Лекция 1 1. Основные понятия: данные, информация, свойства информации, форма описания информации, типы данных.

Основная задача информатики – определение общих закономерностей процессов обработки информации: создание, передача, хранение и использование.

Информация -- совокупность сведений (независимо от формы представления), расширяющая представление об объектах и явлениях окружающей среды; об их свойствах, состоянии и взаимосвязях.

Обмен информации происходит посредством сообщений. Сообщения -- форма представления информации для её последующей передачи в одном из следующих видов: Числовой, текстовой, кодовой, графической, акустической, видео.

Для передачи информации. Носитель информации передает сообщения с помощью сигналов: Дискретных, непрерывных.

Дискретизация -- процесс преобразования непрерывного сигнала в дискретных сигнал с некоторой частотой.

Данные -- информация, представленная в некотором формализованном виде, что обеспечивает её хранение, обработку и передачу.

Свойства информации: запоминаемость, передаваемость, воспроизводимость, преобразуемость.

Операции с данными: сбор, формализация, фильтрация, сортировка, архивация, защита, транспортировка, преобразование.

Типы данных -- арифметические, логические, символьные, строковые.

Данные -- входные, промежуточные, выходные. Входные данные преобразуются в выходные по некоему алгоритму.

2. Три концепции информации, измерение информации, вероятностный и объемный подход. Показатели качества информации.

три концепции информации: Первая отражает количественно-информационный подход. Вторая рассматривает информацию как свойство/атрибут материи. Третья основана на логическо-семантическом подходе.

Измерение информации. Два подхода: вероятностный и объемный. Вероятностный подход предполагает, что возможные события имеют различные вероятности реализации.

Пусть система альфа может принимать одно из состояний Nв каждый момент времениt, причем каждое из состояний равновероятно.

(Н) количество информации вычисляется по формуле Р Хартли: Н=Н(альфа)=log(2)N=Ln(N)/Ln(2)

Вероятность Р события А: Р=М/N. приN=2 кол-во информации минимально и равно Н=1 (бит)

Объем данных Vв сообщении измеряется в количестве символов (разрядов) в этом сообщении.

1 бит это 0, либо 1. Объем данных выражается только целыми значениями. (байт=8 бит)

(на планете 10^18 байт инфы)

Показатели качества информации: репрезентативность, содержательность, доступность, достаточность (полнота), достоверность, ценность, актуальность, своевременность, точность, устойчивость.

3. Понятие информационного процесса, классы информационный процессов, информационная технология.

Информационный процесс -- процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации. Классы инф. процессов -- сбор, передача, хранение и обработка данных. Задача инф. систем -- удовлетворение потребностей потребителя в информации.

Части информационной системы: Информация, хранящаяся в инф-ой системе. Технические ср-ва хранения и обработки данных. Методы и процедуры сбора и обработки информации.

Информационная технология -- широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, сохранения, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. По ЮНЕСКО -- это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительная техника и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения.

4. Системы счисления. Примеры задания чисел в различных системах счисления. Перевод целых и дробных чисел из десятеричной системы в 2-чную, 8-чную, 16-чную и обратно. Примеры.

Системы счисления -- символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков.

Двоичная n=2 Алфавит: А={0,1} Пример: 0111000₂

Десятичная n=10, алф: А={0,1,2..8,9}, например 102010

Шестнадцатеричная n=16, Алф А={0,1,2..8,9,A B .. F}.

Перевод целого числа Х. (метод Горнера!) (десятичную в n-ичную)

1) получить цифру числа n-ичной с/счисления как остаток от деления Х на основание n новой СС. Полученную цифру приписать Слева от имеющийся цифры.

2)принять за Х частное от деления числа Х на основание системы счисления n.

3) Выполнять 1-2, пока Х≠0.

перевод дробных чисел.

1) умножим Х на n

2) получить цифру как целую часть числа Х и приписать её справа от имеющихся цифр.

3) обнулить целую часть числа Х.

4) выполнять 1-3, пока Х≠0.

Для того, чтобы преобразовывать числа из двоичной в десятичную систему данным методом, надо суммировать цифры слева направо, умножая ранее полученный результат на основу системы (в данном случае 2). Методом Горнера обычно переводят из двоичной в десятичную систему.

Например, двоичное число 1011011₂ переводится в десятичную систему так:

0*2 + 1 = 1 1*2 + 0 = 2 2*2 + 1 = 5 5*2 + 1 = 11 11*2 + 0 = 22 22*2 + 1 = 45 45*2 + 1 = 91 (т.е. в десятичной как 91)

Перевод дробной части чисел методом Горнера

Цифры берутся из числа справа налево и делятся на основу системы счисления (2).

Например 0,1101₂

(0 + 1)/2 = 0,5 (0,5 + 0)/2 = 0,25 (0,25 + 1)/2 = 0,625 (0,625 + 1)/2 = 0,8125

Ответ: 0,1101₂= 0,8125₁₀

5. Логические основы ЭВМ, определение понятия, высказывания, умозаключения. Базовые операции алгебры логики: отрицание, конъюнкция, дизъюнкция, стрелка Пирса, штрих Шеффера, таблица истинности основных логических операций. ПРИМЕРЫ.

Логические основы ЭВМ.

Логика – это наука о формах и способах мышления.

Основными формами мышления являются: Понятие, высказывание, умозаключение.

Понятие - фиксирует основные, существенные признаки объекта.

Высказывание - это любое предложение, в отношении которого имеет смысл утверждение о его истинности или ложности. При этом считается, что высказывание удовлетворяет закону исключенного третьего, т.е. каждое высказывание или истинно, или ложно и не может быть одновременно и истинным, и ложным.

Умозаключение — это форма мышления, посредством которой из одного или нескольких суждений выводится новое суждение.

Любое умозаключение состоит из посылок, заключения и вывода. Посылками умозаключения называют исходные суждения, из которых выводится новое суждение. Заключением называется новое суждение, полученное логическим путем из посылок. Логический переход от посылок к заключению называется выводом.

Базовые операции алгебры логики: конъюнкция (И), дизъюнкция (ИЛИ) и отрицание (НЕ). Часто конъюнкцию обозначают &, дизъюнкцию - ||, а отрицание - чертой над переменной, обозначающей высказывание.

Стрелка Пирса: X↓Y(Nor(notor)), ИЛИ-НЕ -- истинно, только если Х ложно иYложно.

Штрих Шеффера: X|Y(NAND) (NOTAND, И-НЕ) Высказывание X | Y означает, что X и Y несовместны, т.е. не являются истинными одновременно.

Конъюнкция	Дизъюнкция	Сложение по модулю 2
Импликация		Эквиваленция
Штрих Шеффера	Стрелка Пирса	Отрицание