1. Основные понятия информатики

Информатика – это область научно-технической деятельности, занимающаяся исследованием процессов получения, переработки, передачи, хранения, представления информации с помощью средств вычислительной техники, а также изучением принципов функционирования этих средств.

К базовым понятиям информатики относятся: данные, информация, знания.

В широком смысле, информация – это сведения, знания, сообщения, являющиеся объектом хранения, преобразования, передачи, и помогающие решить поставленную перед человеком задачу.

В философском смысле, информация есть отражение реального мира.

В современной науке рассматривается 2 вида информации:

1. объективная (первичная) – это свойства материальных объектов и явлений порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействия передаются другим объектам и запечатлеваются в их структуре.

2. субъективная (вторичная, смысловая, семантическая) – передает смысловое содержание объективной информации об объектах и процессах материального мира, т.е. сформированное сознанием человека с помощью смысловых образов и зафиксированное на каком-либо носителе.

Данные – это совокупность сведений зафиксированных на каком-либо носителе в форме пригодной для обработки, хранения, передачи.

Информацию рассматривают как результат преобразования и анализа данных.

Отличие информации от данных состоит в том, что данные это фиксированные сведения, а информация появляется в результате обработки данных при решении конкретных задач.

Знания – это зафиксированная и проверенная практикой обработанная информация, которая использовалась и может многократно использоваться для принятия решений.

Знания составляют интеллектуальный капитал.

Формальные знания могут быть в виде документов (стандарты, учебники, инструкции); неформальные знания – это опыт специалистов в определенной предметной области.

2. Структура предметной области информатики

В 1996 году на международном конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» была предложена структура предметной области информатики, которая содержит 4 раздела:

• творческая информатика рассматривает философские основы информатики, математические и информационные модели, теории алгоритмов, методики проектирования информационных систем и технологий и т.д.

• средства информатизации – это аппаратная база и программные приложения.

• информационные технологии изучают реализацию информационных процессов (сбор, хранение, передача информации); подготовку текстовых и графических документов, в том числе технической документации (средства программирования, моделирования, проектирования и др.)

• социальная информатика рассматривает закономерности и проблемы развития информационного общества (проблемы информационной безопасности личности).

3.Свойства информации

• Объективность. Информация- это отражение внешнего мира, а он существует независимо от нашего сознания и желаний. Поэтому в качестве свойства информации можно выделить её объективность. Информация объективна, если она. не зависит, от чьего-либо мнения, суждения.Пример. Сообщение «На улице тепло» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице 22'С» —объективную (если термометр исправен).Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов.

• Достоверность – отражает истинное положение дел. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:преднамеренное искажение (дезинформация);искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон»);когда значение реального факта преуменьшается или преувеличивается (слухи, рыбацкие истории).

• Полнота – достаточна для понимания задачи и принятия решения.

• Актуальность – это важность, существенность для настоящего времени. Только вовремя полученная информация может принести необходимую пользу. Неактуальной информация может быть по двум причинам: она может быть устаревшей (прошлогодняя газета) либо незначимой, ненужной (например. сообщение о том, что в Италии снижены цены на 5%).

• Ценность (полезность, значимость) обеспечивает решение поставленной задачи, нужна для того чтобы принимать правильные решения.

• Понятность (ясность) - выражена на языке, доступном получателю. важность, существенность для настоящего времени. Только вовремя полученная информация может принести необходимую пользу. Неактуальной информация может быть по двум причинам: она может быть устаревшей (прошлогодняя газета) либо незначимой, ненужной (например. сообщение о том, что в Италии снижены цены на 5%).

Кроме того информация обладает еще следующими свойствами.

• Атрибутивные свойства (атрибут – неотъемлемая часть чего-либо).

Важнейшими среди них являются:

- дискретность (информация состоит из отдельных частей, знаков);

- непрерывность (возможность накапливать информацию).

• Динамические свойства связаны с изменением информации во времени:

- копирование – размножение информации;

- передача от источника к потребителю;

- перевод с одного языка на другой;

- перенос на другой носитель;

- старение (физическое – носителя, моральное – ценностное).

• Практические свойства - информационный объем и плотность.

Информация хранится, передается и обрабатывается в символьной (знаковой) форме. Одна и та же информация может быть представлена в различной форме:

1) Знаковой письменной, состоящей из различных знаков среди которых выделяют символьную в виде текста, чисел, спец. символов; графическую; табличную и т.д.

2) В виде жестов или сигналов.

3) В устной словесной форме (разговор).

4. Чаще всего применяются два подхода к измерению информации:

• содержательный или вероятностный (т.е. количество информации зависит от ее содержания).

• алфавитный(т.е. количество информации зависит от последовательности знаков);

Содержательный подход.

В содержательном подходе возможна качественная оценка информации: новая, срочная, важная и т.д. Содержательный подход часто называют субъективным, так как разные люди (субъекты) информацию об одном и том же предмете оценивают по-разному. Но если число исходов не зависит от суждений людей (случай бросания кубика или монеты), то информация о наступлении одного из возможных исходов является объективной.

Алфавитный подход.

Алфавитный подход основан на том, что всякое сообщение можно закодировать с помощью конечной последовательности символов некоторого алфавита. Носителями информации являются любые последовательности символов, которые хранятся, передаются и обрабатываются с помощью компьютера. Алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта, воспринимающего сообщение. Алфавитный подход применяется в технике, где информацией считается любая хранящаяся, обрабатываемая или передаваемая последовательность знаков, сигналов. Этот подход основан на подсчете числа символов в сообщении, то есть связан только с длиной сообщения и не учитывает его содержания. Но длина сообщения зависит не только от содержащейся в нем информации. На нее влияет мощность алфавита используемого языка.

5. 5) информационные процессы:

Процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации, называются информационными процессами.

1. Поиск.  Поиск информации - это извлечение хранимой информации.  Методы поиска информации:

 непосредственное наблюдение;

 общение со специалистами по интересующему вас вопросу;

 чтение соответствующей литературы;

 просмотр видео, телепрограмм;

 прослушивание радиопередач, аудиокассет;

 работа в библиотеках и архивах;

 запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;

 другие методы.

2. Сбор и хранение.  Сбор информации не является самоцелью. Чтобы полученная информация могла использоваться, причем многократно, необходимо ее хранить.  Хранение информации - это способ распространения информации в пространстве и времени.  Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга- библиотека, картина- музей, фотография- альбом).  ЭВМ предназначен для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.  Информационная система - это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур- главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Благодаря ему поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляет собой стандартные, формализованные процедуры.

3. Передача.  В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации - канал связи.  Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.  Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи.  Декодирующее устройство - устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.  Деятельность людей всегда связана с передачей информации.  В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи в радио, искажение или затемнение изображения в телевидении, ошибки при передачи в телеграфе. Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты информации - криптология.

Каналы передачи сообщений характеризуются пропускной способностью и помехозащищенностью.  Каналы передачи данных делятся на симплексные (с передачей информации только в одну сторону (телевидение)) и дуплексные (по которым возможно передавать информацию в оба направления (телефон, телеграф)). По каналу могут одновременно передаваться несколько сообщений. Каждое из этих сообщений выделяется (отделяется от других) с помощью специальных фильтров. Например, возможна фильтрация по частоте передаваемых сообщений, как это делается в радиоканалах.  Пропускная способность канала определяется максимальным количеством символов, передаваемых ему в отсутствии помех. Эта характеристика зависит от физических свойств канала.  Для повышения помехозащищенности канала используются специальные методы передачи сообщений, уменьшающие влияние шумов. Например, вводят лишние символы. Эти символы не несут действительного содержания, но используются для контроля правильности сообщения при получении.

 4. Обработка.  Обработка информации - преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам. 

Примеры обработки информации
Примеры	Входная информация	Выходная информация	Правило
Таблица умножения	Множители	Произведение	Правила арифметики
Определение времени полета рейса "Москва-Ялта"	Время вылета из Москвы и время прилета в Ялту	Время в пути	Математическая формула
Отгадывание слова в игре "Поле чудес"	Количество букв в слове и тема	Отгаданное слово	Формально не определено
Получение секретных сведений	Шифровка от резидента	Дешифрованный текст	Свое в каждом конкретном случае
Постановка диагноза болезни	Жалобы пациента + результаты анализов	Диагноз	Знание + опыт врача

Обработка информации по принципу "черного ящика" - процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют и не принимаются во внимание.

"Черный ящик" - это система, в которой внешнему наблюдателю доступны лишь информация на входе и на выходе этой системы, а строение и внутренние процессы неизвестны.

5. Использование.  Информация используется при принятии решений.

 Достоверность, полнота, объективность полученной информации обеспечат вам возможность принять правильное решение.

 Ваша способность ясно и доступно излагать информацию пригодится в общении с окружающими.

 Умение общаться, то есть обмениваться информацией, становится одним главных умений человека в современном мире.  Компьютерная грамотность предполагает:

 знание назначения и пользовательских характеристик основных устройств компьютера;

 Знание основных видов программного обеспечения и типов пользовательских интерфейсов;

 умение производить поиск, хранение, обработку текстовой, графической, числовой информации с помощью соответствующего программного обеспечения.  Информационная культура пользователя включает в себя:

 понимание закономерностей информационных процессов;

 знание основ компьютерной грамотности;

 технические навыки взаимодействия с компьютером;

 эффективное применение компьютера как инструмента;

 привычку своевременно обращаться к компьютеру при решении задач из любой области, основанную на владении компьютерными технологиями;

 применение полученной информации в практической деятельности.

6. Защита.  Защитой информации называется предотвращение:

 доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ);

 непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации.  Более подробно о защите информации мы остановимся далее.

6) информационные технологии:основные понятия