Таким чином, простежується послідовність:

Джерело - Кодування - Канал передачі - Декодування - Приймач

Кодування - це перетворення інформації без зміни її змісту в інший вигляд за допомогою певного коду.

Код - це набір правил перетворення для кодування.

Прикладом кодування є такий прийом: виписується алфавіт і всі букви нумеруються за порядком. Наприклад, так:

За допомогою цієї кодової таблиці можна написати закодовану записку, де букви замінені відповідними числами.

Наприклад, таку: З 1 22 33 6 1 14 22 20 11 22 1 23 11 1 16 4 7 2 21 24
Одержувач такої записки повинен користуватися цією ж кодовою таблицею, щоб розшифрувати і прочитати повідомлення.

У комп'ютері носіями інформації є електричні або магнітні сигнали, які можуть набувати лише двох значень: 0 - вимкнуто (нема струму, розмагнічено) або 1 - увімкнуто (є струм, намагнічено).

За допомогою таких 0 і 1 кодують будь-яку інформацію, яку обробляє комп'ютер. Такий код називають двійковим.

Якщо застосувати згаданий метод, то цифр 0 і 1 вистачить на позначення лише двох символів. Можна застосувати кодування комбінацією із кількох Oil. Якщо взяти по два знаки (00, 01, 10, 11), це дозволить кодувати вже 4 символи. Тризначний код дає 8 комбінацій, чотиризначний - 16. Цього мало для зображення літер алфавіту, цифр і розділових знаків, спеціальних символів тощо.

Такої кількості символів вистачає для відображення літер, цифр, розділових, а також графічних елементів'. Малюнки і звуки кодуються тими ж комбінаціями, але перед ними стоїть спеціальний знак, який вказує на характер інформації.

Усі символи, які використовує комп'ютер, заносяться в таблицю і нумеруються десятковими числами, які перетворюються у двійковий код із 8 знаків 0 і 1 - виходить кодова таблиця символів.

Наприклад, в комп'ютерах застосовується восьмизначний код ASCII, розрахований на 256 символів. Код кожного символу - це послідовність з 8-ми цифр Oil, що позначає певний символ.

Наприклад: 10001100 - буква М; 10011001 - буква Щ.

У комп'ютер заноситься та обробляється текстова інформація, цілі і дійсні числа, графічні зображення, малюнки і музика. І всі вони представлені у вигляді комбінацій із восьми «0» і «1» - байтів. Яка б інформація (текст, зображення, звук, відео) в комп'ютері не оброблялась, вона завжди кодується байтами.

Визначимо головну відмінність між книгою і текстом, занесеним в комп'ютер. Вона полягає в тому, що коли ми відкриваємо книгу, то бачимо зображення символів, сформованих дрібними крихтами друкарської фарби. А якщо ж «відкриємо» пам'ять комп'ютера, то «побачимо» коди літер, складені із 0 і 1. Звичайний текст зображується в комп'ютері послідовністю кодів. Тобто замість кожної літери тексту зберігається її номер за кодовою таблицею. І тільки при виведенні літер у зовнішнє середовище (на папір або екран монітора) проводиться формування звичних на вигляд літер.

Витяг з кодової таблиці символів ASCII

В сучасних програмах розповсюджене кодування символів 16-бітним кодом (2 байти) UNICODE з номерами від 0 до 65535, що практично містить алфавіти всіх народів світу.

Вимірювання об'єму інформації
Інформація кодується байтами і її об'єм вимірюється кількістю байт у повідомленні. Наприклад, текст «Андрій грає у футбол» має 20 байтів, і це можна порахувати.

Об'єм інформації вимірюється кількістю байт у повідомленні (текстовому, графічному тощо).

У тексті розділові знаки і «пропуски» - теж символи.

Нехай на аркуші 56 рядків по 64 символи у рядку. Підрахуємо кількість інформації на аркуші: 56 x 64 = 3584 байт.

Для вимірювання великих об'ємів інформації використовують кіло-, мега-, гігабайти. В інформатиці, обчислювальній техніці префікси кіло-, мега- і гіга- мають дещо інший зміст, ніж в інших науках. Кіло- - префікс, коефіцієнт 210 = 1024.

1 КБ(кілобайт) = 210 байтам = 1024 байтам
1 МБ(мегабайт) = 210 КБ = 1024 КБ
1 ГБ(гігабайт) = 210 МБ = 1024 МБ

Якщо є необхідність приблизно підрахувати об'єм інформації книжки, необхідно кількість символів на одній сторінці помножити на кількість сторінок. Наприклад, нехай книжка має 256 сторінок по 3584 байти на сторінці. Об'єм інформації такої книги:
3584 x 256= 917504 байт = 896 кілобайт = 0,875 мегабайта.

Засоби зберігання та опрацювання інформації
Традиційні засоби зберігання інформації
Накопичена віками інформація у вигляді книжок, газет, журналів, документів, креслень, картин, скульптур, кінофільмів, нот зберігається у бібліотеках, архівах, музеях, фондах, колекціях. Обслуговуванням цих сховищ (значною мірою вручну) займається велика кількість людей.

Традиційні носії:
Папір, картон, фото- і кіноплівка, магнітні стрічки
Носіями інформації у традиційних сховищах є папір, картон, кіно- і фотоплівка, магнітні стрічки тощо.

Книги, журнали, газети, документи, фотоальбоми, кіноплівки тощо лежать на поличках, у шафах і сейфах. Ознайомитися з інформацією або зробити з неї копії можна лише у сховищі. Доступ до цієї інформації складний і потребує тривалого часу. Необхідно зробити заявку на потрібну інформацію і чекати її виконання.

Сучасні засоби зберігання інформації.
Комп'ютери дали змогу перетворити інформацію зі звичного вигляду - тексти книжок і журналів, креслення і малюнки, картини І скульптури, музику і рухомі зображення тощо - в електричні сигнали, які можна записати на магнітні та оптичні носії для зберігання, передати по електричних каналах на будь-яку відстань, відтворити у звичний вигляд для сприймання людиною.

Застосування комп'ютерів, магнітних та оптичних носіїв дало можливість замінити традиційні форми зберігання використання інформації на сучасні.

Об'єм інформації, що зберігається на магнітних носіях і оптичних дисках, величезний. Вони набагато менші за розміром від традиційних носіїв інформації. Завдяки оснащенню комп'ютерами зменшилася кількість людей для обслуговування сховищ.

Магнітні і оптичні диски з інформацією знаходяться у спеціальних пристроях постійно діючих комп'ютерів для того, щоб була можливість звернутися до них і отримати необхідну інформацію з будь-якої відстані. У разі потреби можна не тільки ознайомитися з інформацією, але й переписати її на свої носії, І роздрукувати, відтворити зображення і звук.

В різних країнах на потужних комп'ютерах створюються такі сховища у вигляді баз даних і банків знань з різноманітною інформацією. Ці вузлові комп'ютери об'єднуються у комп'ютерні мережі, які охоплюють увесь світ. Користуватися цими мережами може кожен громадянин будь-якої держави через комп'ютер, підключений до такої мережі.

Організація сучасних сховищ у вигляді баз даних і банків знань дозволяє звертатися до них по лініях зв'язку.

Завдяки комп'ютерам обробку інформації автоматизовано. Інформацію можна тиражувати на магнітних та оптичних дисках, як улюблену музику записують на касети до магнітофона, роздрукувати на папері тексти і малюнки. Окрім того, будь-яку інформацію в формі електричних сигналів можна передавати по каналах зв'язку: телефону, радіо, телебаченню тощо.

Для збирання, обробки, зберігання і використання інформації в сучасних сховищах необхідна комп'ютерна техніка і спеціальні програмні системи управління масивами інформації. Потрібна служба підтримки таких сховищ, яка обробляє нову інформацію, редагує і зберігає існуючу.

Маючи у своєму розпорядженні комп'ютер, під'єднаний до всесвітньої комп'ютерної мережі Інтернет, користувач має можлиивість отримувати різноманітну інформацію з комп'ютерних сховищ всього світу.

Структура інформаційного пронесу
Інформаційний процес може включати операції пошуку, збирання, збереження, передавання, опрацювання, використання і захисту інформації.

Наприклад, під час перепису населення обліковці заходять до всіх осель і збирають відомості про всіх людей, які мешкають там і пік, стать, освіта, фах, місце роботи тощо). Потім ці відомості передають на комп'ютери для зберігання та опрацювання. Після обробки інформацію використовують державні установи для прийняття економічних і політичних рішень. Інформаційні технології.

Зі стародавніх часів людське суспільство вдосконалювало способи «виробництва» інформації і методи доставки її до користувача. Значення своєчасного одержання інформації було настільки великим, що створювались громіздкі споруди для передачі різних відомостей. Стародавні греки передавали важливі відомості за допомогою дзеркал. Про напад ворога козаки попереджали, запалюючи діжки зі смолою на вежах. У часи Наполеона в Європі і Росії існувала система передачі повідомлень за допомогою ланцюгів семафорів, які з'єднували столиці великих держав. Пізніше виникли телеграф і телефон, супутниковий зв'язок і телебачення.

Збирання, обробка і передача інформації з розвитком науки і техніки стали вимагати спеціальних технологій.

Інформаційні технології - це сукупність засобів і методів збирання, обробки, зберігання, передачі, захисту і використання інформації.

Наприклад, для реферату учень зібрав матеріали в бібліотеках, наукових публікаціях, в Інтернеті, текстовим редактором набрав ці матеріали, сканером зняв малюнки і креслення, надрукував роботу на принтері або передав її за допомогою електронної пошти.

Історія розвитку комп 'ютерів
Основні етапи розвитку комп 'ютерів

Під появи на початку 40-х років XX століття і до наших днів комп'ютери постійно розвиваються і вдосконалюються.

У розвитку комп 'ютерів виділяють чотири покоління, в залежності від використаної в них елементної бази.

Комп 'ютери 1-го покоління мали елементною базою радіо-лампи, розміри яких були, як в електричної освітлювальної лампи, їй дуже грілися, займали багато місця.
Таким комп'ютерам потрібні були великі приміщення (як спортивна зала) з кондиціонерами для охолодження. Комп'ютери були дуже ненадійні, мали низьку швидкодію.

Перший комп 'ютер під назвою ENIAC був створений на замовниця міністерства оборони США в 1945 р. групою інженерів під керівництвом Джона Маушлі і Джона Преспера Еккерта.

Маса ENIAC була 30 т. Він містив 18 тисяч радіоламп, через велику кількість випромінюваного тепла вимагав потужних кондиціонерів і міг виконувати до 5 тисяч операцій за секунду. Програму роботи набирали вручну кабелями на спеціальному полі. Комп'ютер кожної години виходив з ладу. Але на ньому були виконані найскладніші на той час розрахунки.

Американський математик Джон фон Нейман запропонував записувати програму, що має виконуватись, в електронну пам'ять комп'ютера. Досить занести програму в пам'ять - і комп'ютер готовий до роботи. Оскільки електронна пам'ять працює швидше від механічних пристроїв, це різко збільшило швидкодію комп'ютера.

Основоположником обчислювальної техніки в СРСР і на Україні був академік Сергій Олексійович Лебедев. Під його керівництвом в Електротехнічному інституті в Києві у 1951 році був створений перший в СРСР комп'ютер з назвою МЭСМ (рос. - «малая электронно-счётная машина»). Пізніше, уже в Московському інституті точної механіки і обчислювальної техніки С. О. Лебедев керував створенням найбільш швидкодіючої (1 мільйон операцій за секунду) у світі на той час великої електронно-обчислювальної машини БЭСМ-6 (1952 рік).

Комп'ютери 2-го покоління з небагато кращими характеристиками з'явились у 1955 р. з появою транзисторів. Розміри комп'ютера зменшились, і для його розміщення достатньо було машинної зали такої, як класна кімната.

За пультом такого комп'ютера працював один оператор, з'явились нові накопичувані на магнітній стрічці, електрифікована друкарська машинка для керування роботою; введення даних і програм здійснювалось з паперових перфокарт, перфострічок і магнітних стрічок, з'явились мови програмування Фортран, Кобол, Бейсик, які стали більш зручними для розуміння людиною.

На Україні в Інституті кібернетики Академії наук колективом вчених на чолі з Віктором Михайловичем Глушковим в 60-х роках минулого століття була створена серія машин для інженерних розрахунків (скорочено «МІР»). Комп'ютери МІР-1 (1965 p.), MIP-2 (1969 р.) і МІР-3 мали вражаючі технічні характеристики.

У комп'ютері МІР-2 уперше з'явилася можливість працювати з машиною в режимі діалогу. За допомогою дисплея зі світловим пером інженер-користувач міг вводити й одержувати на екрані графічну інформацію і розв'язувати деякі геометричні задачі. Вже тоді Глушков мріяв про розмову з машиною природною мовою, і ідеї, покладені В. М. Глушковим в основу проекту «Україна», багато в чому передбачали основні положення, що були вико¬ристані пізніше в американських комп'ютерах 70-х років. В комп'ютерах 3-го покоління, що з'явилися на початку 70-х років XX століття, застосовуються інтегральні схеми, у яких на одній кремнієвій пластині площею до 1 см2 розміщуються тисячі елементів. Розміри комп'ютера зменшились до розмірів кількох шаф, швидкодія збільшилась до мільйонів операцій за секунду.

На комп'ютері могли одночасно працювати кілька операторів, застосовувались віддалені термінали у вигляді дисплеїв (моніторів), з'явились комп'ютерні мережі, впроваджені перші гнучкі магнітні диски та жорсткі диски. Програми і технічні засоби стандартизуються, що дало можливість копіювати і поширювати програми на інші комп'ютери.

З винайденням мікропроцесора та інтегральних схем надвеликого ступеня інтеграції розміри комп'ютера зменшились, і він став настільним приладом.

Мікропроцесор - це пристрій невеликих розмірів (не більший за сірникову коробку), що є набором електронних схем, які розміщені на крихітному кристалі кремнію.
Мікропроцесор дав можливість створити комп'ютери 4-го покоління. Серед них найбільш популярні невеликі за розмірами персональні комп'ютери. Перші персональні комп'ютери з'явились в США в 1976 році (фірма Apple).

Персональні комп'ютери можуть працювати у всесвітній мережі Інтернет і забезпечувати користувача науковою, довідковою, навчальною, культурною і розважальною інформацією. Спілкування з персональним комп'ютером стало простим і природним завдяки застосуванню засобів мультимедіа.

Мультимедіа - це поєднання кількох видів інформації (текстової, графічної, музичної, відео) та сукупність пристроїв для відтворення такої інформації. Передбачається, що комп'ютери наступних поколінь будуть мати природну форму спілкування з користувачем (голосом), елементи штучного інтелекту, здатність до самонавчання.

Галузі застосування комп'ютерів

У промисловому виробництві застосування комп'ютерів дозволяє випуск нової продукції здійснювати не зміною обладнання, а зміною програм, які керують роботою автоматичних верстатів і промислових роботів. Тобто керування обробкою деталей виконує не людина, а мікропроцесор за спеціальною програмою. Потрібна програма вводиться у верстат з керуючого комп’ютера, де міститься бібліотека програм обробки деталей.

Комп'ютери дозволяють автоматизувати операції складання на конвеєрах (наприклад, автомобілів), де всі операції зварювання корпусів, доставки деталей на конвеєр, складання вузлів і всього автомобіля виконують автомати.

Побудова математичних моделей і проведення випробувань на них за допомогою комп'ютерів дозволяють визначити характеристики апарата, корабля, супутника, що проектуються, скорочуючи тим самим матеріальні витрати і час створення нової техніки.
Наприклад, фірма проектує новий автомобіль і випробовує його на міцність. На полігоні будують стіну, розганяють і розбивають об неї автомобіль, а потім вивчають, які частини треба зміцнити, які замінити тощо. Застосування комп'ютера дозволяє змоделювати таку ситуацію на екрані і «розбивати» об «математичну» стіну «математичну» машину, не витрачаючи дорогі матеріали і час.

У науці комп'ютери застосовуються для проведення розрахунків у комп’ютерних експериментах. Такий експеримент проводиться у тих випадках, коли безпосереднє спостереження чи звичайний експеримент неможливий або потребує великих затрат.
Кілька років тому група вчених виконала моделювання на комп'ютері процесів на Землі у випадку ядерного конфлікту. Експеримент показав, що через кільки днів після ядерних ударів людська цивілізація закінчить існування, але жодна людина під час проведення експерименту не загинула.

Багато наукових досліджень, особливо в галузі природничих наук, вимагають проведення великого обсягу обчислювальної роботи. Застосування математичних моделей дозволяє вченим сформувати більш точні прогнози погоди у різних регіонах планети.

Комп'ютери дозволяють автоматизувати розшифрування стародавніх текстів, організувати переклад з однієї мови на іншу.

У медицині відходять у минуле рентгенівські апарати, здатні давати лише плоскі зображення досліджуваних органів. Об'ємні зображення внутрішніх органів, які формує комп'ютер на основі великої кількості плоских знімків, дають змогу діагностувати захворювання. У клініках з'явилися діагностичні системи, які дають змогу «подивитись на людину зсередини», отримати зображення розрізу різних органів для виявлення хвороби і призначення найбільш ефективного лікування.
В освіті використовуються програми:

• моделюючі навчальні, які дозволяють проводити справжні комп'ютерні експерименти. Наприклад, при виконанні лабораторні роботи з хімії, на екрані відображується випадання осаду або полум'я при реакціях з виділенням тепла;

• програми-тренажери використовуються для набуття необхідних навичок. Одна з таких програм - це клавіатурний тренажер. Є тренажери для навчання пілота літака або водія автотранспорту в «реальній» обстановці й аварійних ситуаціях;

• контрольно-діагностичні програми для перевірки знань з тієї чи іншої теми, вказують на допущені помилки;

• навчально-демонстраційні, наприклад «Міфи народів світу», що на компакт-диску, з багатьма звуковими та відеофрагментами і активною участю людини у виконанні вправ.

Застосування комп'ютерів замінює звичні підручники на електронні. У школах з'явилися електронні мультимедійні підручники на компакт-дисках, у яких об'єднується дикторський текст, музика і графіка в відеофільмі. Завдяки використанню Інтернет-технологій можна навчатись не виходячи з дому.

В галузі культури комп'ютер грає в шахи на рівні чемпіона світу, з його допомогою створюються мультфільми. З'явилися комп'ютерні малюнки, вірші і музика.
При створенні мультфільму необхідно, щоб кожний кадр намалював художник. Щоб на екрані відбувалась дія протягом секунді потрібні 24 малюнки. Для п'ятихвилинного мультфільму доводилось робити більше 7200 малюнків!

В наш час художник-мультиплікатор малює перший і останній кадр епізоду, а решту створює комп'ютер.

У криміналістиці комп'ютери можуть застосовуватися, наприклад, для оперативного пошуку викраденої машини. Достатньо ввести в комп'ютер номер машини - і на екран будуть виведені повні відомості про власника машини і її технічні характеристики: заводський номер, рік випуску, колір тощо. У комп'ютер заносять відомості про скоєні правопорушення, про методи їх виконання, описи психологічних і фізичних особливостей злочинців. Усі ці відомості складають інформаційно-довідкову систему, доступну з кожного поліцейського комп'ютера. При новому злочині достатньо описати «почерк» злочинця і звернутися за допомогою до комп'ютера. Він підкаже - виведе на екран або на папір відомості про правопорушення, які схожі за характером виконання до даного.

Комп'ютери все ширше застосовуються у повсякденному житті людини. Наприклад, заробітну плату можна отримувати на свій рахунок у банку. У вас буде магнітна картка, з якої комп'ютер у будь-якому магазині або банку вільно читає ваше прізвище, адресу, скільки грошей на рахунку. Щоб зробити покупку, вибираєте потрібний товар і вставляєте картку в спеціальний отвір. Комп'ютер перевіряє вартість покупки і автоматично відраховує її з вашого банківського рахунку. У недалекому майбутньому відпаде необхідність у придбанні книг. Коли вам захочеться почитати «модну» книжку, досить буде через свій домашній комп'ютер звернутися в центральну бібліотеку - і сторінки замовленої книги будуть одна по одній з'являтись на екрані монітора. Якщо вам набридне читати текст, комп'ютер сам буде це робити, а вам залишиться лише слухати диктора і розглядати малюнки.

У XXI столітті рухом автомобілів зможуть керувати системи електронного зв'язку із супутником. Автомобіль може бути обладнаний антеною для приймання сигналу із супутника. Аналізуючи ці сигнали, комп'ютер визначить координати і місцезнаходження автомобіля на виведеній на екран монітора карті. Так здійснюється супутникова навігація.