Hatodik gyakorlat. Rendszer, adat, információ

Átírás

1 Hatodik gyakorlat Rendszer, adat, információ

2 Alapfogalmak Rendszer: A rendszer egymással kapcsolatban álló elemek összessége, amelyek adott cél érdekében együttmőködnek egymással, és mőködésük során erıforrásokat használnak fel. Adat: értelmezhetı ismeret. minden olyan ismeretet, mely elızıleg már rögzítésre került. Az adat az információ rögzített megjelenési formája. Az adatokat az információtól meg kell különböztetni. Mindig az információ a magasabb rendő, az adatok az információ részét képezik. Információ. Értelmezett adat., a számunkra valamilyen szempontból érdekes és új ismereteket tartalmaz.

3 Alapfogalmak Információs rendszer: Az egymással kapcsolatban álló információs folyamatokat együtt információs rendszernek nevezzük. követelmények: gyors és pontos kommunikáció nagy mennyiségő adat tárolása- gyors adatfeldolgozás

4 Alapfogalmak Tudás: A tudás összegyőjtött, rendszerezett ismeretek, adatok összessége, amelyek segítségével meghatározott feladatokat, problémákat oldhatunk meg. Jel: a jelek az információ hordozói. A jeleket rendszerint kódoljuk: ilyenkor az egyes jeleknek kódokat feleltetünk meg. A lehetséges kódok halmazát kódábécének nevezzük. Példul: beszédhangok, zenei hangok, latin ábécé, morzejelek.

5 Az információátvitel alapmodellje adó (az információ megadása és kódolása fizikai jelekkel) információforrás információ kódoló csatorna (itt történik meg a fizikai jel átvitele) -> zajforrás vevı (információ dekódolása a fizikai jelekbıl) kognitív szőrı és információ dekódoló > információnyelı információ feldolgozása információ felhasználása információ tárolása

6 Fizikai jelek Az analóg jelek térben és idıben folytonosak, tehát egy s=s(t) folytonos függvénnyel írhatóak le (egy egyváltozós függvény legegyszerőbben egy kétdimenziós grafikonnal ábrázolható). két szélsı érték között a fizikai jel nagysága tetszıleges lehet a jel nagysága idıben folytonosan változik (vagy változhat) Például: analóg hangjelek (megadhatóak az amplitúdó idıbeli változását leíró folytonos függvénnyel)

7 Egy folyamatos eseményt folyamatosan ábrázolunk az idıben = analóg jel. Matematikailag: s=s(t) s: tetszıleges jelparaméter (pl. v(t) feszültség) Függı változó (az idıtıl) t: idı (független változó) A jeleket meghatározott idıtartományban mérjük A jelnek létezik értékkészlete

8

9 Fizikai jelek A digitális jelek térben és idıben diszkrétek, tehát egy adatsorral (sorozattal) írhatóak le, amelyek szemléletesen pl. egy táblázatban adhatóak meg. a fizikai jel nagysága csak néhány meghatározott érték lehet az egyes fizikai jelek idıtartama egy meghatározott (rendszerint rövid) érték, amelyhez egy meghatározott jelnagyság tartozik

10 Legnagyobb ábrázolható érték: Z Max =2 w -1 Legmagasabb helyiérték: : MSB (most significant bit) Legalacsonyabb helyiérték: : LSB (least( significant bit) Így minden optikai és akusztikai jelet digitalizálhatunk, gépileg feldolgozhatóvá tehetünk.

11

12 Adatstruktúrák: Az elemi adatokból különbözı adatstruktúrákat létesíthetünk. Ilyenek: tömbstruktúra tömb: az egy típusú adatokból álló rendezett adatsor rekordstruktúra rekord: tetszıleges típusú adatok egységgé való összekapcsolásakor keletkezik Adatfeldolgozás: Az adatokon végzett mőveletek, ez többnyire a következıkbıl áll: Adatelıkészítés Adatbevitel Az adatok valamilyen algoritmus (meghatározott lépéssorozat) alapján történı feldolgozása Adatkivitel

13 Kódolás, kódrendszerek Az adatok megjelenési formája leggyakrabban írott/nyomtatott szöveg. Ennek egységeleme a karakter. Karakter: betők, számjegyek, különleges jelek alfabetikus, numerikus, alfanumerikus jelek Számítógépes feldolgozáshoz az adatokat át kell alakítani a szg. mőködésének megfelelıen 0 és 1-bıl álló jelsorozattá. Kódolás: az adatok formai átalakítása, ahol a kódolás elıtti és utáni forma között kölcsönösen egyértelmő megfeleltetés van.

14 Digitális kódolás: a kódolás számjegyes módja. Másodlagos kódolás, mivel valamilyen elsıdleges kódrendszerrel (beszéd, írás) már kódolt információ egyértelmő továbbkódolása.különbözı számrendszerekben mehet végbe.

15 Bináris karakterábrázolás A karakter-kódszám megfeleltetést kódtáblába foglaljuk. ASCII (American Standard Code for Information Interchange) 7 bites (128 érték); vezérlıjelek 0-31; az angol ábécé karakterei, számok

16

17 Bináris karakterábrázolás ANSI (American National Standard Institute)8 bites (256 érték) két rész: ASCII kódok; egyéb karakterek - nyelvi kódlapok; Microsoft Magyarország számára: 852 ANSI és ISO nemzetközi szabványnak megfelelı (Windows alatti) 1250-es kódlap UNICODE 16 bites (65 ezer érték) kompatibilis az ASCII kódkészlettel és tartalmazza a ma használt írások nagy részét (latin, görög, cirill, héber, arab)

18

19 Bináris színábrázolás Az emberi szem számára a látható fény az elektromágneses sugárzás nanométer közötti tartománya. A fényhullámok színérzetet keltenek. A színérzet jellemzıi: színezet (a fény hullámhossza); telítettség (a fehér szín aránya a többihez); világosság (fényenergia mennyisége); Az adott színérzetet elérhetjük additív és szubsztraktív színkeveréssel

20 Színkeverések Additív (monitorok) Vörös red (R) Zöld green (G) Kék blue (B) R+G+B=fehér RGB színkeverés Szubsztraktív (nyomtató) Ciánkék-cyan (C) Bíborvörös-magenta (M) Sárga-yellow (Y) C+M+Y=fekete a gyakorlatban nem tiszta 4 kiegészítı szín: fekete (K) CMYK színkeverés

21 Bináris hangábrázolás A hang leírható különbözı frekvenciájú (rezgésszámú) és amplitúdójú szinuszjelek összegével. A hanghullámokból bizonyos idıközönként mintát vesznek. (1KHz=1000mintavétel/sec) Általában 11KHz, 22KHz, 44KHz sebességgel vesznek mintát.

22 Bináris hangábrázolás Mintavételkor a szinuszgörbe amplitúdóját számmá alakítják = kvántálás (egymásba nem nyúló, véges sok intervallumra osztják az értéktartományt és minden intervallumot egy kijelölt elemével reprezentálnak. A kvántálás során kapott értéket kódolják bináris formában.