Институт №8 МАИ

3 день. Обработка информации

d1. Информация <–> d2. Системы счисления <–> d3. Обработка информации <–> d4. Дискретные сообщения
d4. Формальный алгоритм <–> d5. НАМ, т. Шеннона <–> d6. Сочетания алгоритмов <–> d7. УМТ <–> d8. Машина фон Неймана

Словарик программиста:

Кодирование — отображение (сюръекция) одного
Перешифровка — правило обработки сообщений, при котором информация не теряется.
Обратимая перешифровка — перекодировка
Необратимая перешифровка называется сжимающей (дубликаты склеиваются в одно сообщение).

1.6 Обработка сообщений

Обработка сообщений определяется правилом обработки, которое представляет собой отображение множества исходных сообщений в множество обработанных.

Кодирование — пример обработки сообщений. Другие примеры: чтение вслух, редактирование текста.

Каждая обработка сообщений состоит в выделении в сообщении знаков некоторого уровня и замене их другим знаком.

При чтении вслух выделяются слоги и заменяются фонемами, последовательность фонем и будет результирующим сообщением.

Обработка сообщений может рассматриваться как кодирование в широком смысле. Это соображение лежит в основе всякой машинной обработки.

Обработка сообщений зависит от времени, которым нельзя пренебречь.

Отсюда возникает эффективность правила обработки сообщений — скорость обработки в сравнении с другими процессами.

1.7 Обработка информации

Сокращённый вариант

Цель обработки информации машиной — замена умственных способностей человека.

Множество сообщений интересно, когда ему соответствует множество сведений и для него определено правило интерпретации φ : N → N’.

Так как множеству обработанных сообщений тоже соответствует некоторое множество сведений и правило интерпретации, то любое правило обработки сообщений приводит к следующей диаграмме:

ИЛИ: Так как это справедливо и для множества обработанных сообщений, то любое правило обработки сообщений V : N → N’ приводит к следующей диаграмме:

Диаграмма определяет соответствие между множествами I и I’ (исходные и обработанные сведения).

Т.к. каждому сообщению соответствует пара сведений i и i’, построенное соответствие между I и I’ не является отображением.
В самом деле, если правило интерпретации φ не является однозначным (инъективным, когда разные переходят в разные), т. е. если существуют два различных сообщения, передающих одинаковую информацию, то может оказаться, что интерпретации ф’(v(n1)) != ф’(v(n2)), значит одной информации будут соответствовать (как минимум) две различных информации.

Во всех случаях, когда соответствие σ является отображением, правило обработки сообщений V называется сохраняющим информацию. Если V сохраняет информацию, то диаграмма коммутативна.

Отображение σ в данном случае называется правилом обработки информации.

Если информация при обработке по правилу σ не теряется, то обработку сообщений V называют перешифровкой.
Если V - обратимая перешифровка, то по результирующему сообщению n’ можно восстановить исходную информацию и само сообщение n.
Обратимая перешифровка называется перекодировкой.

Необратимая перешифровка называется сжимающей. Она возникает, когда исходные сообщения дублируют друг друга (несут одну и ту же информацию).

Так как при перешифровке информация не теряется, множество исходных сообщений считается избыточным. Тогда дубликаты “сливаются” в одно сообщение.

В результате необратимой перешифровки количество сообщений с одинаковой информацией уменьшается, а информация может либо сохраняться, либо теряться.

Декартово произведение чисел на знамменатель даёт нам рациональные числа.

Много разных дробей склеиваются в одно число: (1/2; 3/6 = 0.5)

Это пример сжимающей перешифровки!

Обработка сообщений избирательная, если разные сведения отображаются в одну и ту же информацию.
Как правило, обработка сообщений - это сокращение количества информации.
Верно, что обработка не добавляет информацию, а извлекает интересную из той, что содержится в сообщении.

1.8 Автоматизация обработки сообщений

Наша цель - автоматизация, т.е. устранение человека из каких-то процессов.

Чтобы автоматизировать обработку, нужно автоматизировать все части процесса.

Обработку сообщений V делают программисты (пишут программы для чипов)
Реализация отображений φ автоматизируются с помощью ИИ.

Как обработка V может быть сделана?

1) Убираем человека => исходный текст переводим в данные, с которыми работает машина.

2) Обрабатываемые сообщения должны предусматривать промежуточные и конечные данные (машинно представимые, операбельные состояния)

3) V должно быть представлено последовательностью преобразований данных с конечным результатом.

Программисты пишут данные, которые преобразовывают исходные данные в результат.

Что представляет собой автоматическая обработка?

P - processing, перевод элемента ‘D’ (исходных данных) в другое состояние.
Q - дешифровка, отображение декодирования.
D - data, множество исходных данных.
С - отображение кодирования.

V = C * P * Q

Передача сообщения через клавиатуру: (повторяем)

скан-код

многочлен по схеме Горнера (?)

происходит за линейное время

работаем в позиционной С/С