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 N в каждый момент времени t, 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. при N=2 кол-во информации минимально и равно Н=1 (бит)

Объем данных V в 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 (not or)), ИЛИ-НЕ -- истинно, только если Х ложно и Y ложно.

Штрих Шеффера: X|Y (NAND) (NOT AND, 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