Тема 1_Информатика Информация

Кафедра

Раздел 5: Свойства информации

Кафедра

Свойства информации

информатики

УГАТУ

информатики

УГАТУ

Как и всякий объект, информация обладает

свойствами.

Характерной отличительной особенностью

информации от других объектов природы и

общества, является дуализм: на свойства

информации влияют как свойства

исходных данных, составляющих ее

содержательную часть, так и свойства

методов, фиксирующих эту информацию.

Информатика

ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

81

Информатика

ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

82

Кафедра

Атрибутивные свойства информации

Кафедра

информатики

УГАТУ

информатикиКачественные свойства информации

УГАТУ

Атрибутивные свойства информации – это те свойства, без

которых информация не существует.

Содержательность

Содержащиеся в информации сведения – дискретны, т.е.

характеризуют отдельные фактические данные,

Дискретность

закономерности и свойства изучаемых объектов, которые

распространяются в виде сообщений

Информация имеет свойство сливаться с уже

Отражает семантическую емкость

Непрерывность

зафиксированной и накопленной ранее, тем самым

информации

способствуя поступательному развитию и накоплению

Кумулятивность

Характеризует накопление и хранение информации. С

течением времени количество информации

(от лат. cumulatio

– увеличение,

накапливается, происходит ее систематизация, оценка и

обобщение

скопление)

Характеризует динамику развития информации во

Динамичность

времени.

Информатика

ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

83

Информатика

ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

84

Кафедра

Качественные свойства информации

Кафедра

Качественные свойства информации

информатики

информатики

УГАТУ

УГАТУ

Объективность

Достаточность(полнота)

Информация объективна, если она не зависит от

методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения.

Cвойство информации исчерпывающе (для данного

Объективную информацию можно получить с помощью

потребителя) характеризовать отображаемый объект

исправных датчиков, измерительных приборов.

или процесс. Информация полна, если её достаточно

Отражаясь в сознании конкретного человека,

для понимания и принятия решений. Как неполная,

информация перестает быть объективной, так как,

так и избыточная информация сдерживает принятие

преобразовывается в зависимости от мнения,

решений или может повлечь ошибки

суждения, опыта, знаний конкретного субъекта

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

85

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

86

Кафедра

Качественные свойства информации

Кафедра

Качественные свойства информации

информатики

информатики

УГАТУ

УГАТУ

Достоверность

Актуальность

Своевременность

Свойство информации не иметь скрытых ошибок.

Достоверная информация со временем может стать

Отражает степень соответствия информации теку-

недостоверной, если устареет и перестанет отражать

щему моменту. Только своевременно полученная

истинное положение дел. Недостоверная

информация может принести ожидаемую пользу.

информация может привести к неправильному

Одинаково нежелательны как преждевременная по-

пониманию или принятию неправильных решений

дача информации (когда она ещё не может быть ус-

воена), так и её задержка.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

87

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

88

Кафедра

Качественные свойства информации

Кафедра

Качественные свойства информации

информатики

информатики

УГАТУ

УГАТУ

Адекватность

Доступность

Отражает степень соответствия информации, полу-

Мера возможности получить ту или иную инфор-

ченной потребителем, тому, что автор вложил в ее

мацию. Информация должна преподноситься в дос-

содержание.

тупной (по уровню восприятия) форме, поэтому одни

и те же вопросы по-разному излагаются в школьных

учебниках и научных изданиях.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

89

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

90

Кафедра

Качественные свойства информации

Кафедра

Качественные свойства информации

информатики

информатики

УГАТУ

УГАТУ

Полезность

Защищённость

Полезность может быть оценена применительно к

Характеризует невозможность несанкционированного

нуждам конкретного потребителя и тех его задач,

использования или изменения информации

которые он может решить с ее помощью

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

91

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

92

Кафедра

Качественные свойства информации

Кафедра

Раздел 6: Этапы обработки информации

информатики

информатики

в информационных системах

УГАТУ

УГАТУ

Эргономичность

Характеризует удобство формы или объёма

информации с точки зрения данного потребителя

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

93

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

94

Кафедра

Этапы обработки информации

Кафедра

Этапы обработки информации

информатики

в информационных системах

информатики

в информационных системах

УГАТУ

УГАТУ

Системы, реализующие информационные процессы,

называют информационными системами (ИС).

Основные этапы обращения информации в

Данными в ИС являются факты, сведения, представленные

автоматизированных системах:

в формализованном виде (закодированные), занесенные

на те или иные носители и допускающие обработку с

•

сбор (восприятие) информации;

помощью технических средств (в первую очередь

•

подготовка (преобразование) информации;

компьютера).

Обработка данных предполагает производство различных

•

передача информации;

операций над ними, в первую очередь арифметических и

•

обработка (преобразование) информации;

логических, для получения новых данных, которые

объективно необходимы.

•

хранение информации;

ИС могут быть автоматическими (чисто техническими) и

•

отображение (воспроизведение) информации.

автоматизированными (человеко-машинными)

системами.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

95

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

96

Кафедра

Этапы обработки информации

Кафедра

Этапы обработки информации

информатики

в информационных системах

информатики

в информационных системах

УГАТУ

УГАТУ

На этапе восприятия осуществляется целенаправленное

извлечение и анализ информации о каком-либо объекте

(процессе). Главная задача этапа – отделить полезную

информацию от мешающей (шумов). Простейшим видом

восприятия является различие двух противоположных

состояний: наличия (1) и отсутствия (0), более сложным –

измерение.

На этапе подготовки (преобразования) осуществляется

первичное преобразование информации (нормализация,

Этапы обращения информации в системе

аналого-цифровое преобразование, шифрование).

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

97

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

98

Кафедра

Этапы обработки информации

Кафедра

Этапы обработки информации

информатики

в информационных системах

информатики

в информационных системах

УГАТУ

УГАТУ

На этапе передачи информация пересылается от

На этапе хранения информация записывается в

отправителя к адресату по каналам различной

запоминающее устройство для последующего

физической природы (электрическим, электромагнитным,

использования. При этом решается, как будет

оптическим).

организовано пополнение и обновление информации,

доступ к ней, поиск и оперативное извлечение.

На этапе обработки выявляются общие и существенные

взаимозависимости информации, представляющие

На этапе отображения (воспроизведения) нужная

интерес для системы. Преобразование информации на

информация предоставляется человеку с помощью

этом этапе осуществляется либо с помощью

устройств, способных воздействовать на его органы

информационной техники, либо человеком.

чувств.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

99

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

100

Кафедра

Раздел 7: Кодирование информации

Кафедра

Кодирование информации

информатики

УГАТУ

информатики

УГАТУ

Коды появились в глубокой древности в виде криптограмм

(тайнописи), ими пользовались для засекречивания

важного сообщения, чтобы оно было понятно только тем,

кому предназначено.

Исторически первый код, предназначенный для передачи

сообщений, это азбука Морзе. Каждой букве или цифре

сопоставляется своя последовательность из

кратковременных (точка) и длительных (тире) импульсов

тока, разделяемых паузами. Длина слов разная.

Код Бодо, распространенный в телеграфии, использует для

кодирования два элементарных сигнала – импульс и паузу,

сопоставляемые буквам кодовые слова состоят из пяти

таких сигналов. Длина слов одинаковая.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1,

2010 г.

101

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

102

Кафедра

Кодирование информации

Кафедра

информатики

УГАТУ

информатикиКодирование текстовой информации

УГАТУ

Число символов, используемых для кодирования

При двоичном кодировании текстовых данных в компьютере

каждому символу ставится в соответствие своя

называют основанием кода.

уникальная последовательность из восьми различных

Множество кодовых символов называется кодовым

наборов нулей и единиц, свой уникальный двоичный код

от 00000000 до 11111111 или соответствующий ему

алфавитом.

десятичный код от 0 до 255.

Коды, использующие два

Таким образом, человек различает символы по их

начертанию, а компьютер – по их коду.

различных элементарных

Например, при нажатии клавиши с латинской буквой А в

сигнала, обозначаемых как 0 и 1,

оперативную память передается двоичный код 01000001.

называются двоичными. Кодовые

При выводе символа на экран монитора производится

слова можно представлять как

декодирование: по двоичному коду символа на экране

строится его изображение.

последовательность из нулей и

Кодирование и декодирование происходят в компьютере

единиц.

автоматически за миллионные доли секунды.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1,

2010 г.

103

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

104

Кафедра

Кафедра

Таблица ASCII (032 – 127)

информатикиКодирование текстовой информации

УГАТУ

информатики

УГАТУ

Присвоение символу конкретного двоичного кода – это

вопрос соглашения, которое зафиксировано в кодовой

таблице ASCII (American Standard Code for Information

Interchange – Американский стандартный код для

информационного обмена).

Базовая таблица ASCII (коды 0 – 127):

Коды с 0 по 32 соответствуют не символам, а операциям

(перевод строки, ввод пробела и т.д.).

Коды с 33 по 127 являются интернациональными и

соответствуют символам латинского алфавита, цифрам,

знакам арифметических операций и знакам препинания.

Дополнительная таблица ASCII (коды 128 – 255) содержит

коды одного из национальных алфавитов, символы

псевдографики и некоторые математические знаки.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

105

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

106

Кафедра

Кафедра

информатикиКодирование текстовой информации

УГАТУ

информатикиКодирование текстовой информации

УГАТУ

В настоящее время существуют пять различных расширенных

кодовых таблиц для русских букв, поэтому тексты, созданные в

одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.

Одному и тому же двоичному коду в разных кодовых

КОИ-7 («Код обмена информацией 7-битный») использовался

таблицах ставится в соответствие различные символы.

для работы в среде ОС MS-DOS.

КОИ-8 («Код обмена информацией 8-битный»)применяется на

компьютерах с операционной системой UNIX, в сетях,

электронной почте и телеконференциях.

Windows 1251, Win 1251. Все Windows-приложения,

работающие с русским языков, поддерживают эту кодировку.

Мас – кодировка русских букв для компьютеров Macintosh.

ISO 8859-5 – стандарт для русского языка утвержденный ISO.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

107

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

108

Кафедра

Таблица ASCII (128 – 255) для Win1251

Кафедра

информатики

УГАТУ

информатикиКодирование текстовой информации

УГАТУ

UNICODE – международный стандарт

символьного кодирования, в котором каждый

символ кодируется 2-мя байтами и поэтому с его

помощью можно закодировать уже не 256, а

216=65536 различных символов, включая,

математическую символику, греческий алфавит

и др.

Эту кодировку поддерживает платформа Microsoft

Windows&Office. Такое кодирование

используется в основном для передачи данных

по сети Internet.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

109

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

110

Кафедра

Кодирование графической информации

Кафедра

Кодирование графической информации

информатики

информатики

УГАТУ

УГАТУ

Форму представления графических изображений,

Разрешающая способность монитора – размер

которые формируются из точек (пикселей),

сетки растра, задаваемого в виде произведения

образующих характерный узор, называют

М × N, где М – число точек по горизонтали, N –

растровой.

число точек по вертикали.

Пиксель – наименьший элемент изображения на

Число цветов, воспроизводимых на экране дисплея

экране (точка на экране).

(k), и число бит, отводимых в видеопамяти под

Растр – прямоугольная сетка пикселей на экране.

каждый пиксель (N), связаны формулой:

k = 2N.

Качество изображения определяется

разрешающей способностью монитора. Чем она

Величину N называют битовой глубиной или

выше, тем выше качество изображения.

глубиной цвета.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

111

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

112

Кафедра

Кодирование графической информации

Кафедра

Кодирование графической информации

информатики

информатики

УГАТУ

УГАТУ

В простейшем случае (черно-белое изображение без

Двоичный код изображения (закодированное изображение),

градаций серого цвета) каждая точка экрана может иметь

выводимого на экран, хранится в видеопамяти.

лишь два состояния – «черная» или «белая», для

Видеопамять - это электронное энергозависимое

хранения ее состояния достаточно одного бита.

запоминающее устройство, в котором хранится

Если выделить 2 бита, то можно воспроизвести 4 цвета, 3

изображение во время воспроизведения его на экране.

бита – 8 цветов.

Размер видеопамяти зависит от разрешающей способности

Совокупность используемого набора цветов k образует

дисплея и используемой цветовой палитры.

цветовую палитру.

Ее минимальный объем определяется так, чтобы

поместился один кадр (одна страница) изображения, т.е.

как результат произведения разрешающей способности

монитора на число бит, отводимых на 1 пиксель.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

113

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

114

Кафедра

Кодирование звуковой информации

Кафедра

Кодирование звуковой информации

информатики

УГАТУ

информатики

УГАТУ

Звуковой сигнал – это непрерывная волна с

Аудиоадаптер (звуковая плата, звуковая карта) –

изменяющейся амплитудой и частотой.

специальное устройство, подключаемое к компьютеру,

Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для

предназначенное для преобразования электрических

колебаний звуковой частоты в числовой двоичный код

человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон.

при вводе звука и для обратного преобразования (из

В процессе кодирования фонограммы, непрерывная

числового кода в электрические колебания) при

звуковая волна разбивается по времени на отдельные

воспроизведении звука.

маленькие временные участки (элементарные звуки).

Для каждого участка устанавливается определенная

Качество компьютерного звука определяется

величина амплитуды, каждому значению амплитуды

характеристиками аудиоадаптера: частотой

присваивается двоичный код.

дискретизации и его разрядностью.

Такой процесс называется оцифровкой звука. Качество

кодирования зависит от количества измерений уровня

сигнала в единицу времени.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

115

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

116

Кафедра

Кафедра

информатики Кодирование звуковой информации

УГАТУ

информатики Кодирование звуковой информации

УГАТУ

Частота дискретизации аудиоадаптера – это количество

Разрядность определяет точность измерения

измерений входного сигнала за

входного сигнала.

1 секунду. Частота дискретизации измеряется в герцах

Чем больше разрядность, тем меньше погрешность

(Гц).

каждого отдельного преобразования величины

Одно измерение за одну секунду соответствует частоте 1

электрического сигнала в двоичный код и обратно.

Гц, 1000 измерений за 1 секунду –

Если разрядность аудиоадаптера равна 8 бит, то при

1 килогерц (кГц).

измерении входного сигнала может быть получено

Разрядность аудиоадаптера – число бит, которое может

28 = 256 различных значений, а если его

разрядность равна 16 бит, то 216 = 65536.

он может обработать за один такт или число бит в его

регистре.

Таким образом, 16-разрядный аудиоадаптер точнее

кодирует и воспроизводит звук, чем 8-разрядный.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

117

Информатика

ФАТС – 2, 3

курс 1, заочники

семестр 1,

2010 г.

118

Кафедра

Кафедра

информатики Кодирование звуковой информации

УГАТУ

информатики

УГАТУ

Разрядность аудиоадаптера называют также глубиной

кодирования звука.

Звуковой файл – файл, хранящий звуковую информацию в

числовой двоичной форме.

Информационный объем аудиофайла V в битах равен

произведению частоты дискретизации на глубину звука,

на время звучания и на количество дорожек (для моно

или стерео):

V = D × i × t × k

где D – частота дискретизации в Гц,

k – количество дорожек (1 для моно; 2 для стерео),

i – разрядность аудиоадаптера в битах,

t – длительность звучания в сек.

Информатика ФАТС – 2, 3 курс 1, заочники семестр 1, 2010 г.

119

Информатика

ФАТС – 2, 3

курс 1, заочники

семестр 1,

2010 г.

120