Доктор филологических наук Наталия Черникова
Понятие о числе зародилось в глубокой древности, когда человек научился считать предметы: два дерева, семь быков, пять рыб . Сначала счёт вели на пальцах. В разговорной речи мы до сих пор иногда слышим: «Дай пять!», то есть подай руку. А раньше говорили: «Дай пясть!» Пясть - это рука, а на руке пять пальцев. Когда-то слово пять имело конкретное значение - пять пальцев пясти, то есть руки.
Позднее вместо пальцев для счёта начали использовать зарубки на палочках. А когда возникла письменность, для обозначения чисел стали употреблять буквы. Например, у славян буква А означала число «один» (Б не имело числового значения), В - два, Г - три, Д - четыре, Е - пять.
Постепенно люди стали осознавать числа независимо от предметов и лиц, которые могли подвергаться счёту: просто число «два» или число «семь». В связи с этим у славян появилось слово число . В значении «счёт, величина, количество» его начали употреблять в русском языке с ХI века. Наши предки использовали слово число и для указания на дату, год. С ХIII века оно стало обозначать ещё и дань, подать.
В старину в книжном русском языке наряду со словом число имело хождение существительное чисмя , а также прилагательное чисменый . В ХVI веке появился глагол числити - «считать».
Во второй половине ХV века в европейских странах получили распространение специальные знаки, обозначающие числа: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0. Их изобрели индийцы, а в Европу они попали благодаря арабам, поэтому и получили название арабские цифры .
В нашей стране арабские цифры появились в Петровскую эпоху. В то же время в русский язык вошло слово цифра . Арабское по происхождению, оно тоже пришло к нам из европейских языков. У арабов первоначальное значение слова цифра - это нуль, пустое место. Именно в этом значении существительное цифра вошло во многие европейские языки, в том числе в русский. С середины ХVIII века слово цифра приобрело новое значение - знак числа.
Совокупность цифр в русском языке называлась цифирь (в старой орфографии цыфирь). Дети, изучавшие счёт, говорили: учу цифирь , пишу цифирь . (Вспомните учителя по фамилии Цыфиркин из комедии Дениса Ивановича Фонвизина «Недоросль», который обучал нерадивого Митрофанушку цифири , то есть арифметике.) При Петре I в России открыли цифирные школы - начальные государственные общеобразовательные учебные заведения для мальчиков. В них кроме других дисциплин детям преподавали цифирную науку - арифметику, математику.
Итак, слова число и цифра различаются и по значению и по происхождению. Число - единица счёта, выражающая количество (один дом, два дома, три дома и т.д.). Цифра - знак (символ), обозначающий значение числа. Для записи чисел мы используем арабские цифры - 1, 2, 3… 9, 0, а в некоторых случаях и римские - I, II, III, IV, V и т.д.
В наши дни слова число и цифра употребляются и в других значениях. Например, когда мы спрашиваем «Какое сегодня число?», то имеем в виду день месяца. Сочетания «в том числе », «из числа кого-нибудь», «в числе кого-то» обозначают состав, совокупность людей или предметов. А если мы доказываем что-то с цифрами в руках , то обязательно используем числовые показатели. Словом цифра называют также денежную сумму (цифра дохода, цифра гонорара ).
В разговорной речи слова число и цифра часто заменяют друг друга. Например, числом мы называем не только величину, но и знак, который её выражает. Об очень больших в числовом отношении величинах говорят астрономические числа или астрономические цифры .
Слово количество появилось в русском языке в XI веке. Оно пришло из старославянского языка и образовано от слова колико - «сколько». Существительное количество употребляется в применении ко всему, что поддаётся счёту и измерению. Это могут быть люди или предметы (количество гостей, количество книг ), а также количество вещества, которое мы не считаем, а измеряем (количество воды, количество песка ).
Системой счисления (СС) называют совокупность цифровых знаков и правил их записи, применяемую для однозначного изображения чисел. Различают позиционные и непозиционные системы счисления.
В непозиционных системах счисления значение каждой цифры не зависит от ее позиции в числе. В настоящее время непозиционные системы счисления применяются редко и в основном для целей нумерации.
Непозиционной системой счисления является римская система. В ней применяются следующие цифры:
десятичные числа: 1 5 10 50 100 500 1000 и т. д.;
римские цифры: I V X L C D M и т. д.
Десятичное число 32 изображается в римской системе счисления так:
XXXII = X+X+X+I+I=32,
то есть несколько стоящих рядом одинаковых цифр суммируются. Если рядом стоят две разные цифры, то они могут либо суммироваться, либо вычитаться, например
ХХVI = X + X + V + I = 26 и IX = X – I = 9.
Арифметические действия с числами в непозиционных системах сложны.
В ЭВМ преимущественное применение получили позиционные системы счисления, в которых значение каждой цифры находится в строгой зависимости от ее позиции в числе.
Основанием системы счисления называют количество различных цифр, применяемых в данной позиционной системе счисления. Всем известна с детства десятичная система счисления, в которой применяется десять цифр.
Десятичная система счисления – не единственная позиционная система. Возможны позиционные системы счисления с любым основанием в виде целого числа. Примеры систем счисления приведены в таблице.
Особый интерес при изучении вычислительной техники представляют двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления (таблица 4.1).
Таблица 4.1
| Основание | Система счисления | Цифровые символы |
| двоичная | 0, 1 | |
| троичная | 0, 1, 2 | |
| четверичная | 0, 1, 2, 3 | |
| пятеричная | 0, 1, 2, 3, 4 | |
| восьмеричная | 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 | |
| десятичная | 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 | |
| двенадцатиричная | 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B | |
| шестнадцатеричная | 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F |
В общем случае в позиционной системе счисления по некоторому основанию число
X=a n– 1 a n– 2 … a 1 a 0 a – 1 a – 2 …a –m
X=a n– 1 b n –1 + a n– 2 b n –2 +…+ a 1 b 1 + a 0 b 0 + a –1 b –1 … +a –m b –m .
В этой общей форме a i – цифры, лежащие в диапазоне 0£a i <b ; n и m – количество разрядов в целой и дробной частях числа соответственно; b – основание системы счисления; b i – разрядный вес i -й цифры.
Запись числа в b -ичной системе счисления называют b -ичным кодом числа. Двоичный, восьмеричный и шестнадцатеричный коды десятичного числа, например, 19,375 выглядят следующим образом:
19,375 (10) =10011,011 (2) =23,3 (8) =13,6 (16) .
Десятичный индекс, сопровождающий число, указывает основание системы счисления. Индекс опускается, когда основание системы счисления известно из контекста.
В виде полиномов уже рассмотренное десятичное число 19,375 можно записать так:
19,375 (10) =10011,011 (2) =1×2 4 +0×2 3 +0×2 2 +1×2 1 +1×2 0 +0×2 –1 +1×2 –2 +1×2 –3 =
16+0+0+2+1+0+1/4+1/8.
19,375 (10) =23,3 (8) =2×8 1 +3×8 0 +3×8 –1 =16+3+3/8.
19,375 (10) =13,6 (16) =1×16 1 +3×16 0 +6×16 –1 =16+3+6/16.
Таблица 4.2 – Коды чисел в различных позиционных системах счисления
| Десятичные | Двоичные | Восьмеричные | Шестнадцатеричные |
| A B C D E F | |||
| 1A 1B 1C 1D | |||
| 1E 1F | |||
Числа, записанные в недесятичных системах счисления, следует произносить не так, как в десятичной системе. Например, восьмеричное число 23,3 рекомендуется читать так: "два–три–запятая–три" в отличие от привычного для нас чтения десятичного числа 23,3, а именно двадцать три целых и три десятых".
Для ЭВМ наилучшей системой счисления оказалась двоичная из-за простоты технической реализации, наибольшей помехоустойчивости кодирования цифр, минимума затрат оборудования, простоты арифметических действий, наибольшего быстродействия ивозможности применения формального математического аппарата для синтеза и анализа вычислительных устройств. Десятичная система счисления удобнее для человека с точки зрения удобства работы, но сильно проигрывает двоичной по остальным требованиям. Оценим, например, затраты оборудования для запоминания числа 5839 в десятичной системе. Нам потребуется четыре десятичных разряда по десять устойчивых состояний в каждом, то есть всего 40 устойчивых состояний. В двоичной системе счисления для этого же числа 5839, выраженного как 1 0110 1100 1111, достаточно иметь 13 разрядов на два устойчивых состояния в каждом – всего 26 устойчивых состояний, что примерно в 1,5 раза меньше.
Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления в вычислительной технике имеют вспомогательное значение. Запись чисел в этих системах получается более компактной и удобной для человека, чем в двоичной системе.
В машинах первого и второго поколений наибольшее распространение получила восьмеричная система. Этому способствовало то, что в ней можно было пользоваться цифрами десятичной системы, не прибегая к каким-либо новым символам, что нельзя сделать при использовании шестнадцатеричной системы.
В машинах третьего и более поздних поколений вместо восьмеричной чаще стала использоваться шестнадцатеричная система, так как это унифицирует форматы числовой и командной информации и обеспечивает более короткие записи.
В ЭВМ третьего и более поздних поколений за основную единицу информации принят байт. Один байт равен 8 битам, то есть описывается восемью двоичными разрядами. В шестнадцатеричной системе для записи информации, содержащейся в одном байте, требуется 2 символа, а в восьмеричной – 3, причем старший разряд восьмеричного числа недоиспользуется.
Числа и цифры
Понятие о числе зародилось в глубокой древности, когда человек научился считать предметы: два дерева, семь быков, пять рыб . Сначала счёт вели на пальцах. В разговорной речи мы до сих пор иногда слышим: «Дай пять!», то есть подай руку. А раньше говорили: «Дай пясть!» Пясть - это рука, а на руке пять пальцев. Когда-то слово пять имело конкретное значение - пять пальцев пясти, то есть руки.
Позднее вместо пальцев для счёта начали использовать зарубки на палочках. А когда возникла письменность, для обозначения чисел стали употреблять буквы. Например, у славян буква А означала число «один» (Б не имело числового значения), В - два, Г - три, Д - четыре, Е - пять.
Постепенно люди стали осознавать числа независимо от предметов и лиц, которые могли подвергаться счёту: просто число «два» или число «семь». В связи с этим у славян появилось слово число . В значении «счёт, величина, количество» его начали употреблять в русском языке с ХI века. Наши предки использовали слово число и для указания на дату, год. С ХIII века оно стало обозначать ещё и дань, подать.
В старину в книжном русском языке наряду со словом число имело хождение существительное чисмя , а также прилагательное чисменый . В ХVI веке появился глагол числити - «считать».
Во второй половине ХV века в европейских странах получили распространение специальные знаки, обозначающие числа: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0. Их изобрели индийцы, а в Европу они попали благодаря арабам, поэтому и получили название арабские цифры .
В нашей стране арабские цифры появились в Петровскую эпоху. В то же время в русский язык вошло слово цифра . Арабское по происхождению, оно тоже пришло к нам из европейских языков. У арабов первоначальное значение слова цифра - это нуль, пустое место. Именно в этом значении существительное цифра вошло во многие европейские языки, в том числе в русский. С середины ХVIII века слово цифра приобрело новое значение - знак числа.
Совокупность цифр в русском языке называлась цифирь (в старой орфографии цыфирь). Дети, изучавшие счёт, говорили: учу цифирь , пишу цифирь . (Вспомните учителя по фамилии Цыфиркин из комедии Дениса Ивановича Фонвизина «Недоросль», который обучал нерадивого Митрофанушку цифири , то есть арифметике.) При Петре I в России открыли цифирные школы - начальные государственные общеобразовательные учебные заведения для мальчиков. В них кроме других дисциплин детям преподавали цифирную науку - арифметику, математику.
Итак, слова число и цифра различаются и по значению и по происхождению. Число - единица счёта, выражающая количество (один дом, два дома, три дома и т.д.). Цифра - знак (символ), обозначающий значение числа. Для записи чисел мы используем арабские цифры - 1, 2, 3… 9, 0, а в некоторых случаях и римские - I, II, III, IV, V и т.д.
В наши дни слова число и цифра употребляются и в других значениях. Например, когда мы спрашиваем «Какое сегодня число?», то имеем в виду день месяца. Сочетания «в том числе », «из числа кого-нибудь», «в числе кого-то» обозначают состав, совокупность людей или предметов. А если мы доказываем что-то с цифрами в руках , то обязательно используем числовые показатели. Словом цифра называют также денежную сумму (цифра дохода, цифра гонорара ).
В разговорной речи слова число и цифра часто заменяют друг друга. Например, числом мы называем не только величину, но и знак, который её выражает. Об очень больших в числовом отношении величинах говорят астрономические числа или астрономические цифры .
Слово количество появилось в русском языке в XI веке. Оно пришло из старославянского языка и образовано от слова колико - «сколько». Существительное количество употребляется в применении ко всему, что поддаётся счёту и измерению. Это могут быть люди или предметы (количество гостей, количество книг ), а также количество вещества, которое мы не считаем, а измеряем (количество воды, количество песка ).
Доктор филологических наук Наталия Черникова
http://www.nkj.ru/archive/articles/17798/
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Понятие о числе зародилось в глубокой древности, когда человек научился считать предметы: два дерева, семь быков, пять рыб . Сначала счёт вели на пальцах. В разговорной речи мы до сих пор иногда слышим: «Дай пять!», то есть подай руку. А раньше говорили: «Дай пясть!» Пясть - это рука, а на руке пять пальцев. Когда-то слово пять имело конкретное значение - пять пальцев пясти, то есть руки.
Позднее вместо пальцев для счёта начали использовать зарубки на палочках. А когда возникла письменность, для обозначения чисел стали употреблять буквы. Например, у славян буква А означала число «один» (Б не имело числового значения), В - два, Г - три, Д - четыре, Е - пять.
Постепенно люди стали осознавать числа независимо от предметов и лиц, которые могли подвергаться счёту: просто число «два» или число «семь». В связи с этим у славян появилось слово число . В значении «счёт, величина, количество» его начали употреблять в русском языке с ХI века. Наши предки использовали слово число и для указания на дату, год. С ХIII века оно стало обозначать ещё и дань, подать.
В старину в книжном русском языке наряду со словом число имело хождение существительное чисмя , а также прилагательное чисменый . В ХVI веке появился глагол числити - «считать».
Во второй половине ХV века в европейских странах получили распространение специальные знаки, обозначающие числа: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0. Их изобрели индийцы, а в Европу они попали благодаря арабам, поэтому и получили название арабские цифры .
В нашей стране арабские цифры появились в Петровскую эпоху. В то же время в русский язык вошло слово цифра . Арабское по происхождению, оно тоже пришло к нам из европейских языков. У арабов первоначальное значение слова цифра - это нуль, пустое место. Именно в этом значении существительное цифра вошло во многие европейские языки, в том числе в русский. С середины ХVIII века слово цифра приобрело новое значение - знак числа.
Совокупность цифр в русском языке называлась цифирь (в старой орфографии цыфирь). Дети, изучавшие счёт, говорили: учу цифирь , пишу цифирь . (Вспомните учителя по фамилии Цыфиркин из комедии Дениса Ивановича Фонвизина «Недоросль», который обучал нерадивого Митрофанушку цифири , то есть арифметике.) При Петре I в России открыли цифирные школы - начальные государственные общеобразовательные учебные заведения для мальчиков. В них кроме других дисциплин детям преподавали цифирную науку - арифметику, математику.
Итак, слова число и цифра различаются и по значению и по происхождению. Число - единица счёта, выражающая количество (один дом, два дома, три дома и т.д.). Цифра - знак (символ), обозначающий значение числа. Для записи чисел мы используем арабские цифры - 1, 2, 3… 9, 0, а в некоторых случаях и римские - I, II, III, IV, V и т.д.
В наши дни слова число и цифра употребляются и в других значениях. Например, когда мы спрашиваем «Какое сегодня число?», то имеем в виду день месяца. Сочетания «в том числе », «из числа кого-нибудь», «в числе кого-то» обозначают состав, совокупность людей или предметов. А если мы доказываем что-то с цифрами в руках , то обязательно используем числовые показатели. Словом цифра называют также денежную сумму (цифра дохода, цифра гонорара ).
В разговорной речи слова число и цифра часто заменяют друг друга. Например, числом мы называем не только величину, но и знак, который её выражает. Об очень больших в числовом отношении величинах говорят астрономические числа или астрономические цифры .
Слово количество появилось в русском языке в XI веке. Оно пришло из старославянского языка и образовано от слова колико - «сколько». Существительное количество употребляется в применении ко всему, что поддаётся счёту и измерению. Это могут быть люди или предметы (количество гостей, количество книг ), а также количество вещества, которое мы не считаем, а измеряем (количество воды, количество песка ).
Системы счисления:
- позиционная.
- непозиционная.
Непозиционные системы счисления – системы, в которых символы, использующиеся для представления числа, не меняют своего значения с изменением местоположения. Например, римская: I, V, X, C (правило: если цифра слева меньше цифры справа, то левая вычитается из правой. Если цифра справа меньше или равна цифре слева, то эти цифры складываются).
Позиционная система счисления – это упорядоченный набор символов, заданных алфавитом. Число символов или цифр алфавита называют основанием системы.
Эквивалентой 16-чной цифры явл. четырехразрядное 2-чное число-тетрада.
| q | ||||||||||||||||
| A | B | C | D | E | F |
Перевод целых чисел.
Из 10-чной в q-ю. Выделяют 3 способа перевода:
1.деление на основание новой с.с. (q)-исходное число Х и последующие полученные частные делят на q до получ. частного, меньше q; получ. остатки явл. разрядами числа в q-й с.с.; последнее частное явл. старшим разрядом нов. числа, последний остаток-вторым, перв. ост.-последним:
2.метод подразрядного «взвешивания»;
Метод «взвешенного» кодирования.
Перевод дробных чисел.
Из 10-чной в q-ю.
При переводе дробных чисел говорят о переводе с заданной точностью и используют метод последовательного умножения на основание новой с.с.
Исх. число Х (дробное, дестичное) и получаемые дроби последовательно умножаем на q до получ. дробной части, равной 0 (при точном переводе) или до получ. нужного колич. цифр в q-й записи числа (при переводе с заданной точностью). Число Х в q с.с. образ. как последовательность целых частей произведений.
Х 10 =0,875; q=2.
-дробная часть без 1 равна 0.
При переводе дробных чисел, содерж. знаменатель, кратный степени двойки, числитель переводится по правилу для целых чисел, а затем точка переносится на n разрядов влево (n-степень двойки, кот. кратен знаменатель):
Перевод смешанных чисел.
При переводе смеш. чисел, его цел. и дробн. части переводятся раздельно по правилам выше; затем соединяются через точку.
Х 10 =15,875; q=2;
[Х 10 ]=15= =1111 2
0,875 10 = 2 X 2 =1111.111 2
Перевод из q-й в 10-ю с.с. выполн. по формуле полинома
.
Перевод чисел из одной с.с. в др. с.с. с произвольными основаниями осущ. через десятеричн. с.с.
Информация и данные.
Данные – это конкретная реализация информации. Они могут быть представлены в числовом, графическом или символьном виде. Данные становятся информацией только при решении конкретной проблемы, то есть в ходе их потребления.
Информация – это лишь те данные, которые устраняют неопределенность в холе решения вопроса и позволяют принять соответствующее решение.
Превращение данных в информации осуществляется потребителем на основе собственной информационной модели. Информационная модель объекта – совокупность характеристик объекта вместе с числовым или иным значением.
Форма представления данных определяется время и усилия, которые необходимо затратить пользователю на получение информации, что влияет на потребительскую деятельность и стоимость информации.
Операции с данными:
Сбор данных – накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решения.
Формализация – приведение данных к одной форме.
Сортировка – упорядочение данных по заданному признаку.
Архивация -упорядочивание данных по заданному признаку с целью удобства.
Преобразование – переход данных из одной формы в другую.
Защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных.
Транспортировка -процесс передачи инф. от места её генерации к месту использования м хранения.
Общая схема передачи данных:
Процессы, связанные с операциями над данными называются информационными процессами, а символы, реализующие их – информационными системами.
Информационная система – организационно упорядоченная совокупность документов и информационных технологий, реализующих вопросы.
Различают информационные системы:
Информационно-справочные системы.
Информационно-поисковые системы.
Системы обработки и передачи данных.
Системы связи.
Системы управления.
Количественная оценка информации.
Такая оценка информации необходима, чтобы сравнить друг с другом массивы хранящейся или передаваемой информации, а также оценить размеры носителей.
