More Related Content
Лекц №4
- 1. elearn.sict.edu.mn ЛЕКЦ №4 МЭДЭЭЛЛИЙН ОНОЛ, АЛГОРИТМ Мэдээллийнтехнологийн салбар
- 2.
- 3. Суралцахуйн үр дүн: •Мэдээллийн үндсэн онолыг ойлгох • Дижитал хэлбэрт хувиргах процессыг тодорхойлох • Тооллын системүүдийг ялган таних • Алгоритмыг дүрслэх, бүтэц, үндсэн үйлдлүүдийг тайлбарлах Энэ сэдвийн хүрээнд дараах мэдлэг, чадвартай болно.
- 4. Мэдээллийн онол • Мэдээллийннэгж (бит, байт) • Мэдээллийн хэмжээг илэрхийлэх нэгжүүд
- 5. • Нэг оюунухаан нөгөөд нөлөөлөх боломж олгож байгаа зүйлийг мэдээлэл гэнэ. • Хэн нэгэн өөрийн санаагаа өөр нэгэнд ойлгомжтой илэрхийлэхийн тулд ашиглаж байгаа хэл яриа, бичиг үсэг, дүрс зураг, дохио зангаа, дуу авиа юм. Мэдээлэл гэж юу вэ? 5 • Мэдээллийн энэ олон хэлбэрийг хэмжиж болох нэг үндсэн нэгжтэй болох боломжийг тоон технологи олгодог.
- 6. Мэдээллийн нэгж • Компьютерынхүчин чадал, санах ойн багтаамж зэргийг илэрхийлэхийн тулд “бит” болон “байт”-ыг мэдээллийн нэгж болгон ашигладаг. • Bit компьютерт дүрслэх өгөгдлийн хамгийн бага нэгж • 1 бит эсвэл 1b - 0 эсвэл 1-ээр илэрхийлнэ. • Байт эсвэл 1B нь дараалсан 8 бит 256 төрлийн өгөгдлийг дүрсэлнэ
- 7. Мэдээллийн хэмжээг илэрхийлэхнэгжүүд KB (Килобайт) 10241 = 210 MB (Мегабайт) 10242 = 220 GB (Гигабайт) 10243 = 230 TB (Терабайт) 10244 = 240 ПB (Петабайт) 10245 = 250 8 бит = 1 byte x 1024 1KB x 1024 1MB x 1024 1GB x 1024 1TB x 1024 1PB 2-тын зэрэгтээр илэрхийлэгдэх нүсэр тоог хэрэглэхэд хялбар байлгах үүднээс 2-тын зэрэгтэй ойролцоо утгатай байх СИ системийн угтваруудыг хэрэглэдэг.
- 8. Мэдээллийг хэмжих нэгж “Халуунэлгэн нутаг” дууны үг txt форматаар 4KB 1 MB = 5х7 харьцаатай, 300dpi нягтралтай фото зураг 1 GB = 7 минутын HDTV видео бичлэг 1 TB = 4.38 GB DVD 233 ширхэг 1 PB = 25 GB Blu-ray disc 41,943 ширхэг
- 9. Дижиталчлал • Зураг, текстзэрэг “аналаг өгөгдөл”-ийг компьютерт боловсруулахын тулд дижиталчлах буюу тоон дохио (0, 1-ээс бүрдэх) болгон хөрвүүлэх шаардлагатай. • “Дижиталчлал” нь дүрс боловсруулалт, хуулбарлалт, өндөр хурдны холболт хийх боломжийг олгодог бөгөөд өгөгдлийн ашиглалтын цар хүрээг өргөжүүлдэг. • Тоон өгөгдлийг ашигласнаар оригинал аналог өгөгдөл чанаргүй болохоос сэргийлэх, өгөгдөл ашиглалтыг бүтээмжтэй болгоно. 9
- 10. A/D хөрвүүлэлт • “A/Dхөрвүүлэлт” нь аналог дохиог тоон дохио болгон хөрвүүлдэг. • Тоон дохиог аналог дохио болгон хөрвүүлэхийг “D/A хөрвүүлэлт” гэнэ. 10
- 11. 11 Тасалдуулга Аналог дохиог тодорхойхугацааны интервалд хувааж, тоон утга олгохыг тасалдуулгагэнэ.
- 12. 12 Квантчилал Аналог дохиог тоондохио болгон хөрвүүлэхдээ түүнийг хугацааны мөчлөгт хувааж, баганан график хэлбэртэй болгож тоон утгаар илэрхийлэхийг квантчилал гэнэ.
- 13. 13 Кодлох Квантлалын утгыг тоонутга руу хөрвүүлэхдээ квантлалын түвшинд харгалзах хоёртын код хэрэглэхийг кодлох гэнэ.
- 14. 14 Кодын тоон дүрслэл Кодлогдсон өгөгдлийгтоон өгөгдөл рүү хөрвүүлнэ.
- 15. Кодлох, Код тайлах,Тасалдуулгын хурд • Кодлох гэдэг нь тодорхой дүрмээр өгөгдлийг хөрвүүлэх юм. Кодлолтыг гүйцэтгэдэг программ хангамжийг “кодлогч” гэнэ. • Код тайлах гэдэг нь кодлогдсон өгөгдлийг тодорхой дүрмийн дагуу хөрвүүлж, анхны өгөгдлийг гарган авах явдал юм. • Тасалдуулгын хурд нь нэг секундэд аналог өгөгдлийг хэдэн удаа хэмжихийг илэрхийлнэ. Өөрөөр тасалдуулгын давтамж гэх бөгөөд “Hz”-ээр илэрхийлдэг. Тасалдуулгын хурд өндөр болох тусам тоон өгөгдлөөс хөрвүүлсэн дууны чанар сайжирна. 15
- 16. Тоон өгөгдлийн голлохшинж чанарууд 16 Шинж чанар Тайлбар Өгөгдөл илгээх Алсын зайд өгөгдөл илгээх боломжтой. Өгөгдөл хуваалцах Сүлжээгээр өгөгдөл хуваалцах боломжтой. Өгөгдөл засварлах Хэмжээг нь ихэсгэх, багасгах зэргээр засварлах болон боловсруулах боломжтой. Өгөгдлийн чанар Өгөгдлийн чанар мууддаггүй. Өгөгдөл шахах Боломжтой. Өгөгдөл хайх Боломжтой. Өгөгдөл хуулах Боломжтой.
- 17. Тооллын систем • Юмсүзэгдлийн тоо ширхэг, дараалал эсвэл өөрийн системд эзлэх жинд нь ноогдуулан өгсөн нэр, тэмдэглэгээний тогтолцоог тооллын систем гэнэ. • Хагас дамжуулагч дээр суурилсан логик электрон хэлхээ нь хоёртын тооллын системийг үндэс болгодог. • Компьютерт өгөгдлийг хоёртын тооллын системээр дүрсэлнэ.
- 18. • Өгөгдлийг гүйдэлбайгаа эсэх болон хүчдэлийн хэмжээний өндөр, намаар таньж, компьютерт боловсруулдаг. Өндөр, нам хүчдэл болон гүйдлийн байгаа эсэхээр танигдсан өгөгдлүүд “0” ба “1”-ийн хослолоор илэрхийлэгддэг. Энэ аргыг “хоёртын систем” гэж нэрлэдэг. • Хоёртын тоо нь “0”, “1”-ийн дараалал хэлбэрээр дүрслэгддэг учир хүмүүс ойлгоход хялбар биш. Тиймээс хүмүүсийн энгийн хэрэглээ болох 10 ялгаатай цифр (0-оос 9 хүртэлх) ашигладаг “аравтын систем” рүү хөрвүүлдэг. 2, 8, 10, 16-тын тоонууд 18
- 19. • Түүнчлэн “0”-оос“7” хүртэлх цифр ашигладаг “наймтын систем”, “0”-оос “9” хүртэлх цифр болон “А”-аас “F” хүртэлх үсгийг ашигладаг“арван зургаатын систем” байдаг. 2, 8, 10, 16-тын тоонууд 19
- 20. 2-тын тоо 10-тын тоо 8-тын тоо 16-тын тоо 2-тын тоо 10-тын тоо 8-тын тоо 16-тын тоо 0 0 00 1001 9 11 9 1 1 1 1 1010 10 12 A 10 2 2 2 1011 11 13 B 11 3 3 3 1100 12 14 C 100 4 4 4 1101 13 15 D 101 5 5 5 1110 14 16 E 110 6 6 6 1111 15 17 F 111 7 7 7 10000 16 20 10 1000 8 10 8
- 21. • "Тооллын системийнсуурь"-ийг нэг тоогоор илэрхийлнэ. 2-тын тооллын систем 0, 1 гэсэн хоёр цифртэй учир суурь нь 2 байна. • Нэг тооллын системийн суурийг өөр нэг т/с-ийн сууриар солихыг “Тооллын системийн суурийн хөрвүүлэлт” гэнэ. • Аравтын тооллын систем дэх тоонууд: Тооллын системийн суурь 21
- 22. • Аравтын тоонсистемийн орон тус бүр нь 100, 101, 102 гэх мэт 10-ын зэргийг тухайн орны цифрээр үржүүлж, дүрсэлдэг шиг хоёртын тоон систем нь орон бүрийн цифрийг 2-ын зэргээр үржүүлж, дүрсэлдэг. Энэ чанарыг ашиглан, хоёртын тоог аравтын тоонд хөрвүүлж болно. • Жнь: (1010)2 тоог аравтын тоо руу хөрвүүл. Хоёртын тоог аравтын тоонд хөрвүүлэх 22
- 23. • Аравтын тоог2-т хуваах замаар хялбархан хөрвүүлэх боломжтой. • Жнь: (10)10 тоог хоёртын тоо руу хөрвүүл. Аравтын тоог хоёртын тоонд хөрвүүлэх 23 Үлдэгдлийг бичнэ. Ноогдворыг 1 болтол 2-т хуваана. Аравтын тоонд хөрвүүлэхдээ хамгийн сүүлийн ноогдвороос эхлэн сумны дагуу үлдэгдлүүдийг бичнэ.
- 24. • (11010)2 тоогнаймт ба арван зургаатын тоонд хөрвүүл. Хоёртын тоог 8, 16-тын тоонд хөрвүүлэх 24 Бүлэг бүрийг аравтын тоо руу хөрвүүлнэ. Хоёртын тоог наймтын тоо руу хөрвүүлэхдээ хамгийн сүүлийн орноос эхлэн гурван орноор нь бүлэгт хуваана. Хоёртын тоог арванзургаатын тоо руу хөрвүүлэхдээ хамгийн сүүлийн орноос эхлэн дөрвөн орноор нь бүлэгт хуваана.
- 25. • 8-тын нэгоронг хоёртын 3 оронгоор илэрхийлнэ. • 16-тын нэг оронг хоёртын 4 оронгоор илэрхийлнэ. • Жнь: (43)8 ба (F5)16 тоонуудыг 2-тын тоонд хөрвүүл. 8, 16-тын тоог 2-тын тоонд хөрвүүлэх 25 Тооны орон бүрийг хоёртын тоо руу хөрвүүлнэ 3 оронтой болгоно 4 оронтой болгоно Наймтын тоог хоёртын тоо руу хөрвүүлбэл: Арванзургаатын тоог хоёртын тоо руу хөрвүүлбэл:
- 26. Алгоритм гэж юувэ? 01 02 03 04 Алгоритм зохиох процессийг алгоритмчлал гэнэ. Өмнөө тавьсан бодлогыг бодохын тулд гүйцэтгэгчийн хийх үйлдлийн дарааллыг нарийвчлан зааж өгснийг алгоритм гэнэ Тодорхой үр дүн гаргаж авахын тулд дараалан гүйцэтгэх ѐстой үйлдлүүдийн дараалал Тодорхой үр дүн гаргаж авахын тулд баримтлах ерөнхий дүрэм
- 27. • Орчлон ертөнцч өөрийн алгоритмтай. • Дэлхий нарыг дунджаар 150 сая км радиустай “тойргоор” 1 жилд бүтэн тойрно. • Дэлхий өөрийн тэнхлэгийг 24 цагт бүтэн тойрно. • Бүх бодис эгэл бөөмсөөс тогтоно. • Эдгээр алгоритм байгалийн хуулиудын тусламжтайгаар програмчлагдаж, цаг ямагт мөрдөгдөж байдаг. Алгоритм гэж юу вэ?
- 28. Алгоритмын шинж чанар Төгсгөлөг байх Үнэнзөв байх Түгээмэл байх Үр дүнтэй байх 2. Алгоритмын алхам бүр оновчтой, тодорхой байх - алхам бүрд чухам ямар үйлдэл хийгдэх нь тодорхой байх 1. Аливаа даалгаврыг гүйцэтгэх төгсгөлөг тооны алхмуудаас бүрдсэн байх 3. Өгөгдлөөрөө ялгаатай ижил төрлийн бодлогыг бодох алгоритм ижил байх 4. Алгоритм нь төгсгөлөг алхмын дараа даалгаврыг биелүүлж дуусгасан байх, өөрөөр хэлбэл үр дүн гаргадаг байх
- 29. Алгоритмыг дүрслэх аргууд Үгэн ПсевдокодБлок схемҮгээр бичих Код бичих
- 30. Блок схемийн элементүүд ЭлементЭлементийн нэр Үйлдэл Эхлэл / Төгсгөл Эхлэл, төгсгөлийг илтгэнэ Оролт / Гаралт Оролт, гаралтын үйлдлийн ерөнхий тэмдэглэгээ Нөхцөл шалгах Нөхцөл шалгаж, шийдвэр гаргана Процесс Арифметик ба утга олгох үйлдлүүд
- 31. Блок схемийн элементүүд ЭлементЭлементийн нэр Үйлдэл Давталт Давталтын эхлэлийг заана Шилжилтийн шугам Хаанаас хаашаа шилжихийг заана Залгаас Өөр хуудсанд үргэлжлэх үед тэмдэглэнэ
- 32. Алгоритмынбүтэц Шугаман Салаалсан Гүйцэд Гүйцэд бус Давталттай While /байхад Until / хүртэл Параметрт
- 33. Шугаман алгоритм Алгоритмын алхамбүр зөвхөн нэг удаа дараалан биелэнэ.
- 34. Ж1. Өгсөн x-ийнхувьд y=5*x2+3*x функцийг бодох алгоритм: 1. Алгоритм эхэлнэ. 2. x-ийн утгыг гараас оруулна. 3. 5*x2+3*x илэрхийллийг бодож, хариуг y-д утга болгож өгнө. 4. y-ийн утгыг дэлгэцэнд хэвлэж гаргана. 5. Алгоритм төгсөнө. Энд, гараас оруулах тоо нь x-ийн утга. Бодолтын үр дүнг дэлгэцэнд хэвлэнэ.
- 35. Салаалсан алгоритм • Альнэг алхамд нөхцөл шалгаж биелэлтээс шалтгаалан дараагийн үйлдлийг сонгодог. • Салаалсан алгоритмын үед нөхцөл нь >, <, =, <>, <=, >= тэмдгүүд ашиглан харьцааны үйлдлийг гүйцэтгэнэ. Худал Эхлэл Үйлдэл 2Үйлдэл 1 Төгсгөл Нөхцөл
- 36. Давталттай алгоритм • Алгоритмднэг үйлдэл нь тодорхой нөхцөл биелэгдэж байгаа үед давтан хийгдэж байгаа тохиолдлыг давталттай алгоритм гэнэ. • Давталттай алгоритмын үед нөхцөл шалгах блок заавал биелэгддэг. Эхлэл Үйлдэл 1 Үйлдэл 2 Төгсгөл Нөхцөл Үнэн Худал
- 37. Алгоритмын үндсэн үйлдлүүд Алгоритмнь компьютерийн биелүүлж чадах үйлдлүүдийн дараалал байх ба дараах үйлдлүүдийг гүйцэтгэнэ. Мэдээллийг хувиргаж боловсруулах буюу утга олгох үйлдэл Мэдээлэл оруулах, гаргах Бүлэг үйлдлийг давтаж биелүүлэх Хэмжигдэхүүний төрлийг зарлах үйлдэл Нөхцөл шалгах үйлдэл
- 38.
- 39. Дүгнэлт • Мэдээллийн нэгж– бит (0, 1), байт (үргэлжилсэн 8 бит) • Битийг жижиг b, байтыг том B үсгээр бичнэ. • Мэдээллийн хэмжээг илэрхийлэхэд K (кило), M (мега), G (гига), T (тера), P (пета), m (мили), fj (микро), n (нано), p (пико) угтварууд ашигладаг • Санах ойн багтаамжийг илэрхийлэхэд 210 ~ 1024. 10-ийн 3 зэрэгтээс 1024-ийг ялгахын тулд жижиг “к” биш том “К”-г ашиглана. • Мэдээлэл боловсруулах хурдыг илэрхийлэхдээ Ms, μs, Ns, Ps нэгжүүд ашиглана.
- 40. Дүгнэлт • Дижиталчлал -аналаг өгөгдлийг компьютерт боловсруулахын тулд дижиталчлах (тоон дохио) болгох шаардлагатай. • A/D хөрвүүлэлт” нь аналог дохиог тоон дохио болгоно. • Аналог дохиог тодорхой хугацааны интервалд хувааж, тоон утга олгохыг тасалдуулга гэнэ. • Аналог дохиог тоон дохио болгон хөрвүүлэхдээ хугацааны мөчлөгт хувааж, баганан график хэлбэртэй болгож тоон утгаар илэрхийлэхийг квантчилал гэнэ. • Квантлалын утгыг тоон утга руу хөрвүүлэхдээ квантлалын түвшинд харгалзах хоёртын код хэрэглэхийг кодлох гэнэ. • Кодлогдсон өгөгдлийг тоон өгөгдөл рүү хөрвүүлнэ.
- 41. Дүгнэлт • Компьютерт өгөгдлийг2-тын т/с-ээр дүрсэлнэ. • 2-тын тоо нь хүмүүс ойлгоход хялбар биш. Энгийн хүн ойлгоход хялбр байх 10-тын т/систем ашигладаг. • “0”-оос “7” хүртэлх цифр ашигладаг 8-тын т/с, “0”-оос “9” цифр болон “А”-аас “F” үсэг ашигладаг 16-тын т/с байдаг. • “Тэмдэгтэй хоёртын тоо” нь хоёртын тооллын системд сөрөг тоог дүрслэхэд хэрэглэдэг арга. • 2-тын тоонуудыг нэмж, хасахдаа 10-тын тоотой адил хамгийн сүүлийн оронгоос эхлэн үйлдлийг гүйцэтгэнэ.
- 42. Дүгнэлт • Алгоритм -тодорхой үр дүн гаргаж авахын тулд дараалан гүйцэтгэх ѐстой үйлдлүүдийн дараалал • Алгоритмын шинж чанарууд: Төгсгөлөг байх, үнэн зөв байх, түгээмэл байх, үр дүн гаргадаг байх • Алгоритмыг дүрслэх аргууд: үгэн, блок схем, псевдо код, программ • Алгоритмын бүтцүүд: шугаман, салаалсан, давталттай • Алгоритмын үндсэн үйлдлүүд: Мэдээлэл оруулах, гаргах, утга олгох, хэмжигдэхүүний төрлийг зарлах, нөхцөл шалгах, бүлэг үйлдлийг давтах
- 43.