|
||||||||||||||||||||||||
![]() |
![]() |
Теоретические основы информатики История создания компьютеров и принципы их работы Современные информационные технологии
Элементы теории множеств и комбинаторики Элементы математической статистики |
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ
1.1. Информатика как наука. Понятие информации 1.1. Информатика как наука. Понятие информации
|
|||||||||||||||||||||
Согласно последнему определению, понятие информации связывается с определенным
объектом, свойства которого она отражает. Информация о любом материальном объекте может быть получена путем наблюдения
за этим объектом, вычислительного эксперимента над ним или путем логического
вывода. В связи с этим информацию делят на доопытную, или априорную,
и послеопытную, или апостериорную, полученную в результате проведенного
эксперимента. Информация передается с помощью сообщений. Под сообщением будем понимать различные средства общения людей. Соответствие между сообщением и информацией не является взаимно однозначным.
Для одной и той же информации могут существовать различные передающие
ее сообщения, которые появляются при добавлении сообщения, не несущего
никакой дополнительной информации. Сообщения, передающие одну и ту же
информацию, образуют класс эквивалентных сообщений. В то же время одно и то же сообщение может передавать совершенно различную
информацию. Таким образом, одно и то же сообщение, по-разному интерпретированное,
может передавать разную информацию. Правило интерпретации может быть
известно лишь ограниченному кругу лиц; существуют правила интерпретации
для специальных языков. Связь между сообщением и информацией особенно отчетлива в криптографии:
никто посторонний не должен суметь извлечь информацию из передаваемого
сообщения, иначе это означало бы, что он располагает "ключом". В житейском смысле под информацией мы понимаем совокупность интересующих
нас сведений, знаний, набор данных и т. д. Информация не может существовать
без наличия источника и потребителя информации. Основной источник и
потребитель информации - это человек, поэтому можно сказать, что существует
столько видов информации, сколько органов чувств у человека. Информацию можно отнести к абстрактным понятиям. Однако ряд ее особенностей
приближает информацию к материальному миру. Информацию можно получить,
записать, передать, продать, купить, своровать, уничтожить, в конце
концов, информация может устареть. 1.2. Методы оценки и виды информации
При оценке информации различают три аспекта: синтаксический,
семантический и прагматический. Синтаксический аспект связан со способом представления информации
вне зависимости от ее смысловых и потребительских качеств и рассматривает
формы представления информации для ее передачи и хранения (в виде знаков
и символов). Данный аспект необходим для измерения информации. Информацию,
рассмотренную только в синтаксическом аспекте, называют данными.
Семантический аспект передает смысловое содержание информации
и соотносит ее с ранее имевшейся информацией.
![]()
Прагматический аспект передает возможность достижения цели с
учетом полученной информации.
![]()
Виды информации: 1. Научная информация (наиболее полно отражает объективные закономерности
природы, общества и мышления); 2. Информация управления:
Также классификация информации может производиться по следующим основаниям: 1. По областям применения:
2. По назначению:
1.3. Методы хранения и передачи информации
Хранение и передача информации осуществляются за счет преобразования
информации в удобную форму в зависимости от условий, в которых находятся
источник и потребитель информации. Передача информации может осуществляться
напрямую, а также за счет усиления сигнала (рупор, локальная компьютерная
сеть, письменная речь и т. д.) или же путем преобразования сигнала и
передачи его на далекие расстояния (телефон, телеграф, радио, телевидение,
глобальные компьютерные сети и т. д.). Хранение информации осуществляется на долговременных носителях: камень,
пергамент, кожа, бумага, магнитные носители, лазерные диски, серверы
вычислительных сетей и т. п. При этом передача освобождается от гнета
реального времени, становятся возможными даже сообщения человека самому
себе (заметки на память). Таким образом за счет использования "инструмента"
уменьшается нагрузка на человеческую память. В настоящее время основным
средством хранения информации является персональный компьютер (ПК) и
другие средства вычислительной техники. Процедура хранения информации в ПК состоит
в том, чтобы сформировать и поддерживать структуру хранения данных в
памяти компьютера. Современные структуры хранения данных должны быть
независимы от программ, использующих эти данные, и реализовывать принципы
полноты и минимальной избыточности. Такие структуры получили название
"базы данных". Процедуры создания структуры хранения (базы
данных), актуализации, извлечения и удаления данных производятся при
помощи специальных программ, называемых "системы управления базами
данных". Процедура актуализации данных позволяет изменить значения данных,
записанных в базе, либо дополнить определенный раздел, группу данных.
Устаревшие данные могут быть удалены с помощью соответствующей операции.
Процедура извлечения данных необходима для пересылки из базы
данных необходимых сведений либо для преобразования, либо для отображения,
либо для передачи по вычислительной сети. Хранение и передача данных тесно связаны между собой, для выполнения этих процедур используют сетевые информационные технологии. Программы, предназначенные только для хранения и передачи данных, носят название "информационные хранилища" и представляют собой компьютеризированные архивы. 1.4. Обработка информации. Двоичная система счисления
Источниками и носителями информации могут быть сигналы любой природы:
речь, музыка, текст, показания приборов и т. д. Однако хранение, передача
и переработка информации в ее естественном физическом виде большей частью
неудобна, а иногда и просто невозможна. В таких случаях применяется
кодирование. Кодирование - это процесс установления взаимно
однозначного соответствия элементам и словам одного алфавита элементов
и слов другого алфавита. Кодом называется правило, по которому сопоставляются различные
алфавиты и слова. Всю информацию, участвующую в электронном вычислительном процессе,
можно разделить на обрабатываемую (данные) и управляющую (программы). В схеме преобразования информации в данные (рис. 1) представлены проводимые
над информацией и данными процессы, которые образуются после введения
информации в компьютер. Также представлены процедуры и связи между ними,
с помощью которых осуществляются эти процессы. Процедура отображения - преобразование информации в вид, удобный
для восприятия человеком. Практически всегда основой кодирования чисел в современной ЭВМ является
двоичная система счисления. Системой счисления называется способ записи
чисел при помощи ограниченного числа символов (цифр). Позиционной системой счисления называется система счисления,
при которой число, связанное с цифрой, зависит от места, которое она
занимает. ![]() Рис. 1. Схема преобразования информации в данные и действий над ними Пример. Перевести в десятичную запись число (10000111)2.
Перевести в двоичную запись число 89. Сложить в двоичной записи эти
два числа, результат перевести в десятичную запись.
(11100000)2 =128+64+32=(224)10. 1.5. Представление информации в компьютереЕдиницы измерения информации
Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму. Например, чтобы перевести в числовую форму музыкальный звук, можно через небольшие промежутки времени измерять интенсивность звука на определенных частотах, представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью программ для компьютера можно выполнить преобразования полученной
информации, например, наложить друг на друга звуки различных источников.
После этого результат можно преобразовать обратно в звуковую форму. Аналогичным образом на компьютере можно обработать и текстовую информацию.
При вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а
при выводе на внешние устройства для восприятия человеком по этим числам
строится соответствующее изображение буквы.
![]() Компьютеры представляют собой средства обработки
и хранения информации. Для того чтобы информация превратилась в данные,
ее надо собрать, соответствующим образом подготовить и только после
этого ввести в ЭВМ, представив в виде данных на машинных носителях.
На этапах подготовки и ввода информации осуществляется процедура контроля
- выявление и устранение ошибок. Обычно для контроля применяют совокупность
ручных и машинных методов, направленных на обнаружение ошибок. Методы
подразделяются на визуальный (перед вводом в компьютер человек
просматривает информацию на наличие возможных ошибок), логический
(информация по мере ввода в компьютер сравнивается с эталоном, правилами
или ранее имевшейся информацией) и арифметический (проверка путем
подсчета контрольных сумм, применяется в бухгалтерии). Ввод информации
осуществляется ручным способом с клавиатуры или с помощью сканера и
программ распознавания. Программы распознавания делятся на программы
оптического распознавания, распознающие печатный текст, и интеллектуального
- для распознавания рукописного текста. Вопросы
|
||||||||||||||||||||||||
![]() |
|
Тема1 | Тема2 | Тема3 | Тема4 | Тема5 | Тема6 | Тема7 | Тема8 | Тема9 | Тема10 | ||||||||||||||||||||||
|