Основы информатики февраль 2016
Лк1. Основные понятия информатики. Информация и сообщение.
Информатика – это
Матем. Энциклоп. Словарь |
Информатика сложилась в самостоятельную научную дисциплину в шестидесятых годах прошлого века. Немецкое название науки информатика - informatik. Немецкое образование всегда оказывало сильное влияние на российское, отсюда и название. В США и Великобритании эта наука известна как computer science – компьютерная наука.
Ф. Л. Бауэр, Г. Гооз. Информатика. Вводный курс: В 2-х томах. – М., Мир, 1990. - 744 с., ил.
Учебный курс, написанный известными немецкими специалистами (ФРГ). Изложение отличается глубокой методической проработанностью материала и применением концептуального подхода к преподаванию основ информатики. Фундаментальные понятия программирования вводятся в книге как исходные, получают затем формализацию и раскрываются в виде конструкций языков программирования разного уровня. Много содержательных и изящных примеров решения конкретных задач с использованием алгола-68 и паскаля. Читать трудно, но интересно.
Брукшир Дж. Гленн. Введение в компьютерные науки. Общий обзор, 6-е изд.- М.: Изд. дом «Вильямс», 2001. - 688 с.:ил.
Содержит новейший материал о сжатии данных, анализе алгоритмов, защите сетей, шаблонах проектирования, объектно-ориентированных базах данных, генетических алгоритмах и методах шифрования с открытым ключом. Включает разделы, посвященные этическим, юридическим, общественным и социальным аспектам освещаемых тем, а также представляет подборку соответствующих вопросов в конце каждой главы. Поддерживается специальный Web-узел (www.awlonline.com/brookshear), содержащий дополнительный материал, который будет полезен как учащимся, так и преподавателям.
Содержание
Информация и сообщение 2
Языковые сообщения 3
Письмо 3
Передача информации 4
Кодирование информации 4
Устройства связи 5
Сигналы и параметры сигналов 5
Дискретизация сигнала 6
Прошло почти 70 лет с тех пор, как началось развитие современных компьютеров. В России (тогда в Советском Союзе) оно было начато работами Лебедева С.А, Брука И.С. (4 декабря 1948 г на имя И.С. Брука и Б.И. Рамеева было выдано первое в СССР авторское свидетельство в области цифровой электронной вычислительной машины). Мир вокруг нас изменился до неузнаваемости. В частности, появились рабочие места, связанные с компьютерной техникой, и компьютерами оснащаются рабочие места, на первый взгляд далекие от компьютерной техники. Поэтому столь важно для студентов иметь представление о возможностях современных компьютеров и пределах этих возможностей.
Информация и сообщение
Начнем с обсуждения центральных понятий «сообщение» и «информация», а затем, рассмотрев примеры передачи сообщений между людьми, изучим некоторые из основных понятий, важных с точки зрения обработки дискретных сообщений.
«Сообщение» и «информация» — это основные понятия информатики, техническое значение которых не вполне соответствует употреблению этих двух слов в обиходной речи. Необходимое в связи с этим уточнение содержания указанных понятий не может быть достигнуто с помощью определения, так как последнее лишь сводило бы эти понятия к другим не определённым основным понятиям. Поэтому мы вводим сообщение и информацию как неопределяемые основные понятия и разъясняем их использование на ряде примеров.
При разграничении понятий сообщения и информации мы исходим из распространённых оборотов речи типа «это сообщение не даёт мне никакой информации», что приводит к следующему отношению между этими понятиями: (абстрактная) информация передаётся посредством (конкретного) сообщения.
информация содержится (или не содержится) в сообщении;
информация передается посредством сообщения;
информация – новые знания, понятные человеку, она субъективна. Информация может быть ложной, вредной, забытой, важной, …
Соответствие между сообщением и информацией не является взаимно-однозначным. Для одной и той же информации могут существовать различные передающие её сообщения, например сообщения на разных языках или сообщения, которые получаются добавлением неважного сообщения, не несущего никакой дополнительной информации. Сообщения, передающие одну и ту же информацию, образуют класс эквивалентных сообщений. Обратно, одно и то же сообщение может передавать различную информацию: сообщение о падении самолета для близких родственников погибшего имеет совсем иной смысл, нежели для авиакомпании; разные читатели из одной и той же газетной статьи черпают различную информацию, соответствующую кругу их интересов.
Таким образом, одно и то же сообщение, по-разному интерпретированное, может передавать разную информацию. Абстрагируя, мы можем сказать, что решающим для связи между сообщением N и информацией I является некое отображение α, представляющее собой результат договорённости между отправителем и получателем сообщения или предписанное им обоим и называемое правилом интерпретации. Символически правило интерпретации можно записать в следующей форме:
I
Правило интерпретации α для данного сообщения часто получается как частный случай некоторого общего правила, применимого к целому множеству S сообщений, которые построены по одинаковым законам. Если мы формулируем сообщения на некотором языке, то высказывание «X понимает язык S» выражает тот факт, что лицо X знает правило интерпретации α для всех (или, по крайней мере, для большинства) сообщений, формулируемых на языке S.
Иногда правило интерпретации известно лишь ограниченному кругу лиц; сюда относятся правила интерпретации для специальных языков, в частности для различных профессиональных и научных языков (жаргонов). Сленг, арго, блатной жаргон служат для формирования и отгораживания определённой социальной группы посредством преднамеренного уменьшения понятности используемого языка; они возникли из подлинных тайных языков уголовного мира.
Связь между сообщением и информацией особенно отчётливо видна в криптографии: здесь никто посторонний не должен суметь извлечь информацию из передаваемого сообщения.