュールされた SQL Server 管理タスクを実行するエージェントを実装します。コンピューター上で実行されている SQL Server のインスタンスごとに 1 つの SQL Server エージェントサービスがあります。

Microsoft 検索 (Windows NT および Windows 2000 のみ)。全文検索メカニズムを実装します。コンピューター上の SQL Server インスタンスの数に関係なく、コピーは 1 つあります。

MSDTC (Windows NT および Windows 2000 のみ)。分散トランザクションを管理します。コンピューター上の SQL Server インスタンスの数に関係なく、コピーは 1 つあります。

MSSQLServerOLAPService (Windows NT および Windows 2000 のみ)。分析サービスを実装します。コンピューター上の SQL Server インスタンスの数に関係なく、コピーは 1 つあります。

Service Manager ウィンドウは非表示にすることができ、システムトレイのアイコンで表示されます。 Service Manager がサポートするタスクをリストするメニューを表示するには、右クリックタスクバーのアイコン。

SQLクエリアナライザ

SQL クエリアナライザーは、さまざまな問題を解決するために設計された GUI ツールです。

· SQL クエリとスクリプトを作成し、SQL Server データベースで実行する。

· 頻繁に使用されるデータベースオブジェクトを標準スクリプトで作成します。

· 既存のデータベースオブジェクトをコピーする。

· パラメータを指定せずにストアドプロシージャを実行する。

· ストアドプロシージャのデバッグ。

· パフォーマンス上の問題があるクエリをデバッグする。

· データベース内のオブジェクトの検索、およびオブジェクトの表示と操作。

· テーブル内の行の追加、更新、削除。

· 頻繁に使用されるクエリを実行するためのキーボードショートカットを定義し、頻繁に使用されるコマンドを [ツール] メニューに追加します。

SQL クエリアナライザーは、[スタート] メニューまたは SQL Server Enterprise Manager から直接起動します。と入力しても起動できますコマンドライン isqlwコマンド。

チケット番号 11

大きなオブジェクト

DB2/2 および DB2/6000バイナリラージオブジェクト (BLOBS) やラージテキストオブジェクト (CLOBS) などの新しいデータ型をユーザーに提供します。

BLOB最大 2 GB までのあらゆる種類のデータを保存できます。

オプション1：この関数はデータベースに直接アクセスできるため、パフォーマンスを最大限に高めることができますが、サーバーのパフォーマンスとデータの整合性に対して潜在的な脅威が生じます。

オプション 2:この関数はデータベースサーバーとは別のプロセスとして実行されるため、データと DBMS は保護されますが、パフォーマンスが低下します。

長所

良い無料版があります

優れた無料技術サポート

メーカーからの有償サポートを受けることが可能で、エンタープライズビジネス分野でもご利用いただけます

構成あり

良い成果

「1C サーバーのメモリが足りない」などの状況をより適切に処理します

テーブル数は 256 に制限がないため、RLS を使用する際の可能性が広がります。

マイナス

専門家が少ない

低い有病率

データベースのサイズが他のサブデータベースよりも大きい

システムの自動調整機能はありますが、不完全です

一部のメッセージはプラットフォームによって正しく処理されない可能性があります。

チケット番号 12

チケット番号 14

チケット番号は15番。

Windows Open Services Architecture (WOSA) - オープンな相互運用性標準のセットアプリケーションシステム

Windows は、アプリケーションを簡単に作成し、垂直方向に開くことを可能にする一連の標準をサポートしています。これらの標準の一般名は、WOSA (Windows Open Services Architecture) です。

(ウォサ)サーバー側とクライアント側のアプリケーションシステムコンポーネントの対話のための一連のオープンスタンダードを提供します。

家族は次の 3 つのカテゴリに分類されます。

標準一般的用途;

通信規格。

の基準金融アプリケーションそしてサービス。

汎用標準のグループには次のものが含まれます。

オープンデータベース接続 (ODBC) - データベースへのアクセス

メッセージングアプリケーションプログラミングインターフェイス (MAPI) - メッセージ転送

テレフォニーアプリケーションプログラミングインターフェイス (TAPI) - 電話回線経由でのアクセス

コミュニケーショングループへ
標準には次の要素が含まれます。

Windows SNA ホスト通信 API

TCP/IP プロトコルに基づく Windows Sockets 通信インターフェイス

Microsoft リモートプロシージャコール (RPC) - リモートプロシージャコールインターフェイス

金融アプリケーションとサービスの標準グループには 2 つの要素が含まれています

ライブ市場データ用の WOSA 拡張機能 (WOSA/XRT)

金融サービス向け WOSA 拡張機能 (WOSA/XFS)

WOSA ファミリの各標準では、次の主要コンポーネントを含むアーキテクチャが説明されています。

アプリケーションプログラミングインターフェイス (API)

サーバーインターフェース (SPI)

アプリケーション/サービスグループマネージャー

アプリケーション/サービスを登録するためのデータベース。

チケット番号 16

米。 1. データベースからアプリケーションへの情報の移動

この図は、DBMS アプリケーションを開発するときに、プログラマがデータベースと情報を交換して表示するように設計されたコンポーネントのセットを操作することを示しています。選択したデータベースアクセスメカニズムによっては、一部のコンポーネントセットが使用されない場合がありますが、使用されるデータベースの特性やそれにアクセスするメカニズムに関係なく、それらはすべて同様のプロパティとメソッドを持ちます。

ODBC (Open Database Connectivity - データベースへのオープンアクセス) - Microsoft によって開発された、ユニバーサルアプリケーションプログラミングインターフェース データベースにアクセスする.

ODBC プロトコル開発の主な目的は、さまざまな DBMS との対話メカニズムを標準化することです。特別な SQL API に基づいてデータベースと対話するアプリケーションの開発に関連する主な問題は、各 DBMS が独自のプログラミングインターフェイスを持ち、それぞれに独自の特性があり、他の DBMS とまったく同じように機能しないことでした。この点で、アプリケーションの開発は使用する DBMS に大きく依存していました。 Microsoft は、この問題を解決するために重要な一歩を踏み出しました。主なアイデアは、さまざまな DBMS でサポートできる、Windows オペレーティングシステムファミリのレベルでユニバーサルインターフェイスを開発することでした。

構造を簡単に見てみましょうソフトウェア ODBC:

· ODBC関数呼び出しインターフェース: これは、アプリケーションによって直接使用される API を含む、いわゆる ODBC の最上位層です。この API はダイナミックリンクライブラリ DLL として実装されており、Windows オペレーティングシステムの一部です。

· ODBCドライバー: これは、いわゆる下位レベルの ODBC で、ODBC プロトコルをサポートする DBMS 用のドライバーのセットが含まれています。このテクノロジーの一部として、対応する ODBC ドライバーを DBMS ごとに開発できます。これは、アプリケーションプログラムと DBMS の間の中間リンクとして機能し、DBMS 関数への呼び出しを内部の特殊な DBMS 関数への呼び出しに変換します。これにより、標準化の問題が解決されます。最新の DBMS の多くには、オペレーティングシステムに個別にインストールされる特殊な ODBC ドライバーがあります。

· ODBCドライバーマネージャー: このソフトウェア機構が表すもの平均レベル ODBC、必要なドライバーをロードするプロセスを管理します。

データアクセスにODBCプロトコルを使用したプログラムの実行図を図2に示します。

米。 2. ODBC プロトコルを使用してデータにアクセスするプログラムの実行図

オペレーティング·システム Windows には、データベースにアクセスするためのメカニズムがいくつかあります。 ODBC,OLE DBそして ADO.

ODBCテクノロジー（英語から オープンなデータベース接続– データベースにアクセスするためのオープンメカニズム 1 ) はオペレーティングシステムのコンポーネントです ウィンドウズに保存されている情報へのアクセスを統一するように設計されています。 データベースさまざまな種類。 ODBC特定のデータと交換操作を実行する一連のドライバーで構成されます。 データベース、およびアプリケーションからドライバーにリクエストを転送し、ドライバーからアプリケーションに情報を転送するドライバーマネージャーです (図 3)。

米。 3. ODBC を使用したアプリケーションとデータベース間の情報の移動

データの取得と変更にはクエリ言語が使用されます SQL、アプリケーションがアクセスしているデータベースでサポートされているかどうかには関係ありません。データベースがその言語をサポートしていない場合 SQLの場合、それにアクセスすることは、へのアクセスと何ら変わりません。 DB、サポート SQL。これは、システムによるデータベースへのアクセスを一元化することです。 ODBC– アプリケーションは、データベースへの接続に使用するドライバーの名前を指定し、必要な情報の構成を説明するリクエストを送信します。さらなるメカニズム ODBC情報を取得するために必要なすべての操作を実行し、特定のデータベースの操作の詳細をアプリケーションから隠します。アプリケーションへのアクセス ODBCを通じて実行される API- 動的ライブラリに実装された関数。

データベースでは、特別に作成された語彙手段を使用し、受け入れられている構文規則と制限に基づいて、情報が記録および再生されます。

構文分析は、情報の収集、記録、送信、処理、蓄積、保存、保護のための一連の技術的手段を選択するために必要な定量的特性を含む、情報フローの最も重要なパラメーターを確立します。

提供される情報フローの構文分析は、情報システム設計のすべての段階に必ず先行します。

意味分析を使用すると、個々の要素の意味内容の観点から情報を研究し、システムに入力されたメッセージを明確に認識して言語 (人間の言語、コンピューター言語) を対応させる方法を見つけることができます。

管理に使用される情報の有用性を判断するために実践的な分析が実行され、制御アクションの開発に使用されるメッセージの実際的な重要性が特定されます。

永続的な情報は、多かれ少なかれ長期間にわたって変更されないか、わずかな調整が加えられます。各種参考情報、規格、価格等です。

可変情報は、生産および経済運営の結果を反映し、そのダイナミズムに対応し、原則として、機械処理の 1 つの技術サイクルに参加します。

情報を入力および処理するときは、バッチモードと対話モードが使用されます。

バッチモードは、経済問題を集中的に解決する実践において最も一般的であり、さまざまな管理レベルの経済主体の生産と経済活動を報告するタスクが大部分を占めていました。バッチモードでのコンピューティングプロセスの構成は、ユーザーがコンピューターにアクセスすることなく構築されました。

その機能は、情報相互に関連する一連のタスク用のソースデータを準備し、それらを処理センターに転送することに限定されており、そこで処理用のコンピュータータスク、プログラム、ソース、標準価格設定および参照データを含むパッケージが形成されました。パッケージはコンピュータに入力され、ユーザーやオペレーターの関与なしで自動的に実装されるため、特定の一連のタスクを完了するのに必要な時間を最小限に抑えることができました。現在、バッチモードは電子メールまたは大規模なデータベース更新に実装されています。

インタラクティブモードでは、ユーザーが情報およびコンピューティングシステムと直接対話できるようになり、要求またはシステムとの対話の性質を持つことができます。

リクエストモードは、ユーザーが処理センターからかなりの距離にある加入者端末デバイスを含む、多数の加入者端末デバイスを介してシステムと対話するために必要です。

例: 交通機関のチケットを予約するタスク。

情報システムは大量のサービスを実装し、端末を使用する複数の独立したユーザーが直接かつ実質的にサービスを提供できるタイムシェアリングモードで動作します。

情報システムへの同時アクセス。このモードでは、厳密に確立された順序で差分的に、各ユーザーにシステムと通信する時間を与え、セッション終了後にシステムを終了することができます。

ダイアログモードを使用すると、ユーザーは、タスクの発行、応答の受信、分析の繰り返しサイクルを実行して、自分の許容できる作業のペースで情報およびコンピューティングシステムと直接対話することができます。

トピックの詳細: 情報プロセスの構文的、意味論的、実用的な側面:

大量情報活動の構造: 大量情報の収集、処理、整理、伝達、認識、変換、保管および使用。潜在的な情報、受け入れられている実際の情報。大量情報テキストの意味的、構文的、および実用的な側面。
意味論的、構文論的、および語用論的な側面における概念化の単位と方法
7.ジャーナリズムテキストジャーナリズムテキストの適切性基準ジャーナリズムテキストの意味論的、構文的、語用的側面ジャーナリズムテキストの有効性の特殊性

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