Информационные технологии и управление искусственным интеллектом

Один из подходов к уменьшению объёма состоит в передаче так называемой сжатой информации. Принцип передачи сжатой информации состоит в следующем. На передающем и приёмном концах имеется одинаковый набор знаков. Они образуют алфавит. Каждому знаку ставится в соответствие определённое слово, фраза или фрагмент изображения. Это соответствие известно как передающей, так и приёмной стороне. Если нужно передать какое-либо изображение, то по каналу связи передаётся только знак, которым это сообщение закодировано. Именно таким способом передаётся информация со спутников.

Такой же принцип может быть использован для обеспечения секретности. В качестве знаков алфавита могут использоваться, например, страницы книг. Т.е. передаются номера страниц, на приёмном конце по этим страницам определяется текст.

На различных этапах информационного процесса достигаются различные цели, поэтому информация может неоднократно перекодироваться.

Кодирование информации осуществляется с помощью конечного набора элементарных символов. Такой набор символов называется алфавитом.

Всем известны алфавиты естественных языков: русский (кириллица), латинский и др., представляющие собой конечное множество букв. В русском – 32 буквы, в латинском – 28, в китайском более 40 тыс. иероглифов.

Совокупность цифр образуют цифровые алфавиты:

? двоичный алфавит содержит две цифры: 0 и 1;

? троичный: 0, 1 и —1;

? десятичный: 0, 1, 2,…, 9;

? восьмеричный;

? двенадцатеричный;

? шестнадцатеричный.

Однако понятие алфавита является более широким. В общем случае алфавит может включать в себя совокупность русских и латинских букв, цифр, специальных знаков, математических знаков и т. д.

Количество символов в алфавите определяет его свойства, то есть экономность, длину слов, удобство преобразований, а также удобство записи слов. На основе цифровых алфавитов может быть построены способы кодирования информации:

? непозиционная, например, римская система счисления;

? позиционные системы счисления.

В компьютерных системах наиболее широкое применение нашло двоичное кодирование информации.

Основные преимущества двоичной системы кодирования:

? минимальное количество символов;

? высокая помехоустойчивость;

? простота реализации;

? простота выполнения арифметических и логических операций в компьютере и т. д.

Криптография

Кодирование информации с целью обеспечения секретности называется шифрованием или криптографией. Криптография – это наука об обеспечении секретности, аутентичности (подлинности) сообщения.

Суть криптографии состоит в том, чтобы трансформировать данные в зашифрованную форму, из которой извлечь исходную информацию можно только при наличии ключа.

В основе шифрования лежат два основных понятия: алгоритм и ключ.

Алгоритм – это способ закодировать исходный текст, в результате чего получается шифрованное послание. Зашифрованное послание может быть интерпретировано только с помощью ключа.

Чтобы зашифровать послание достаточно специального алгоритма. Действие такого алгоритма запускается уникальным числом, обычно называемым шифрующим ключом. Шифрующий ключ представляет собой битовую последовательность, 8 – битный ключ допускает 256 (2

) комбинаций ключей. Если использовать 128-битный ключ, то необходимо перебрать 2

 ключей, что в настоящее время не под силу даже самым мощным компьютерам.

Шифрование может быть симметричным и асимметричным. Симметричное основывается на использовании одного и того же секретного ключа для шифрования и дешифрования. Симметричное шифрование используется, например, некоторыми банками в сетях банкоматов.

Асимметрия характеризуется тем, что для шифрования нужен один ключ, являющийся общедоступным, а для дешифрования – другой, являющийся секретным. Открытый и секретный ключ являются строго взаимосвязанной парой ключей.

Десятичное кодирование информации

Обработка информации техническими устройствами, в частности, обработка экономической информации на компьютере, требует кодирования информации. Целью кодирования при этом является удобство восприятия информации человеком и компьютером.

Разработка системы кодирования осуществляется в два этапа:

? классификация информации;

? кодирование.

Классификация – это распределение элементов множества на подмножества: классы, подклассы, группы, подгруппы, виды, подвиды.

Кодирование – это присвоение условного обозначения различным элементам.

Классификатор – это систематизированный свод элементов и их кодовых обозначений.

Классификатор студентов содержит данные:

? курса;

? номера группы;

? специальности;

? порядкового номера студента в соответствии с алфавитным списком.

Другой пример десятичного кодирования – телефонный справочник, где указываются десятичные коды городов, и десятичные коды номеров абонентов.

Двоичное кодирование информации

Обычное кодирование, основанное на амплитудной модуляции используется, в частности, в компьютерах для кодирования:

? – числовой;

? – графический;