тема 1 (1)

1. Информация и информационные процессы

СКАЖИ МНЕ—И Я ЗАБУДУ
ПОКАЖИ МНЕ—И Я ЗАПОМНЮ
ДАЙ МНЕ ДЕЙСТВОВАТЬ САМОМУ –
И Я НАУЧУСЬ
Древнекитайская мудрость

2.

Условием жизнедеятельности любого
организма является получение и
преобразование информации

3.

• Слово «информация» происходит от
латинского слова I n f o r m a t i o сведение, разъяснение, ознакомление.
Информация
в биологии –
генетическ
ий код
человека
в кибернетике
связана с
процессами
управления в
сложных
системах
в математике –
сведения,
созданные с
помощью
умозаключен
ий
в
вычислит
ельной
технике –
это
сигналы

4.

процессы – это
процессы, в
результате которых
осуществляется
прием, передача,
обработка и
использование
информации. (действия,
совершаемые над
информацией)

5. Информационные процессы

6.

Информационные процессы
Передача информацииинформация передается в форме
сообщений от некоторого
источника информации к
приемнику
Обработкапосредством
информации – канала
связи
между
ними
получение
одних
информационных объектов из
других информационных
объектов путем выполнения
некоторых алгоритмов
Хранение
информации – это ее
накопление на
различных
носителях.

7.

Передача информации
ПОМЕХИ
Источник
информации
Кодирующее
декодирующее
устройство Канал связи
устройство
Получатель
информации
Технологические
процессы
Научные
эксперименты
люди
механизмы
Механизмы
Природные
объекты
растения
животные
животные
звезды
люди
растения
планеты

8.

ПРИМЕРЫ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ
ИНФОРМАЦИИ
ПРИМЕР 1
РАЗГОВОР ПО ТЕЛЕФОНУ – процесс
обмена информацией:
источник и приемник информации –
абоненты, ведущие разговор (их роли
изменяются во времени);
канал передачи информации включает в
себя
телефонные
аппараты,
оборудование телефонных станций и
используемые линии телефонной связи
(проводные или беспроводные)
8

9.

ПРИМЕРЫ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ
ИНФОРМАЦИИ
ПРИМЕР 2
ТЕЛЕВИЗИОННАЯ
ПЕРЕДАЧА
–
процесс вещания:
источник информации – ведущий
передачи или диктор;
приемник информации – телезритель;
канал передачи информации включает в
себя телекамеру и оборудование
телестудии,
радиосвязь
и
телевизионные
приемники
(телевизоры)
9

10. Обработка информации

11.

Свойства информации
Объективная
Полная
Понятная
Информация
Доступная
Достоверная
Актуальная

12.

12
СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ
ЦЕННОСТЬ
ИНФОРМАЦИИ
ПОЛЕЗНОСТЬ ИНФОРМАЦИИ
ДОСТОВЕРНОСТЬ
ИНФОРМАЦИИ
определяется важностью задач, которые
может решить информационный субъект
(человек) с помощью информации
определяется степенью полезности ее
использования для решения задач,
стоящих
перед
информационным
субъектом
определяется степенью отражения
в
информации
свойств
информационного объекта

13.

13
СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ
ПОЛНОТА ИНФОРМАЦИИ
ТОЧНОСТЬ ИНФОРМАЦИИ
АКТУАЛЬНОСТЬ ИНФОРМАЦИИ
определяется
тем,
насколько
полно
отражены
в
информации
свойства
информационного объекта необходимые для
решения поставленной перед субъектом
задачи
определяется степенью ее близости к
реальному состоянию объекта, процесса,
явления и т.п.
определяется
ее
способность
отвечать задачам, решаемым в
текущий момент времени

14.

14
СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ
ПОНЯТНОСТЬ
ИНФОРМАЦИИ
ДОСТУПНОСТЬ
ИНФОРМАЦИИ
определяется возможностью уяснить
содержание полученных данных и
составить
представление
об
информационном объекте
характеризуется
получения доступа
информации
возможностью
к источнику

15.

15
СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ
КРАТКОСТЬ ИНФОРМАЦИИ
ОБЪЕКТИВНОСТЬ
ИНФОРМАЦИИ
логичность, компактность, удобная
форма
представления
облегчает
усвоение и понимание информации
существующая
независимо
от
человеческого сознания, методов ее
фиксации, чьего-либо мнения или
отношения

16.

Виды информации по
каналам получения

17.

Виды информации по
способам представления
текстовая
числовая
смешанная
графическая
Видео и
звуковая

18.

Виды информации в
информатике

19.

ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ
19
I. ПО СПОСОБУ ВОСПРИЯТИЯ
ВИЗУАЛЬНАЯ
АУДИАЛЬНАЯ
Чтение книг,
журналов,
просмотр
телевизора
Прослушивание
аудиозаписей,
радио,
собеседника
ОБОНЯТЕЛЬНАЯ
Запах цветов,
краски
ВКУСОВАЯ
ТАКТИЛЬНАЯ
Горькое или
сладкое,
кислое или
соленое
Тепло или
холод,
гладкость или
шероховатость

20.

20
ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ
II. ПО ФОРМЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ТЕКСТОВАЯ
ЧИСЛОВАЯ
ГРАФИЧЕСКАЯ
ЗВУКОВАЯ
КОМБИНИРОВАННАЯ
(СМЕШЕННАЯ)

21.

ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ
По способу
восприятия
По форме
представления
По назначению
Визуальная
Текстовая
Личная
Звуковая
Графическая
Массовая
Тактильная
Числовая
Специальная
Обонятельная
Звуковая
Секретная
Вкусовая
Видеоинформация

22. Задания

23.

24.

• Информационная система (ИС) –
система, построенная на базе
компьютерной техники,
предназначенная для хранения, поиска,
обработки и передачи значительных
объемов информации, имеющая
определенную практическую сферу
применения.

25. Классификация ИС

• Используемая техническая база
ИС на одном
компьютере
ИС на базе локальной
сети
ИС на базе глобальных
компьютерных сетей

26. Классификация ИС

• По назначению
Информационнопоисковые
системы (ИПС)
И другие
Обучающие
системы на
базе ЭВМ
Экспертные системы
Управляющие системы
Системы
Автоматизированные
автоматического системы управления
управления (САУ) (АСУ)

27. Информационно-поисковые системы (ИПС)

• Цель использования – оперативное
получение ответов на запросы
пользователей в диалоговом режиме.
• База данных – хранилище информации,
с которой работает ИПС
• Пример: ИПС крупной библиотеки

28. Управляющие системы

• Основное назначение – выработка
управляющих решений.

29. Системы автоматического управления (САУ)

• Работает без участия человека.
• Это системы управления техническими
устройствами, производственными
установками, технологическими
процессами. Пример: ускоритель элементарных частиц в
физических лабораториях, автоматические линии на
производственном предприятии.
• Управление в САУ происходит в режиме
реального времени

30. Автоматизированные системы управления (АСУ)

• Человеко-машинные системы.
• Компьютер – помощник человекауправляющего.
• Компьютер может выполнять сложную
обработку данных на основании
заложенных в него математических
моделей (технологические или
экономические расчеты).

31. Обучающие системы на базе ЭВМ

• Простейших вариант – обучающая
программа на ПК, с которой
пользователь работает в
индивидуальном режиме.
• Более сложные и масштабные –
системы дистанционного обучения,
работающие в глобальных сетях.

32. Экспертные системы

• Экспертные системы (ЭС)– системы,
основанные на моделях знаний из
определенных предметных областей.
• ЭС включает в себя знания
высококвалифицированного
специалиста в определенной
предметной области и используется
для консультаций, помощи в принятии
сложных решений.

33. Экспертные системы

Примеры проблем, которые решаются с
помощью ЭС:
• Установление диагноза болезни
• Определение причин неисправности
сложной техники (космического
корабля)
• И др.

34. И другие

• Системы автоматизированного
проектирования (САПР)
• Геоинформационные системы (ГИС)
• И другие

35. Кодирование информации

Информация всегда передается с помощью
какого-либо языка.
Язык - это знаковая форма представления
информации.
Представление информации с помощью какого-либо
языка часто называют кодированием.
Код - это система условных знаков для
представления информации.
Кодирование - это операция преобразования
символов или группы символов одного кода в
символы или группы символов другого кода.

36.

37.

• Обычно при кодировании информации
используется средство кодирования некоторая таблица, которая устанавливает
соответствие между знаками разных кодов.
Азбука Морзе

38.

Флажковая азбука

39. В процессе обмена информацией кроме кодирования информации происходит и ее декодирование.

40.

Пример: как создается новая мелодия:

41.

Кодирование информации в
компьютере
Информация представляется в виде
последовательности из 0 и 1.
Цифры 0 и 1 называются
двоичными (bit сокр. от англ. binary
digit — двоичная цифра). Они
являются символами, из которых
состоит «язык компьютера».
Наименьшим количеством
информации является одно из двух
возможных значений — 0 или 1.
Такое количество информации
называется бит.

42. Компьютер работает от электрической сети в которой может быть реализована система, основанная на 2-х состояниях:

Есть ток – нет тока
Есть напряжение – нет напряжения
0 – нет тока, «ложь»
1 – есть ток, «истина»

43. 0 или 1 = 1 бит информации

Вопрос:
Хватит ли 0 и 1, чтобы закодировать
все символы, которые мы вводим в
компьютер с клавиатуры?

44.

45.

Для кодировки текстовой информации
одним из первых стандартов был код
КОИ-8 (код обмена информацией 8битный)

46. Одному символу присваивается код из 8 двоичных разрядов

• М русская большая
– 11101101
• М латинская большая – 01001101

47.

Для 8 бит существует 256
8
комбинаций (2 )
от 0000 0000 до 1111 1111

48.

Для каждой цифры, буквы,
символа, а так же пробела
существует своя
комбинация из 8 бит

49. Единицы измерения количества информации

8 бит = 1 байт
1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт
1 Мбайт = 210 Кбайт = 102410 байт = 1 048 576
байт
1 Гбайт = 210 Мбайт = 102410 байт 1 млрд. байт
1 Тбайт = 210 Гбайт = 240 байт
1 Пбайт = 210 Тбайт = 250 байт
1 Эбайт = 210 Пбайт = 260 байт

50.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД К
ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ
ЕСТЬ напряжение
НЕТ напряжения.
Подбрасывание
монетки
Неопределенность знаний о некотором событии –
это количество возможных результатов событий.
События, уменьшающие неопределенность знаний в
два раза, несет 1 бит информации.

51.

Когда ни один из этих вариантов не
имеет преимущества перед другим,
тогда говорят, что эти два события
равновероятны.
Для определения количества информации i,
содержащейся в сообщении о том, что
произошло одно из N равновероятных
событий, нужно решить показательное
уравнение: 2 i=N

52.

Формула
Р.Хартли
i
2 =N или I=log2N

53.

i=log2(1/p), p=n/N, где
i – количество информации,
p – вероятность события,
N – количество возможных
событий ,
n – количество
произошедших событий

54. Алфавитный подход к измерению информации

55.

АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД К ИЗМЕРЕНИЮ
ИНФОРМАЦИИ
АЛФАВИТ – это вся совокупность символов, используемых в некотором
языке для представления информации
МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ( N ) – это число символов в алфавите.
i
N
i
2 = N
N
I = K i
i
I
K
I
МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА
число символов в алфавите (его размер)
ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА
количество информации в одном символе
K
ЧИСЛО СИМВОЛОВ В СООБЩЕНИИ
КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СООБЩЕНИИ