Информатика как научная дисциплина

1. Информатика

Лекция № 1
1. Информатика как научная
2.
3.
4.
5.
дисциплина
Понятие информации, её
виды, свойства и структура
ФЦП Цифровая экономика РФ
Технические средства
обработки
Меры информации

2. Лектор

Шуршикова Галина
Владимировна,
Доц. кафедры
информационных технологий
и математических методов в
экономике (а. 308 б)
Тел. 8-(960)108-20-96
E-mail gshurshikova@list.ru

3. Информационные революции

1 -
появление письменности: передача
знаний от поколения к поколению.
2- изобретение книгопечатания
(середина XV века ) Иога́нн Гу́тенберг
3 - изобретение электричества (конец
XIX века) – передача и накопление
информации
4 ( 70-е гг. XX в.) - изобретение
микропроцессоров и появление ПК

4. Информационные революции

5-новая отрасль – информационная
индустрия (производство
технических средств, методов,
технологий для производства
новых знаний), телекоммуникации.
Переход человечества к
информационному обществу.

5. Информационный ресурс - новый предмет труда

Информационный ресурс новый предмет труда
Предмет труда до XX века - материальные объекты.
Экономическая мощь государства измерялась
материальными ресурсами, которые оно
контролировало.
В конце XX века основным предметом труда в
общественном производстве промышленно
развитых стран становится информация,
появляется принципиально новое понятие
"национальные информационные ресурсы",
которое стало новой экономической категорией.

6. Джеймс Мартин, эксперт IBM

Определил интервал времени, в течение
которого общая сумма человеческих знаний
удваивается
(к 1800 г. она удваивалась через каждые 50 лет,
к 1950 г. - 10 лет, к 1970 г. - 5 лет, в настоящее
время - 1 год). Такое увеличение объемов
информации потребовало привлечения в
сферу информационных услуг
дополнительных трудовых ресурсов и
оснащения их современными
информационными технологиями.

7. Определение

Информатика – комплексная научнотехническая дисциплина, занимающаяся
изучением структуры и общих свойств
информации, информационных
процессов, разработкой на этой основе
информационной техники и технологии,
а также решением научных и
инженерных проблем создания,
внедрения и эффективного
использования компьютерной техники и
технологии во всех сферах общественной
практики.

8. Структура информатики

9. Определения Информации

И1 – это содержание сообщения,
сигнала, памяти, а также сведения,
содержащиеся в сообщении, сигнале
или памяти.
И2 – сведения об объектах и явлениях
окружающей среды, их параметрах,
свойствах и состоянии, которые
уменьшают степень неопределённости
, неполноты знаний.

10. Определения Информации

И3 – это понимание (смысл, представление,
интерпретация), возникающее в мозге
человека после получения им данных,
взаимоувязанное с предшествующими
знаниями и понятиями
И4– содержание сообщения или сигнала,
сведения, рассматриваемые в процессе их
передачи или восприятия; одна из
исходных общенаучных категорий,
отражающая структуру материи и
способы её познания, несводимая к
другим, более простым понятиям

11. Аспекты оценки информации

1. Синтаксическая адекватность (формальная
правильности сообщения с точки зрения
синтаксических правил языка). Измеряется
объемом данных (количество символов) и
количеством И (формула Шеннона).
2. Семантическая (смысловая) адекватность смысловое содержание, соотнесенное с ранее
имевшейся И. Тезаурус –совокупность сведений,
которыми располагает пользователь или
система.
3. Прагматическая (потребительская)
адекватность - возможность практического
использования для достижения поставленной
цели.

12. Сообщение содержит И, если:

1.
2.
3.
4.
5.
6.
записано на некотором языке;
язык понятен получателю;
известен метод извлечения
информации из сообщения
(интерпретации);
сообщение снижает степень
неопределенности об объекте;
сообщение помогает решить
поставленную задачу;
имеется практическая возможность
использовать информацию

13. Основные свойства И

1. Объективность
2. Полнота
3. Достоверность
4. Доступность
5. Актуальность информации
6. Сохранность информации

14. Качество информации

Определяется показателями качества:
репрезентативность,
содержательность,
достаточность,
доступность,
актуальность,
своевременность, точность,
достоверность, устойчивость.

15. Качество информации

Определяется показателями качества:
репрезентативность,
содержательность,
достаточность,
доступность,
актуальность,
своевременность, точность,
достоверность, устойчивость.

16. Данные, информация и знания

Данные - совокупность сведений,
зафиксированных на определенном
носителе в форме, пригодной для хранения,
передачи и обработки.
Информация - результат преобразования и
анализа данных.
Знания –зафиксированная и проверенная
практикой обработанная информация,
которая использовалась и может
многократно использоваться для принятия
решений.

17. Принятие решений  – выбор наилучшего в некотором смысле варианта из множества допустимых

Принятие решений – выбор
наилучшего в некотором смысле
варианта из множества допустимых

18. Экономическая информация -

Экономическая информация преобразованная и обработанная
совокупность сведений, отражающая
состояние и ход экономических
процессов.
Циркулирует в экономической системе
и сопровождает процессы
производства, распределения, обмена
и потребления материальных благ и
услуг.
ЭИ - разновидность управленческой
информации.

19. Экономическая информация -

Экономическая информация управляющая (в форме прямых
приказов, плановых заданий и т.д.);
осведомляющая (в отчетных
показателях, выполняет функцию
обратной связи).

20. Экономическая информация

Простой, элементарной составляющей
единицей экономической информации
является реквизит. Реквизиты – это
элементарные неделимые единицы
экономической информации,
выражающие определенные свойства
объекта.

21. Свойства реквизита

отдельно взятый реквизит не может
полностью характеризовать
экономический процесс или объект;
отдельный реквизит может входить в
состав различных экономических
показателей.
Каждый реквизит характеризуется
именем (наименованием), типом и
значением.

22. Свойства реквизита

Именем Р служит его условное
обозначение в ИП.
Значением реквизита называется
величина, характеризующая свойства
объекта, явления, процесса
Все допустимые значения реквизита
образуют множество, называемое
доменом реквизита.

23. Реквизиты –признаки

Реквизиты-признаки отражают
качественные свойства
экономического объекта, процесса
или явления (время, место действия,
фамилия, наименование работы).
могут быть выражены в алфавитном,
цифровом или алфавитно-цифровом
виде. Служат для поиска, сортировки,
группировки, выборки и т.д.

24. Реквизиты –основания

характеризуют количественную
сторону процесса или объекта.
выраженную в определенных
единицах измерения (сумма вклада в
рублях, ставка налога в процентах и
т.д.). Выражаются в цифровой форме.
Над ними выполняются логические и
арифметические операции.

25. Информационные технологии

ИТ – технологии сбора, хранения,
обработки, передачи информации;
совокупность методов, производственных и
программно-технологических средств.
Информация – предмет и продукт труда,
средства вычислительной техники и связи орудия труда.
Цель ИТ - производство необходимой
пользователю информации в результате
целенаправленных действий по ее
переработке.

26. Информация и управление

27. Информационная система

ИС – взаимосвязанная совокупность
средств и методов для хранения,
поиска, обработки и выдачи
информации. ИС реализуют
информационные технологии

28. ФЦП Цифровая экономика РФ

Основа вхождения России в мировую
информационную экономику.
Законодательные документы:
Закон об информатизации
Концепция информационной безопасности
Концепция единого информационного
пространства России
Концепция формирования информационного
общества в России

29. ФЦП Цифровая экономика РФ

Признаки информационного общества:
глобальное информационное пространство;
массовое использование в экономике
информационно-коммуникационных
технологий;
рынок информации и знаний;
повышение уровня профессионального и
общекультурного развития;
эффективная система обеспечения и защиты
прав граждан на свободное получение,
распространение и использование
информации.

30. ФЦП Цифровая экономика РФ

Определяющую роль информационных ресурсов,
ИТ и ИС в экономике России играют следующие
факторы:
1. создание принципиально нового типа
инфраструктуры бизнеса на базе современных
ИТ, снижающих транзакционные издержки;
2. увеличение доли инвестирования в ИТ и
продукты, так как успех предприятия зависит не
от его размера, а от скорости, гибкости и
возможности использовать глобальные сети;

31. ФЦП Цифровая экономика РФ

3. увеличение количества связей как между
компаниями, так и внутри их, за счет
использования современных
коммуникационных средств;
4. увеличение сектора информационных
продуктов и услуг для конечного пользователя,
что обусловлено стремительным снижением
стоимости информационного оборудования;
5. развитие электронных рынков продуктов и
услуг;

32. ФЦП Цифровая экономика РФ

6. снижение контроля со стороны государства над
информационными потоками в глобальном
масштабе привело к либерализации условий
ведения международного бизнеса;
7. появление принципиально новых видов
деятельности и изменение номенклатуры
специалистов, для новой экономики.
8. Осознание информации как стратегического
ресурса привело к конкретизации понятия
информационного общества, основные
концепции которого изложены в Окинавской
хартии глобального информационного общества

33. Развитие интернета в России

Развитие интернета в России
Проникновение интернета в разных городах
и регионах страны, его доступность и стоимость,
активность пользователей на устройствах
разного типа. Данные Яндекс.Метрики
и Яндекс.Браузера, отчёты Фонда
«Общественное мнение» и исследовательской
группы TNS. Данные охватывают период с осени
2015 по весну 2016.
https://yandex.ru/company/researches/2016/
ya_internet_regions_2016#itogovyetablicy

34. Развитие интернета в регионах России

По данным сервисов Яндекс.Метрика, Я.Новости, Фонда
«Общественное мнение», исследовательской группы TNS
и Технического Центра Интернет (ТЦИ).
Основные факты:
По данным ФОМ на осень 2018 года, аудитория
(месяц) интернета в России составляет 61,2
млн человек (от 18 лет) —более 64% всего
совершеннолетнего населения страны.
Для пользователей интернет стал
повседневным, привычным явлением. 75%
выходящих в сеть (почти 47 млн человек)
делают это ежедневно.

35. ТОП‑10 ЗАПРОСОВ о ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ ИЗ ДРУГИХ РЕГИОНОВ

ТОП-10 ЗАПРОСОВ
О ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
ИЗ ДРУГИХ РЕГИОНОВ
[факел воронеж]
2.
[океанариум в воронеже]
3.
[воронежский государственный университет]
4.
[воронежский институт мвд россии]
5.
[большой воронежский форум]
6.
[автошина воронеж]
7.
[сити град воронеж]
8.
[буран воронеж]
9.
[спартак воронеж]
10.
[аквапарк в воронеже]
По данным поиска Яндекса
1.

36. Классификация компьютеров

1.
2.
3.
4.
В основу классификации заложена
элементная база - Пять поколений
По производительности и
быстродействию
По назначению
По уровню специализации
По типу используемого процессора
По особенностям архитектуры
По размерам

37. Архитектура ЭВМ

Джон фон Нейман (1903 -1957)

38. Архитектура ЭВМ

Архитектура ЭВМ включает в себя как
структуру, отражающую состав ПК,
так и программно – математическое
обеспечение.
Структура ЭВМ - совокупность
элементов и связей между ними.
Основным принципом построения
всех современных ЭВМ является
программное управление

39. Классическая (фон-неймановская) архитектура ЭВМ (1948г)

Классическая (фон-неймановская)
архитектура ЭВМ (1948г)

40. Положения фон Неймана

1.Компьютер состоит: арифметико-
логическое устройство, управляющее
устройство, память, внешняя память,
устройства ввода и вывода
2.АЛУ выполняет логические и
арифметические действия,
необходимые для переработки
информации, хранящейся в памяти
3.Управляющее устройство –управление
и контроль всех устройств

41. Положения фон Неймана

4.
5.
6.
Данные, которые хранятся в
запоминающем устройстве,
представлены в двоичной форме
Программа, которая задает работу
компьютера, и данные хранятся в
одном и том же запоминающем
устройстве
Для ввода и вывода информации
используются устройства ввода и
вывода

42. Меры информации

Для автоматизации работы с И
различного типа очень важно
унифицировать форму
представления –используется
кодирование
Кодирование –представление сигнала в
форме, удобной или пригодной для
последующей обработки сигнала.

43. Энтропия по Шеннону

Пусть Pi – это вероятность того, что
система находится в состоянии i.
(вероятность того, что буква будет,
например «В»). Количество возможных
состояний N. Тогда энтропия – это
мера недостающей информации

44. Энтропия по Шеннону

Количество информации можно
рассматривать как меру уменьшения
неопределенности знания при
получении информационных
сообщений.

45. Количество И по Шеннону

N=2I
N – количество возможных
информационных сообщений
I – количество информации, которое
несет одно сообщение
Тогда
I=log2N

46. Единицы количества И

Бит - количество И, уменьшающее
неопределенность знания в два раза.
Бит – минимальная единица измерения количества
информации.
В информатике наиболее употребляемой единицей
измерения количества И является байт
1 байт = 23 бит = 8 битов.
Компьютер оперирует числами в двоичной системе
счисления, поэтому производные единицы
1 Кбайт = 1024 байт
1 Мбайт = 1024 Кбайт
1 Гбайт = 1024 Мбайт
1 Тбайт = 1024 Гбайт.
1 Пбайт (Петабайт) = 1024 Тбайт.

47. Примеры

П1. В барабане находится 32 шара.
Сколько информации содержит
сообщение о первом выпавшем
номере?
П2. При игре используется кубик с
шестью гранями. Сколько бит И
получает игрок при каждом
бросании кубика?

48. Примеры

П1.
Решение. Необходимо найти I. Всего шаров
в барабане 32, значит, всего возможных
вариантов здесь 32. N = 32. Отсюда, по
формуле находим I = 5 бит.
П2.
Решение. Необходимо найти I. Всего
граней у кубика 6, значит, всего
возможных вариантов - 6. N = 6.
Отсюда, используя таблицу логарифмов
I = 2,585 бит.

49. Система счисления - СС

Система счисления - СС
Система счисления – это способ записи
чисел с помощью заданного набора
специальных знаков (цифр).
Все системы счисления делятся на две
группы: позиционные и
непозиционные
В современной информатике
используются в основном три системы
счисления (позиционные): двоичная,
шестнадцатеричная и десятичная.

50. Позиционные СС

В позиционной СС
ai – i–я цифра числа;
k – кол-во цифр в дробной части
m – кол-во цифр в целой части
N – основание СС

51. Примеры

П3. Для десятичного числа 345 (N = 10)
его полное значение рассчитывается по
формуле:
А10=3*102 + 4*101 + 5*100 = 345.
П4. Целая часть числа отделяется от
дробной части точкой (запятой).
Полное значение десятичного числа
37,25 (N = 10)
А10=3*101+7*100+2*10–1+5*10–2 = 37,25

52. Кодирование текстовых данных

При двоичном кодировании текстовой
информации каждому символу ставится
в соответствии уникальная
последовательность из восьми
разрядов, двоичный код от 00000000 до
11111111 (десятичный код от 0 до 255)
для кодировки русских букв используют
пять различных кодовых таблиц (КОИ - 8,
СР1251, СР866, Мас, ISO)

53. Кодирование текстовых данных

Начиная с 1997 г. последние версии
Microsoft Windows&Office
поддерживают новую кодировку
Unicode, которая на каждый символ
отводит по 2 байта, а, поэтому,
можно закодировать не 256
символов, а 65536 различных
символов.

54. Кодирование графических данных

Общепринято черно-белое представление в виде
комбинации точек с 256 градациями серого
цвета. Для кодирования яркости любой точки
достаточно 8-разрядного двоичного числа.
Для цветной графики применяется
декомпозиция произвольного цвета на три
основных – красный, зелёный и синий. Для
кодирования яркости каждой составляющей
используется 256 значений (8 двоичных
разрядов). Для кодирования цвета
используются 24 разряда. Система
обеспечивает представление 16,5 млн.
различных цветов.

55. Кодирование графических данных

Существуют два подхода к представлению
изображения : растровый и векторный.
Растровый — это сведения о цвете каждого
пикселя при выводе изображения на экран.
Векторный — рисунок состоит из графических
элементов (примитивов),: прямых, дуг,
эллипсов, многоугольников и пр.
Растровые графические редакторы формируют
графические файлы с данными растрового типа
Adobe Photoshop, Microsoft Paint
Векторные - формируют граф. файлы векторных
форматов Corel Draw, Adobe Illustrator, 3-D
Max

56. Кодирование графических данных

При сканировании изображений
формируется графическая информация
растрового типа.
Растровый формат позволяет получать
изображения фотографического качества;
растровые графические файлы имеют
большой размер и обычно подвергаются
сжатию.
Файлы векторного формата относительно
невелики. Векторное изображение хорошо
поддается растяжению и сжатию, не теряя
при этом качества.