Методические рекомендации

по изучению дисциплины

«Информатика»

Составитель: Гаврилова Н.В.

Ульяновск, 2012

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Информатика является естественнонаучной дисциплиной.

Целью изучения является изложение фундаментальных понятий об информации, методах ее получения, хранения, обработки и передачи.

В соответствии с требованиями Государственных образовательных стандартов студенты в результате изучения курса «Информатика» должны:

знать и уметь использовать:

• базовые понятия информатики и вычислительной техники;

• методы информатики;

• принципы и работу технических и программных средств;

иметь опыт:

• использования возможностей вычислительной техники и программного обеспечения.

Вопросы к экзамену:

1. Информационное общество. Проблемы построения информационного общества в России.

2. Понятие информатизации. Предметная область информатики как фундаментальной, прикладной дисциплины и отрасли народного хозяйства.

3. Понятие информации, общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации.

4. Единицы измерения информации.

5. Классификация программного обеспечения.

6. Операционные системы.

7. Текстовые процессоры.

8. Электронные таблицы

9. Базы данных, системы управления базами данных.

10. Центральные и внешние устройства ЭВМ, их характеристики.

11. Современные тенденции развития архитектуры ЭВМ.

12. Информационные системы: основные понятия и определения. Классификация информационных систем.

13. Компьютерные сети. Классификация компьютерных сетей.

14. Архитектура локальных вычислительных сетей.

15. Услуги сети Интернет.

16. Информационные ресурсы.

17. Глобальные сети. Адресация в сети Интернет. Семейство протоколов ТСР/IP.

18. Электронная почта. Средства обмена информацией в глобальных сетях.

19. Информационная технология. Этапы развития информационных технологий.

20. Классификация информационных технологий.

21. Защита информации.

22. Компьютерные вирусы. Виды компьютерных вирусов. Антивирусные средства защиты информации.

Введение

Во второй половине XX в. человечество вступило в новый этап своего развития. В этот период начался переход от индустриального общества к информационному.

Информационное общество — общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации.

ПРИЗНАКИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА

• Осознание обществом приоритетности информации перед другим продуктом деятельности человека.

• Первоосновой всех направлений деятельности человека (экономической, производственной, политической, образовательной, научной, творческой, культурной и т.п.) является информация.

• Информация же является продуктом деятельности современного человека.

• Информация является предметом купли – продажи.

• Равные возможности в доступе к информации всех слоев населения.

• Безопасность информационного общества, информации.

• Защита интеллектуальной собственности.

• Взаимодействие всех структур государства и государств между собой на основе ИКТ.

• Управление информационным обществом со стороны государства, общественных организаций.

Кроме положительных моментов прогнозируются и опасные тенденции:

• все большее влияние на общество средств массовой информации;

• информационные технологии могут разрушить частную жизнь людей и организаций;

• существует проблема отбора качественной и достоверной информации;

• многим людям будет трудно адаптироваться к среде информационного общества.

• существует опасность разрыва между "информационной элитой" (людьми,     занимающимися разработкой информационных технологий) и потребителями.

 Процесс, обеспечивающий переход от индустриального общества к информационному, получил название информатизации.

    Информатизация – это создание, развитие и всеобщее применение информационных средств и технологий, обеспечивающих достижение и поддержание уровня информированности всех членов общества, необходимого и достаточного для кардинального улучшения качества труда и условий жизни в обществе.

Научным фундаментом процесса информатизации  и становления информационного общества является научная дисциплина - информатика.

Термин «информатика» был впервые введён в Германии Карлом Штейнбухом в 1957 году. В начальный период информатика развивалась в составе математики, электроники и других технических наук и лишь в 1970-х годах была признана отдельной наукой. Слово информатика происходит от французского слова Informatique, образованного в результате объединения терминов Information (информация) и Automatique (автоматика), что выражает ее суть как науки об автоматической обработке информации.

 Информатика (в США computer science - компьютерная наука; в Великобритании computing science - вычислительная наука) - наука о способах получения, накоплении, хранении, преобразовании, передаче и использовании информации с помощью компьютера.

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными (информацией), а также в методическом обеспечении новых исследований.

Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей - технических средств (hardware), программных средств (software), алгоритмических средств (brainware).

В свою очередь, информатику как обычно рассматривают с разных позиций: как отрасль народного хозяйства, как фундаментальную науку, как прикладную дисциплину. Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации. Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем. Информатики как прикладная дисциплина занимается:

· изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение);

· созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности;

· разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.

Тема 1. Общие теоретические основы информатики

Познавая окружающий мир, человек постоянно имеет дело с информацией. Она помогает человеку правильно оценить происходящие события, принять обдуманное решение, найти наиболее удачный вариант своих действий.

Что же такое информация?

«Нет, пожалуй, в науке, практике современности понятия распространеннее, нежели понятие «информация». И нет в то же время другого понятия, по поводу которого ведется столько споров, дискуссий, имеется столько различных точек прения...», — утверждал ученый В. Г. Афанасьев.

Наличие множества определений информации обусловлено сложностью, специфичностью и многообразием подходов к толкованию сущности этого понятия. Особенность информации состоит в том, что, будучи материальным явлением, она не является ни материей, ни энергией. 

Приведем несколько примеров определения информации:

-       Информация – это обозначение содержания, полученного от внешнего мира в процессе приспособления к нему (Н. Винер).

-       Информация – отрицательная энтропия (негэнтропия) (Л. Бриллюэн).

-       Информация – вероятность выбора (А. М. Яглом, И. М. Яглом).

-       Информация – снятая неопределенность (К. Шеннон).

-       Информация – мера сложности структур, мера упорядоченности материальных систем (А. Моль).

-       Информация  - снятая неразличимость, передача разнообразия (У.Р. Эшби).

-       Информация – отраженное разнообразие (А. Д. Урсул).

-       Информация – мера неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени (В. М. Глушков).

Из множества определений информации наиболее целесообразным представляется следующее:

Информация — это сведения об окружающем мире, являющиеся объектом хранения, преобразования, передачи и использования. Сведения — это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т. д.

Информация обладает следующими свойствами: достоверность и полнота; ценность и актуальность; ясность и понятность.

Информация достоверна, если она не искажает истинное положение дел. Недостоверная

информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений.

Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Неполнота

информации сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.

Ценность информации зависит от того, какие задачи решаются с её помощью. Актуальную информацию важно иметь при работе в постоянно меняющихся условиях. Если ценная и актуальная информация выражена непонятными словами, она может быть бесполезной. Информация становится ясной и понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация.

Информационные процессы

Информация не существует сама по себе, она проявляется в информационных процессах. Под информационными процессами понимаются любые действия с информацией.

Классификация информационных процессов

1. Поиск информации - извлечение хранимой информации.

2. Хранение информации - это ее накопление на различных носителях.

3. Передача информации - это процесс переноса информации от одного объекта к другому.

Независимо от формы представления и способа передачи информации, она всегда передается с помощью какого-либо языка. Представление информации с помощью какого-либо языка часто называют кодированием.

4. Обработка информации - преобразование информации из одного вида в другой.

Тот объект или субъект, который осуществляет обработку, может быть назван исполнителем обработки. Исполнитель может быть человеком или техническим устройством, в том числе компьютером.

Для успешного выполнения обработки информации исполнителю должен быть известен способ обработки, т.е. последовательность действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата. Описание такой последовательности действий в информатике принято называть алгоритмом обработки.

Информационные системы

Деятельность отдельных людей, групп, коллективов и организаций зависит от их информированности и способности эффективно использовать имеющуюся  информацию. Прежде  чем  предпринять  какие-то  действия  необходимо провести большую работу по сбору и переработке информации,  ее осмыслению и анализу.  Отыскание рациональных решений в любой сфере требует обработки больших объемов  информации,  что невозможно  без привлечения специальных технических средств. Современные сферы деятельности все больше нуждаются в  соответствующем  информационном обслуживании.

Информационная система - совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

Классификация  информационных систем

Существует множество классификаций информационных систем в зависимости от типа решаемых задач. По назначению выделяют следующие информационные системы:

- информационно-управляющие системы (системы для сбора, анализа и обработки информации, необходимой для управления организацией, предприятием, отраслью);

- информационно-поисковые системы (системы, основное назначение которых поиск информации, содержащейся в различных базах данных, различных вычислительных системах, разнесенных, как правило, на значительные расстояния. Примером может служить информационно-поисковые системы Интернет: Rambler, Yandex и др.);

- информационно-справочные системы (автоматизированные системы, обеспечивающие пользователей справочной информацией. Например автоматические справочные системы в аэропортах, вокзалах и др.);

- системы обработки данных. Банки данных (основная функция -  обработка и архивация больших объемов данных. Например, системы управления базами данных, объединенные в один банк данных).

По степени автоматизации ИС делятся на:

• автоматизированные: информационные системы, в которых автоматизация может быть неполной (то есть требуется постоянное вмешательство персонала);

• автоматические: информационные системы, в которых автоматизация является полной, то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически.

Информационные ресурсы

Ресурс — это запас или источник некоторых средств. Традиционными видами общественных ресурсов являются материальные ресурсы, сырьевые (природные) ресурсы, энергетические ресурсы, трудовые ресурсы, финансовые ресурсы. В дополнение к этому, одним из важнейших видов ресурсов современного общества являются информационные ресурсы.

Информационные ресурсы — это хранилища и источники общественно-значимой информации, зафиксированной в любой форме, на любом носителе информации.

Информационные ресурсы стали товаром. Однако между информационными ресурсами и всякими иными существует одно важнейшее различие: всякий ресурс, кроме информационного, после использования исчезает (сожженное топливо, израсходованные финансы и т. п.), а информационным ресурсом можно пользоваться многократно.

Национальные информационные ресурсы

Библиотечные ресурсы. В развитых странах огромные информационные ресурсы скрыты в библиотеках. Доминируют традиционные (бумажные) формы их представления, но все больше библиотечных ресурсов в последние годы переводится на цифровую (безбумажную) основу.

Архивный фонд в любой стране являются важнейшей частью госу­дарственного информационного ресурса. Архивы скрывают (иногда многовековые) материалы, связанные с историей и культурой страны.

Научно-техническая инфор­мация включает многочисленные специальные издания, патентные службы и т. д.

Государственная система правовой ведет комплекс баз данных пра­вовой информации.

Информационные ресурсы органов государственной власти и местного самоуправления. В них сосредоточена информация о социально-экономической ситуации в Рос­сийской Федерации и ее регионах, правовая инфор­мация.

Информационные ресурсы отраслей материального производства. Свои отраслевые информационные ресурсы имеются у любой социальной, промышленной, и иной сферы общества.

Информационные ресурсы социальной сферы связаны с образованием, медициной, службами занятости и социаль­ного обеспечения, и т. д.

Образовательные информационные ресурсы. К образовательным информационным ресурсам можно отнести любые информационные ресурсы, используемые в образовательных целях

Единицы измерения информации

В информатике и вычислительной технике принята система представления данных двоичным кодом. Наименьшей единицей такого представления является бит.

Бит - это бинарная единица, которая может принимать два значения: 0 или 1.

Байт - это группа взаимосвязанных битов. 1 байт = 8 бит. Одним байтом кодируется один символ текстовой информации.

1 Килобайт (Кб)=210 байт = 1024 байт. Однако, повсюду, где это не принципиально, считают, что 1 Кб равен 1000 байт. Так же, условно, можно считать, что одна страница неформатированного машинописного текста равна 2 Кб.

1 Мегабайт (Мб) = 1024 Кб.

1 Гигабайт (Гб) =1024 Мб.

1 Терабайт (Тб) = 1024 Гб.

Скорость передачи информации измеряется в битах в секунду и бодах. Бит/сек - это скорость передачи непосредственно самой информации, а бод - скорость передачи сигнала (характеризует быстродействие устройства, передающего информацию, например, модема).