2024 2курс Информация 1

1. Информация и информационные процессы

К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

2.

Информатика и
информация
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

3. Информатика

3
Информация и информационные процессы, 10 класс
Информатика
• теоретическая информатика (теория
информации, теория кодирования, …)
• вычислительная техника (устройство
компьютеров и компьютерных сетей)
• алгоритмизация и программирование
• прикладная информатика (персональные
компьютеры, прикладные программы, …)
• искусственный интеллект (распознавание
образов, понимание речи, машинный перевод, …)
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

4. Получение информации

4
Информация и информационные процессы, 10 класс
Получение информации
• зрительная
(визуальная, 80-90 % информации)
• звуковая (аудиальная)
• вкусовая
• обонятельная (запахи)
• тактильная (осязание)
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

5. Информация и знания

5
Информация и информационные процессы, 10 класс
Информация и знания
Знания — представления человека о природе,
обществе, самом себе («модель мира»).
? Всегда ли информация увеличивает знания?
I
Ю.А. Шрейдер
сведения
не новы
ничего
непонятно
0
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
100 Доля известной
информации, %
http://kpolyakov.spb.ru

6. Данные и информация

6
Информация и информационные процессы, 10 класс
Данные и информация
Данные — это информация, закодированная в
некоторой форме.
данные
знания
информация
знания
знания
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

7. Свойства (идеальной) информации

7
Информация и информационные процессы, 10 класс
Свойства (идеальной) информации
• объективность
(независимость от чьего-либо мнения);
• понятность для получателя;
• полезность
(позволяет получателю решать свои задачи);
• достоверность
(получена из надёжного источника);
• актуальность
(значимость в данный момент);
• полнота
(достаточность для принятия решения).
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

8.

Что можно делать с
информацией?
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

9. Информационные процессы

9
Информация и информационные процессы, 10 класс
Информационные процессы
Материальный носитель — это объект или
среда, которые могут содержать информацию.
Информационные процессы — это изменение
свойств носителя (= изменение информации).
• передача информации
(перенос на другой носитель)
• обработка информации
(изменение содержания)
Хранение информации?
(нет изменений носителя не процесс)
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

10. Передача информации

10
Информация и информационные процессы, 10 класс
Передача информации
помехи
источник
информации
сигналы
канал связи
носитель
приемник
информации
датчики
Сигнал — это изменение свойств носителя, которое
используется для передачи информации.
Сообщение — это последовательность сигналов
(оболочка для информации).
Для борьбы помехами – избыточность.
«Влг впдт в Кспск мр». «Борис, Инна, Тимур».
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

11. Обработка информации

11
Информация и информационные процессы, 10 класс
Обработка информации
• создание новой информации
• кодирование – изменение формы, запись в
некоторой знаковой системе (в виде кода),
шифрование
• поиск
• структурирование – выделение важных
элементов в сообщениях и установление
связей между ними
• сортировка – расстановка элементов списка в
заданном порядке
? Зачем нужна сортировка?
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

12. Хранение информации

Информация и информационные процессы, 10 класс
12
Хранение информации
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

13.

Измерение информации
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

14. Как измерить информацию?

14
Информация и информационные процессы, 10 класс
Как измерить информацию?
• Что такое «много информации» и «мало
информации»?
• Как определить, в каком сообщении больше
информации?
объёмный
подход
Идея:
количество информации определяется
временем ее передачи
количество информации определяется
длиной сообщения.
? Как именно закодировать?
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

15. Какой код использовать?

15
Информация и информационные процессы, 10 класс
Какой код использовать?
Идея: использовать тот код, который
применяется в компьютерной технике
220 В
220 В
«0»
«1»
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

16. Двоичный код

16
Информация и информационные процессы, 10 класс
Двоичный код
Код, в котором используются только два
знака, называется двоичным. Все виды
информации в компьютерах кодируются в
двоичном коде.
1 бит – это количество информации, которое
можно передать с помощью одного знака в
двоичном коде («0» или «1»).
К. Шеннон, 1948:
bit = binary digit, двоичная цифра
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

17. 1 бит

17
Информация и информационные процессы, 10 класс
1 бит
1 бит – это количество информации, которое мы
получаем при выборе одного из двух
возможных вариантов (вопрос: «Да» или
«Нет»?)
Примеры:
Эта стена – зеленая? Да.
Дверь открыта? Нет.
Сегодня выходной? Нет.
Это новый автомобиль? Новый.
Ты будешь чай или кофе? Кофе.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

18. Если вариантов больше…

18
Информация и информационные процессы, 10 класс
Если вариантов больше…
I, битов
информации
1
2
3
4
5
6
7
8
N, вариантов
2
4
8
16
32 64
128
256 512 1024
9
10
6 вариантов – между 4 (2 бита) и 8 (3 бита)
Ответ: количество информации между
2 и 3 битами
! Количество информации может быть
нецелым числом!
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

19. Единицы измерения

19
Информация и информационные процессы, 10 класс
Единицы измерения
1 байт (bytе)
= 8 бит
10
2
КиБ (кибибайт)
1 Кбайт (килобайт) = 1024 байта
МиБ (мебибайт)
1 Мбайт (мегабайт) = 1024 Кбайт
ГиБ (гибибайт)
1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт
ТиБ (тебибайт)
1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт
ПиБ (пебибайт)
1 Пбайт (петабайт) = 1024 Тбайт
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

20. Перевод в другие единицы

20
Информация и информационные процессы, 10 класс
Перевод в другие единицы
5 Кбайт = 5 ·1024 байтов = 5120 байтов
15 байтов = 15 · 8 битов = 120 битов
2048 Кбайт = 2048:1024 Мбайт = 2 Mбайта
1024 Mбайт = 1024:1024 Гбайт = 1 Гбайт
3 Мбайта = 3 · 1024 Кбайт = 3072 Кбайта
умножение
крупные
единицы
мелкие
единицы
деление
1 байт = 8 битов
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

21. Перевод в другие единицы

21
Информация и информационные процессы, 10 класс
Перевод в другие единицы
Сравните (поставьте знак <, > или =):
3 байта = 24 бита
1000 байтов < 1 Кбайт
250 байтов < 0,25 Кбайт
1 Мбайт > 1000 Кбайт
8192 бита = 1 Кбайт
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

22.

Структура информации
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

23. Структурирование

23
Информация и информационные процессы, 10 класс
Структурирование
Структурирование — это выделение важных
элементов в информационных сообщениях и
установление связей между ними.
Цель — облегчение восприятия и поиска
информации.
Оглавление:
1. Информация
1.1 Что такое информация?
1.2 Виды информации
1.3 Информация в природе
1.4 Информация в технике
2. Измерение информации
2.1 Что такое бит?
2.2 Байт и другие единицы
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
5
6
8
10
11
12
13
14
Словарь:
Индекс:
автомат – automaton
автор – author
адрес – address
алгебра – algebra
алгоритм – algorithm
архив – archive
архитектура – architecture
асимметрия – asymmetry
А
аксиома 45
алгоритм 30, 78
архиватор 125
Б
бит 5, 15, 25, 43
брандмауэр 112
браузер 322
http://kpolyakov.spb.ru

24. Множество

24
Информация и информационные процессы, 10 класс
Множество
• перечисление элементов
– Вася, Петя, Коля
– 1, 17, 22, 55
• по характерному признаку
– множество натуральных чисел
– множество драконов с тремя хвостами
!
Порядок перечисления не важен!
• процессор
• память
• устройства ввода
• устройства вывода
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
маркированный
список
http://kpolyakov.spb.ru

25. Линейный список

25
Информация и информационные процессы, 10 класс
Линейный список
Москва
!
Ивановск
Ореховск
Ольховка
Васино
Порядок следования элементов важен!
1) надеть носки
2) надеть ботинки
3) выйти из дома
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
нумерованный
список
http://kpolyakov.spb.ru

26. Таблица

26
Информация и информационные процессы, 10 класс
Таблица
свойства
Фамилия
Иванов
Петров
Сидоров
Имя
Иван
Петр
Сидор
Рост, см
175
164
168
Год рождения
1996
1998
2000
объект
свойства
Марка
Мощность двигателя, л.с.
Максимальная скорость, км/ч
Время разгона до 100 км/ч, с
Вес, кг
67
70
63
Лада Приора
98
183
11,5
Лада Калина
89
165
12,5
ВАЗ 2110
79
165
14
ВАЗ 21099
70
156
15
объект
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

27. Иерархия (дерево)

27
Информация и информационные процессы, 10 класс
Иерархия (дерево)
директор
Уровень 1
главный инженер
Уровень 2
Уровень 3
Петров
Иванов
лист
главный бухгалтер
Фомин
лист
лист
Алексеева
Сидорова
лист
лист
дуга
узел
корень
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

28. Деревья

28
Информация и информационные процессы, 10 класс
Деревья
A
B
D
C
E
«Сыновья» А: B, C.
F
G
«Родитель» B: A.
«Потомки» А: B, C, D, E, F, G. «Предки» F: A, C.
Корень – узел, не имеющий предков (A).
Лист – узел, не имеющий потомков (D, E, F, G).
Высота – наибольшее расстояние от корня
до листа.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

29. Деревья – классификации

29
Информация и информационные процессы, 10 класс
Деревья – классификации
Хищные
Псообразные
Псовые
Енотовые Медвежьи
Глава 1. Псообразные
1.1. Псовые
1.2. Енотовые
1.3. Медвежьи
…
Глава 2. Кошкоообразные
2.1. Кошачьи
2.2. Гиеновые
2.3. Мангустовые
…
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
Кошкообразные
Кошачьи
Гиеновые Мангустовые
многоуровневый
список
http://kpolyakov.spb.ru

30. Иерархия – файловая система

30
Информация и информационные процессы, 10 класс
Иерархия – файловая система
Документы
Тексты
Доходы.doc
Расходы.odt
Отдых.txt
Фотографии
Документы
Тексты
Доходы.doc
Расходы.odt
Отдых.txt
Фотографии
Папа.jpg
Мама.gif
Папа.jpg
Мама.gif
Документы
Тексты
Доходы.doc
Расходы.odt
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
Фотографии
Отдых.txt
Папа.jpg
Мама.gif
http://kpolyakov.spb.ru

31. Графы

31
Информация и информационные процессы, 10 класс
Графы
«От посёлка Васюки три дороги идут в
посёлки Солнцево, Грибное и Ягодное.
Между Солнцевым и Грибным и между
Грибным и Ягодным также есть дороги.
Кроме того, есть дорога, которая идет
из Грибного в лес и возвращается
обратно в Грибное».
?
Как структурировать?
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

32. Графы

32
Информация и информационные процессы, 10 класс
Графы
Солнцево
A
C
B
D
Грибное
Васюки
!
Ягодное
Граф – это набор вершин и связей
между ними (рёбер).
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

33. Связность графа

33
Информация и информационные процессы, 10 класс
Связность графа
A
C
B
D
!
Связный граф – это
граф, между любыми
вершинами которого
существует путь.
Солнцево
A
C
B
D
Грибное
Васюки
Ягодное
компоненты связности
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru

34. Дерево – это граф?

34
Информация и информационные процессы, 10 класс
Дерево – это граф?
!
Дерево – это связный граф без
циклов (замкнутых путей).
A
A
C
B
D
B
ABC
BCD
D
ABDC
CCC…
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
H
C
E
F
G
J
дерево
http://kpolyakov.spb.ru

35. Взвешенные графы

35
Информация и информационные процессы, 10 класс
Взвешенные графы
2
Солнцево
12
8
A
Грибное
5
B
Ягодное
Васюки
2
C
5
12
4
8
4
6
D
6
вес ребра
Весовая матрица:
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
A
A
B
C
D
12
8
B
12
5
6
C
8
5
2
4
D
6
4
http://kpolyakov.spb.ru

36. Ориентированные графы (орграфы)

36
Информация и информационные процессы, 10 класс
Ориентированные графы (орграфы)
Рёбра имеют направление (начало и конец),
рёбра называю дугами.
Солнцево
12
8
Грибное
5
Ягодное
6
!
Весовая матрица
может быть
несимметрична!
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
A
B
A
A
B
C
D
12
C
5
12
4
Васюки
8
4
D
6
B
12
C
8
5
D
6
4
4
http://kpolyakov.spb.ru

37. Спасибо за внимание

Информация и информационные процессы, 10 класс
37
Спасибо за внимание
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013
http://kpolyakov.spb.ru