Similar presentations:
Общие сведения об информатике и информации
1. Общие сведения об информатике и информации
2. 1. Информатика, её предмет и задачи. 2. Информация, информационные процессы, системы, технологии. 3. Классификация информации.
Вопросы лекции:1. Информатика, её предмет и задачи.
2. Информация, информационные процессы,
системы, технологии.
3. Классификация информации.
4. Свойства и качества информации.
5. Измерение информации. Понятие
вероятности. Формулы Хартли и Шеннона.
6. Единицы измерения информации в
компьютере
3.
Фундаментальной чертой цивилизацииявляется рост производства, потребления и
накопления информации во всех отраслях
человеческой деятельности.
Вся жизнь человека, так или иначе, связана с
получением, накоплением и обработкой
информации.
4.
Для современной цивилизации характернанебывалая скорость развития науки, техники
и новых технологий.
От изобретения книгопечатания (середина
XV в.) до изобретения радиоприемника (1895
год) прошло около 440 лет, а между
изобретением радио и телевидения - около
30 лет.
Разрыв во времени между изобретением
транзистора и интегральной схемы составил
всего 5 лет.
5.
В области накопления научной информацииее объем, начиная с XVII века, удваивался
примерно каждые 10 - 15 лет. Сейчас объем
информации удваивается через каждый год.
Поэтому одной из важнейших проблем
человечества является лавинообразный поток
информации в любой отрасли его
жизнедеятельности.
6.
Увеличение информации и растущийспрос на нее обусловили появление
отрасли, связанной с автоматизацией
обработки информации – ИНФОРМАТИКИ.
Основным объектом внимания её
является процесс информатизации и
компьютеризации современного общества.
7.
ИНФОРМАТИКА – это техническая наука,систематизирующая приёмы создания, хранения,
воспроизведения, обработки и передачи, данных
средствами вычислительной техники (ВТ), а
также принципы функционирования этих средств
и методы управления ими.
8. Предмет информатики составляют следующие понятия:
• аппаратное обеспечение средств ВТ;• программное обеспечение средств ВТ;
• средства взаимодействия аппаратного и
программного обеспечения;
• средства взаимодействия человека с
аппаратными и программными средствами.
9.
Методы и средства взаимодействия человекас аппаратными и программными
средствами называют пользовательским
интерфейсом.
Соответственно, существуют:
• аппаратные интерфейсы;
• программные интерфейсы;
• аппаратно – программные
интерфейсы.
10.
Основная задача информатикизаключается в определении общих
закономерностей, в соответствии с которыми
происходит создание научной информации,
ее преобразование, передача и
использование в различных сферах
деятельности человека.
В структуре информатики как науки
выделяют алгоритмическую, программную и
техническую области.
11.
Информатика входит в составкибернетики, изучающей общую теорию
управления и передачи информации.
Кибернетика - наука об общих законах
получения, хранения, передачи и обработки
информации в сложных системах.
Кибернетика пригодна для исследования
любой системы, которая может записывать,
накапливать и обрабатывать информацию,
благодаря чему ее можно использовать в
целях управления.
12. 2. Информация, информационные процессы, системы, технологии
13.
Термин «информация» происходит отлатинского information, что означает
разъяснение, осведомление, изложение.
В широком смысле информация – это
отражение реального мира, выражаемое в
виде сигналов и знаков. Сигналы отражают
физические характеристики различных
процессов и объектов.
14.
ИНФОРМАЦИЯ - это сведения, снимающиенеопределенность об окружающем мире,
которые являются объектом хранения,
преобразования, передачи и
использования.
Сведения - это знания, выраженные в
сигналах, сообщениях, известиях,
уведомлениях и т.д.
15.
Данными называется информация,представленная в удобном для обработки
виде. Данные могут быть представлены в
виде текста, графики, аудиовизуального
ряда.
Представление данных называется
языком информатики, представляющим
собой совокупность символов, соглашений и
правил, используемых для общения,
отображения, передачи информации в
электронном виде.
16.
Действия, выполняемые с информацией,называются информационными процессами
(ИП).
Их можно разложить на следующие
составляющие: сбор, обработку, передачу,
хранение, поиск и защиту информации.
Составляющие ИП обеспечиваются
наличием информационной системы.
17.
Информационная система (ИС) – этовзаимосвязанная совокупность средств,
методов и персонала, используемая для
сохранения, обработки и выдачи
информации с целью решения конкретной
задачи.
Современное понимание ИС
предусматривает использование
компьютеров, оснащенных
специализированными программными
средствами. Компьютеры являются
технической базой и инструментом ИС.
18.
Информационная технология (ИТ) – этопроцесс, использующий совокупность
средств и методов сбора, обработки и
передачи данных для получения
информации нового качества о состоянии
объекта, процесса или явления.
Цель ИТ – производство информации для
её анализа человеком и принятия на её
основе решения по выполнению какоголибо действия.
19.
Внедрение компьютеров и применениетелекоммуникационных средств связи
определили новый этап развития ИТ.
Новая ИТ, обладающая «дружественным»
интерфейсом работы пользователя,
базируется на следующих принципах:
• интерактивный (диалоговый) режим
работы с компьютером;
• интегрированность с другими
программными продуктами;
• гибкость процесса изменения данных и
постановок задач.
20.
В качестве инструментария ИТиспользуются распространенные виды
программных продуктов:
• текстовые процессоры;
• издательские системы;
• электронные таблицы;
• системы управления базами данных;
• электронные календари;
• информационные системы
функционального назначения.
21.
Информатизацией называетсявнедрение информационных технологий во
все сферы человеческой деятельности.
Информатизация общества –
организованный социальный и научный
процесс создания оптимальных условий для
удовлетворения информационных
потребностей и реализации прав граждан,
органов государственной власти,
организаций на основе формирования и
использования информационных ресурсов.
22.
Информационное общество – этообщество, в котором большая часть
населения занята управлением
информационными процессами.
Информационная культура – умение
целенаправленно работать с информацией и
использовать для её получения, хранения,
обработки и передачи компьютерные
информационные технологии, современные
технические средства и методы.
23. 3. Классификация информации
24. 1). Информация подразделяется по форме представления на 2 вида:
• дискретная (прерывистая, цифровая)форма представления информации;
• аналоговая или непрерывная форма
представления информации.
25. 2). По области возникновения выделяют информацию:
• элементарную, отражающую процессы,явления неодушевленной природы;
• биологическую, отражающую процессы
животного и растительного мира;
• социальную, отражающую процессы
человеческого общества.
26. 3). По способу передачи и восприятия различают следующие виды информации:
• визуальную, передаваемую видимымиобразами и символами;
• аудиальную, передаваемую звуками;
• тактильную, передаваемую ощущениями;
• органолептическую, передаваемую
запахами и вкусами;
• машинную, выдаваемую и воспринимаемую
средствами ВТ.
27. 4). Информацию, создаваемую и используемую человеком, по общественному назначению можно разбить на три вида:
• личную, предназначенную для конкретного человека;• массовую, предназначенную для любого желающего
ее пользоваться;
• специальную, предназначенную для использования
узким кругом лиц, занимающихся решением сложных
специальных задач в области науки, техники,
экономики.
28. 5). По способам кодирования выделяют следующие типы информации:
• символьную, основанную на использованиисимволов – букв, цифр, знаков и т.д.;
• текстовую, основанную на использовании
комбинаций символов, их сочетания и порядка
следования;
• графическую, основанную на использовании
произвольного сочетания в пространстве
графических примитивов.
29. 4. Свойства и качества информации
30. Свойства информации можно рассматривать в трех аспектах:
• техническом - это точность, надежность,скорость передачи сигналов и т.д.;
• семантическом - это передача смысла текста
с помощью кодов;
• прагматическом - это насколько эффективно
информация влияет на поведение объекта.
31.
Качество информации можно определитькак совокупность свойств, обуславливающих
возможность её использования для
удовлетворения определённых потребностей.
Возможность и эффективность
использования информации для управления
обуславливается
такими её показателями качества, как:
32.
достоверность,
полнота,
точность,
ценность
своевременность,
понятность,
доступность,
краткость и др.
33.
Информация достоверна, если онаотражает истинное положение дел.
Достоверная информация со временем
может стать недостоверной, так как она
обладает свойством устаревать.
Информация полна, если её достаточно
для понимания и принятия решений.
Точность информации определяется
степенью ее близости к реальному
состоянию объекта, процесса, явления и
т.п.
34.
Ценность информации зависит от того,насколько она важна для решения задачи.
Только своевременно полученная
информация может принести ожидаемую
пользу.
Если ценная и своевременная
информация выражена непонятным
образом, она может стать бесполезной.
Информация понятна, если она выражена
языком, на котором говорят те, кому
предназначена эта информация.
35.
Информация должна преподноситься вдоступной (по уровню восприятия) форме.
Поэтому одни и те же вопросы по-разному
излагаются в учебниках и научных изданиях.
Информацию по одному и тому же вопросу
можно изложить кратко или пространно
(подробно). Краткость информации
необходима в справочниках, энциклопедиях,
учебниках, всевозможных инструкциях.
36. 5. Измерение информации. Понятие вероятности. Формулы Хартли и Шеннона
37. Измерить информацию можно двумя способами:
1. субъективно (оценить степень важностиинформации, тогда одна и та же
информация для одного человека будет
нести большую, а для другого меньшую
ценность);
2. объективно (ввести единицу измерения
информации).
38.
Впервые объективный подход к измерениюинформации был предложен американским
инженером Ральфом Хартли в 1928 году,
затем в 1948 году обобщен американским
учёным Клодом Элвудом Шенноном.
39.
Вероятность - численная мерадостоверности случайного события, которая
при большом числе испытаний близка к
отношению числа случаев, когда событие
осуществилось с положительным исходом, к
общему числу случаев.
Два события называют равновероятными,
если их вероятности совпадают.
Например, при бросании монеты: «выпала
решка», «выпал орел».
40.
Вероятность достоверного события(которое обязательно должно произойти) равна 1,
невозможного события (не произойдёт
никогда) – 0.
Вероятность случайного (которое может
произойти, а может не произойти) события лежит
в интервале (0,1)
Например: вероятность выпадения
каждой из граней при игре в кости – 1/6.
41.
Хартли рассматривал процесс полученияинформации как выбор одного сообщения
из конечного наперед заданного множества
из N равновероятных сообщений, а
количество информации I, содержащееся в
выбранном сообщении, определял как
двоичный логарифм N.
42. Формула Хартли:
I log 2 NИз которой следует, что N = 2I, где
I - количество информации,
N - количество возможных равновероятных
событий.
43.
Один разряд двоичного числа позволяетсформировать два знака (символа): 0 и 1.
То есть N = 2, а количество информации
I = 1 бит.
Для восьмиразрядного числа N = 256 (28),
тогда I = 8 бит = 1 байт.
44. Формула Шеннона:
NI ( p1 log 2 p1 p2 log 2 p2 p N log 2 p N ) pi log 2 pi
i 1
где pi – вероятность появления i-го
сообщения.
Если вероятности p1, … pN равны, то
каждая из них равна 1/N, и формула Шеннона
превращается в формулу Хартли.
45. 6. Единицы измерения информации в компьютере
46.
Поскольку каждый регистрарифметического устройства и каждая
ячейка памяти состоит из однородных
элементов, а каждый элемент может
находиться в одном из двух устойчивых
состояний (которое можно отождествить с
нулём и единицей), то Шенноном была
введена единица измерения информации –
бит.
47.
Все команды и все данные в компьютерепредставлены комбинациями битов.
То есть, все виды информации – текст,
звук, графика, видео в компьютерной
технологии отображаются конечными
наборами двух цифр: 1 и 0.
48.
Бит – наименьшая единица измерения .На практике чаще применяется более
крупная единица – байт, равная восьми
битам.
Именно восемь битов требуется для того,
чтобы закодировать любой из 256 символов
алфавита клавиатуры компьютера (256=28).
49. Широко используются также еще более крупные производные единицы информации:
1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт,
1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт,
1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт.
1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт,
1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт.
1 Экзабайт (Эбайт) = 1024 Пбайт = 260 байт.