58

Тема 1. Общие понятия об информации и информатике.

Информация – наука, изучающая процессы и технологию обработки информации, можно сказать информатика – наука об информации. Смысл понятия появившийся в 70 годы изменялся, следовательно, сейчас под информатикой, прежде всего, понимают науку о способах и технологии обработки информации при помощи ЭВМ.

Ключевым понятием является понятие информации.

Определение информации: информация есть результат выбора некоторой системой одного из нескольких возможных состояний. Выделяют следующие аспекты информации:

1. Прагматический

2. Семантический

3. Синтаксический

Прагматический аспект связан с возможностью извлечения пользы из получаемой информации.

Семантический аспект позволяет понять смысл принятой информации, соотнеся ее с информацией имеющейся до появления данных. Семантические (понятийные) связи отражает тезаурус, представляющий собой те данные, которыми приемник информации обладал ранее, и они используются для понимания вновь принятой информации.

Синтаксический аспект связан со способом представления информации.

В зависимости от процесса в котором участвует информация она может представляется в различной форме – единственное условие, которое должно быть выполнено – приемник и источник должны заранее «договорится» о форме его представления.

На основе определения можно ввести количественную меру информации и определить ее свойства. Пусть имеется 2 варианта, причем ни один из них не является предпочтительным. Выбор одного из двух вариантов дает один бит информации, то есть информация позволяющая сделать выбор одного из двух вариантов, имеет меру 1 бит. Если необходимо произвести выбор с большего числа вариантов, количество бит увеличивается. Например, имеется несколько предметов. Необходимо выбрать один из них. Определить количество вопросов, которые необходимо задать, чтобы сделать выбор. На каждый вопрос можно ответить либо «да», либо «нет».

2 предмета, 1 вопрос – 1 бит

4 предмета, 2 вопроса – 2 бита

8 предметов, 3 вопроса – 3 бита

2ⁿ предметов, n вопросов – n бит

Выбор из n элементов дает .

Информации присущи свойства аддитивности. Пусть имеется 2 набора элементов из N1 и N2 штук. Для определения одного из элементов первого набора нужен бит информации. Для второго . Всего + . С другой стороны оба этих набора можно понимать как один, содержащий пары элементов – одни из первого набора, другой из второго. Таких пар будет N1*N2. Количество информации можно определить как .

Основными действиями, выполняемыми с информацией, являются получение, хранение, обработка и передача. Любые действия с информацией требуют наличия некоторой материи и затрат некоторой энергии. В реальном мире информация сохраняется, передается, обрабатывается путем изменения свойств некоторых материальных объектов, что требует затрат энергии. Информация может существовать в различных формах, то есть использовать различные материальные носители, при этом иметь одинаковое содержание. Возможен перевод информации из одной формы в другую при сохранении содержания. Информатика сосредотачивается на хранении и обработке информации в ЭВМ, изучает технологию разработки и использования информационных систем (ИС). Под ИС будем понимать систему, способную накапливать и сохранять большие объемы информации, выдавая ее небольшими порциями по запросам и выполнять определенные действия на основе имеющейся информации. Основой функционирования ИС является информационный процесс, характеризующийся следующими фазами преобразования информации:

1. Подготовка информации может осуществляться вручную или машинным способом с использованием различных видов носителей.

2. Регистрация информации необходима для образования документа, в котором информация представлена в некотором формализованном виде.

3. Сбор информации

4. Классификация информации, которая заключается в выборе определенных признаков информации, которые хранятся вместе с ней.

5. Передача информации, заключающаяся в преобразовании исходных данный в форму, обеспечивающую малые энергетические потери.

6. Обработка информации с помощью ЭВМ сопровождается кратковременным или долговременным хранением.

7. Синтез – объединение отдельных данных по одному вопросу в некоторую совокупность.

8. Вывод информации в необходимом виде.

С функционированием ИС связаны следующие характеристики информации:

1. Цель – то для чего информация собирается, передается и обрабатывается.

2. Форма представления.

3. Избыточность, связанная с тем, что одни и те же данные вводятся неоднократно или зависят друг от друга.

4. Время обработки, определяемое объемом информации, формой представления и техническими средствами.