19. 19
ÐÎÇÄ²Ë 2. ÊÎÄÓÂÀÍÍß ÄÀÍÈÕ
Будь-який реальний або уявний об’єкт і дії (процеси), що викону-
ються ним або над ним, можна описати, створивши повідомлення.
Повідомлення може складатися з тексту і числових даних. Для того
щоб із повідомлення можна було отримати інформацію, воно має створю-
ватися за певними правилами.
Îòðèìàííÿ é îïðàöþâàííÿ äàíèõ ÿê ³íôîðìàö³éíèé ïðîöåñ. Êîäó-
âàííÿ òà äåêîäóâàííÿ ïîâ³äîìëåíü. Äâ³éêîâå êîäóâàííÿ. Îäèíèö³
âèì³ðþâàííÿ äîâæèíè äâ³éêîâîãî êîäó. Êîäóâàííÿ ñèìâîë³â.
2.1. Îòðèìàííÿ, êîäóâàííÿ ³ äåêîäóâàííÿ äàíèõ
Äëÿ òîãî ùîá îïèñàòè îá’ºêò àáî ïðîöåñ, ïåðåäàòè â³äîìîñò³ ïðî íüîãî
òàêèì ÷èíîì, ùîá ñòâîðåíå ïîâ³äîìëåííÿ áóëî çðîçóì³ëèì äëÿ òîãî, õòî
éîãî îòðèìóâàòèìå, ñë³ä ñïî÷àòêó âèçíà÷èòè ïåâí³ ïðàâèëà. Ö³ ïðàâèëà
ìàþòü îïèñóâàòè ïðîöåñ îòðèìàííÿ â³äîìîñòåé ïðî îá’ºêò, ¿õ çàïèñó òà
â³äòâîðåííÿ. Ùîá ïîäàòè çíà÷åííÿ âëàñòèâîñò³ îá’ºêòà ó âèãëÿä³ ÷èñëà
(äàíèõ), ¿¿ ïîòð³áíî âèì³ðÿòè.
Âèì³ðþâàí³ñòü âëàñòèâîñòåé îá’ºêò³â âèçíà÷àºòüñÿ ÷åðåç äîñâ³ä
ëþäèíè ³ ñóñï³ëüñòâà, ÷åðåç ïîíÿòòÿ «á³ëüøå» ³ «ìåíøå».
Для прямої властивість вимірюваності полягає в тому, що обмежені
двома точками частини різних прямих (відрізки) можна порівнювати між
собою, визначивши для них властивість “довжина”. Для цього слід уважати
за можливе порівняння відрізків, які належать різним прямим.
Äëÿ ³íøèõ âëàñòèâîñòåé îá’ºêò³â òàêîæ ñòâîðþþòüñÿ çàñîáè âèì³ðþ-
âàííÿ, ùî â³äòâîðþþòü çíà÷åííÿ âëàñòèâîñòåé îá’ºêò³â.
ϳñëÿ öüîãî ìàºìî çáåðåãòè îòðèìàí³ äàí³, àëå òàêèì ÷èíîì, ùîá
âîíè áóëè íàäàë³ äîñòóïíèìè ÿê äëÿ íàñ, òàê ³ äëÿ ³íøèõ ëþäåé. Îòæå,
îòðèìàí³ ÷èñëà ñë³ä çàïèñàòè ñëîâàìè, ïîäàòè ó âèãëÿä³ ÷èñåë, êðåñëåííÿ
òîùî – ñòâîðèòè ïîâ³äîìëåííÿ.
Ïîâ³äîìëåííÿ ìຠáóòè ïåðåäàíå àáî çáåðåæåíå ÿê ïåâíèé ô³çè÷íèé
îá’ºêò ç³ çì³íåíèìè âëàñòèâîñòÿìè. Íàïðèêëàä, öå ìîæå áóòè àðêóø
ïàïåðó ç íàïèñàíèìè íà íüîìó öèôðàìè ³ ë³òåðàìè, ³ºðîãë³ôàìè,
îïòè÷íèé äèñê ³ç äçåðêàëüíèìè òà íåäçåðêàëüíèìè ì³êðîñêîï³÷íèìè
ä³ëÿíêàìè.
Створення повідомлення за певними, наперед визначеними прави-
лами, називається кодуванням.
Властивості повідомлення як об’єкта, що містить інформацію, теж
потрібно вимірювати. Для визначення способу і засобів вимірювання
20. 20
властивостей повідомлення слід спочатку проаналізувати, як створюється
й прочитується повідомлення.
Нехай у повідомленні описуємо колір деякого об’єкта. Використову-
ватимемо лише три фарби: червону (R – red), зелену (G – green) і синю
(B – blue), які змішуватимемо для отримання потрібного кольору. Кожну
фарбу братимемо лише в певній кількості або не братимемо взагалі. Тоді
колір об’єкта можна описати значеннями трьох змінних – R, G, B, кожна
з яких може набувати значення 0 – фарби цього кольору немає, 1 – взяти
1 одиницю фарби. Тоді повідомлення, в яких буде закодований колір,
можуть мати такий вигляд: 111 – білий; 100 – червоний; 010 – зелений;
001 – синій. Можливими будуть і повідомлення 110; 011; 101; 000 – разом
вісім різних повідомлень і відповідно вісім різних кольорів, отриманих
трьома фарбами.
Зауважмо, що для запису цих повідомлень ми взяли лише дві цифри –
0 і 1. Отже, використовуючи для повідомлення двійковий запис числа
довжиною три цифри (розряди), можна записати вісім значень кольорів –
2 · 2 · 2 = 23
= 8.
Нехай для позначення кількості кожної фарби ми можемо використо-
вувати не один, а два розряди. За такого кодування код 00 означає відсут-
ність фарби, коди 01, 10 і 11 – 1/3, 2/3 і 3/3 одиниці кількості відповідної
фарби. Двійковий запис матиме вже шість розрядів, а кількість кольорів,
які можна буде описати, становитиме 2 · 2 · 2 · 2 · 2 · 2 = 26
= 64.
Äëÿ òîãî ùîá ùå òî÷í³øå ïî³íôîðìóâàòè ïðî êîë³ð îá’ºêòà, ìîæíà
âèêîðèñòàòè ùå á³ëüøå ðîçðÿä³â, òîáòî ïîâ³äîìëåííÿ á³ëüøî¿ äîâæèíè.
Ïðèáëèçíî òàê ñàìî ìîæíà ïîäàòè é ³íø³ ïîâ³äîìëåííÿ – á³ëüøî¿ òî÷-
íîñò³ ïîäàííÿ âëàñòèâîñò³ îá’ºêòà ìîæíà äîñÿãòè, çá³ëüøóþ÷è ê³ëüê³ñòü
ñèìâîë³â (ðîçðÿä³â ÷èñëîâîãî ïîäàííÿ) ó ïîâ³äîìëåíí³.
Ó îá÷èñëþâàëüí³é òåõí³ö³ ïîâ³äîì-
ëåííÿ ïåðåäàþòü ³ çáåð³ãàþòü ó ïðèñòðîÿõ,
ÿê³ ìîæíà óÿâèòè ÿê íàáîðè âèìèêà÷³â,
êîæåí ç ÿêèõ ìîæå áóòè çàìêíåíèì àáî
ðîç³ìêíåíèì. Îäèí âèìèêà÷ â³äïîâ³äàº
îäíîìó ðîçðÿäó äâ³éêîâîãî ÷èñëà. Âèìè-
êà÷³ ðåàë³çóþòüñÿ ÿê ô³çè÷í³ îá’ºêòè ç³
çì³íåíèìè âëàñòèâîñòÿìè.
Íà ëàçåðíèõ äèñêàõ íóëÿì ³ îäèíèöÿì
â³äïîâ³äàþòü äçåðêàëüí³ é íåäçåðêàëüí³
ï³òè (äóæå ìàëåíüê³ ä³ëÿíêè äèñêà), ÿê
ïîêàçàíî íà ðèñ. 2.1.
Îá’ºêò, ó ÿêîìó çáåð³ãàºòüñÿ îäèí ðîçðÿä äâ³éêîâîãî ÷èñëà, íàçèâà-
ºòüñÿ á³ñòàá³ëüíèì; öåé îá’ºêò (ïðèñòð³é) ìîæå ïåðåáóâàòè â
îäíîìó ç äâîõ ìîæëèâèõ ñòàí³â – “òàê” àáî “í³”, 0 àáî 1.
Рис. 2.1. Піти на компакт-
диску – об’єкти з двома
можливими станами
21. 21
Форма запису повідомлення у вигляді послідовності нулів і одиниць
називається двійковим кодом (повідомлення, даних, команд).
Очевидно, що найменшою можливою довжиною двійкового коду пові-
домлення є вміст одного бістабільного пристрою, або 1 біт (англ. bit – binary
digit – двійкове число). Внутрішній запам’ятовуючий пристрій (ВЗП)
більшості сучасних комп’ютерів складається з комірок пам’яті, які мають
по 32 або 64 бістабільних пристрої, тобто можуть зберігати 32-розрядне
або 64-розрядне двійкове число.
Одиниці розміру файлів, із якими вам уже доводилося працювати, є
похідними одиницями від біта.
Вісім бітів становлять 1 байт (1 Б).
1024 байти становлять 1 кілобайт (1 кБ).
1024 кілобайти становлять 1 Мегабайт (1 МБ).
1024 Мегабайти становлять 1 Гігабайт (1 ГБ).
1024 Гігабайти становлять 1 Терабайт (1 ТБ).
Кратність одиниць байт, кілобайт, мегабайт і т.д. прийнято не 1000,
як у Міжнародній системі одиниць (СІ), а 1024, бо це основа двійкової
системи числення в степені 10 (210
).
Задля того щоб уникнути непорозумінь із префіксами кратності (кіло,
Мега, Гіга і т. д.), Міжнародна електротехнічна комісія (МЕК, англ.:
IEC – International Electrotechnical Commission) у 1999 році прийняла
поправку до міжнародного стандарту, в якій префікси кратності для двій-
кового подання величин називаються так: kibi- (Ki), mebi- (Mi), gibi- (Gi),
tebi- (Ti) і т. д.
Ïîïðè òå ùî çàçíà÷åíèé ñòàíäàðò ³ éîãî äîïîâíåííÿ ïðèéíÿò³ é
ïîãîäæåí³ äîñèòü äàâíî (IEC 60027-2, ISO / IEC IEC 80000-13: 2008),
âèêîðèñòàííÿ ñïåö³àëüíèõ ïðåô³êñ³â êðàòíîñò³ äëÿ âåëè÷èí, ùî â³äð³ç-
íÿþòüñÿ â 210
= 1024 ðàçè, äîñèòü ïîâ³ëüíî âïðîâàäæóºòüñÿ â ïðàêòèêó.
Повідомлення може бути виміряне довжиною двійкового коду, яким
воно записане (рис. 2.2).
×èòàþ÷è ïîâ³äîìëåííÿ (ëèñò, öåé òåêñò, òåëåãðàìó, îïèñ àëãîðèòìó
òîùî), ìè çä³éñíþºìî ïðîöåñ, ÿêèé íàçèâàºòüñÿ äåêîäóâàííÿì.
Декодування – процес відновлення інформації, закодованої в повідом-
ленні.
Äëÿ ëþäèíè, ÿêà íå çíຠïåâíî¿ ìîâè, ëèñò, ñòàòòÿ â ãàçåò³ òîùî,
ïîäàí³ íåçíàéîìîþ ìîâîþ, ìîæóòü íå ì³ñòèòè æîäíî¿ ³íôîðìàö³¿, êð³ì
òîãî, ùî öå ÿêèéñü òåêñò. Àëå öå æîäíèì ÷èíîì íå îçíà÷àº, ùî â ïîâ³-
äîìëåíí³ â³äñóòíÿ ³íôîðìàö³ÿ.
22. 22
Рис. 2.2. Уміст папки з електронними документами
Çðó÷íî ââàæàòè, ùî îòðèìóâà÷ ïîâ³äîìëåííÿ çàâæäè çíàº, ÿê éîãî
ñïðèéíÿòè, îïðàöþâàòè, îòðèìàòè ç íüîãî âñþ ³íôîðìàö³þ, ÿêó âîíî
ì³ñòèòü. Ó òàêîìó âèïàäêó ñòຠìîæëèâèì ïîð³âíÿííÿ ê³ëüêîñò³ ³íôîð-
ìàö³¿ â ð³çíèõ ïîâ³äîìëåííÿõ.
Для порівняння кількості інформації в повідомленнях використову-
ють довжину їх подання у двійковому записі (двійковому коді), яка
вимірюється в бітах, байтах і похідних від них одиницях.
Çàçíà÷åíå òðàêòóâàííÿ ³íôîðìàö³éíî¿ ì³ñòêîñò³ ïîâ³äîìëåííÿ âèêî-
ðèñòîâóºòüñÿ äëÿ âèçíà÷åííÿ ðîçì³ð³â ì³ñöÿ, íåîáõ³äíîãî äëÿ éîãî
ðîçì³ùåííÿ íà ô³çè÷íîìó íîñ³¿ – ìàãí³òíîìó àáî îïòè÷íîìó äèñêó,
ôëåø-íàêîïè÷óâà÷³.
Ôîðìè òà ñïîñîáè ïîäàííÿ ³íôîðìàö³¿ ó ïîâ³äîìëåííÿõ, ÿê ³ ïîäàííÿ
ñàìèõ ïîâ³äîìëåíü, ìîæóòü áóòè ð³çíèìè (ðèñóíêè, ³ºðîãë³ôè, ï³êòî-
ãðàìè, òåêñò ³ äàí³, ñôîðìîâàí³ â äîêóìåíòè íà ð³çíèõ ìàòåð³àëüíèõ
íîñ³ÿõ).
Окремим, нині дуже важливим, видом документа є електронний доку-
мент. Зважаючи на важливість для суспільства таких явищ, як електронний
документ і електронний документообіг, їх означення та властивості, форми
використання, основні інформаційні процеси, які відбуваються в процесах
їх створення й застосування, означено нормативно (закон України “Про
інформацію”. – Відомості Верховної Ради України. – 1992. – № 48).
25. 25
Таблиця 2.1
Основна, або базова, таблиця ASCII X3.4-1977
Номери
розря-
дів
7→ 0 0 0 0 1 1 1 1
6→ 0 0 1 1 0 0 1 1
5→ 0 1 0 1 0 1 0 1
4↓
3↓
2↓
1↓
0 0 0 0 NUT DLE Пробіл 0 @ P . P
0 0 0 1 SОH DC1 ! 1 A Q a q
0 0 1 0 STX DC2 “ 2 B R b r
0 0 1 1 ETX DC3 # 3 C S c s
0 1 0 0 EOT DC4 $ 4 D T d t
0 1 0 1 ENQ NAK % 5 E U e u
0 1 1 0 ACK SYN & 6 F V f v
0 1 1 1 BEL ETB ’ 7 G W g w
1 0 0 0 BS CAN ( 8 H X h x
1 0 0 1 HT EM ) 9 I Y i y
1 0 1 0 LF SUB * : J Z j z
1 0 1 1 VT ESC + ; K [ k {
1 1 0 0 FF FS , < L l |
1 1 0 1 CR GS - = M ] m }
1 1 1 0 SO RS . > N ^ n -
1 1 1 1 SI US / ? O C o DEL
Перші 32 кодові комбінації таблиці, тобто комбінації від 0000000(2)
(00(16)
) до 0011111(2)
(1F(16)
), відведені під символи керування. Вони
не виводяться на екран, а використовуються для спеціальних цілей,
зокрема, для передавання команд периферійним пристроям, наприклад,
для управління друкарськими пристроями. Базова таблиця ASCII була
застосована в комп’ютерах IBM PC для внутрішнього подання символів.
Позаяк семирозрядний код не забезпечував кодування національних
алфавітів, стандартом ISО 646 уведено нову восьмирозрядну версію коду
ASCII. Восьмий розряд надав ще 128 кодових комбінацій, які могли
використовуватися з різною метою, в тому числі й для подання націо-
нального алфавіту.
Група комп’ютерних компаній розробила міжнародний стандарт
16-розрядного кодування ISO 10646 під назвою Unicode (Юнікод), який
забезпечу 65536 кодових комбінацій.