ЛЕКЦИЯ 1

ТЕМА: Основы информатики

1. Информация и развитие общества

2. Современные тенденции информатизации общества

3. Определения информатики и информации

4. Единицы измерения информации

5. Способы представления дискретной информации

1. Способ передачи информации в большой степени определяет степень развития общества, демонстрирует путь, пройденный человечеством от варварства к цивилизации.

Передача информации наскальными рисунками и нечленораздельными звуками - первобытнообщинное общество;

одно из главных событий в развитии человечества произошло примерно 10000 лет тому назад - чисто « информационное » - появление языка общения и способности мыслить.

INFORMATIO (лат.) означает сведения, сообщения, осведомление.

Появление речи положило начало истинно человеческой истории.

с помощью речи и нарочного - рабовладельческое;

с помощью почты - средневековье;

появление телефона и телеграфа - капитализм.

К множеству сложнейших, стоящими пред человечеством в нашем веке проблем (энергетической проблеме, продовольственной, медицинской) к середине 20 века добавилась еще и информационная. Человек уже не может быстро усваивать и эффективно использовать огромные объемы информации. Информация - совокупность знаний человечества об окружающем его мире

Стало очевидным, что развитие, прогресс, решение общечеловеческих и частных проблем невозможен без соответствующего информационного обеспечения.

Человечество вступило в эру информатизации.

Отличительной чертой этой эры то, что информация становится ресурсом.

Только полвека тому назад американский математик - отец кибернетики Норберт Винер сказал об информации: «Информация есть информация не материя, не энергия» тем самым, подчеркнув ее нематериальную сущность. Не прошло еще и полвека после этого высказывания, как стала очевидным, что информация перешла в коммерческую категорию в такой фактор развития как сырье и энергия. Информация стала не просто ресурсом, а стратегическим ресурсом развития общества. В отличие от традиционных ресурсов ее объем не уменьшается при использовании, то есть это неисчерпаемый ресурс. ( Пример Японии).

Как извлекать нужную информацию из огромного потока.

Техническим средством служат информационные технологии, базирующиеся на использовании компьютера.

Под информационными технологиями понимаем методы, системы и средства, используемые для хранения, обработки, восприятия ИНФОРМАЦИИ и использования ее во всех аспектах нашей многоплановой жизни.

Информационные технологии интегрируют в себе системы телекоммуникаций, компьютерную технику, базы данных, системы искусственного интеллекта, компьютерное моделирование.

Возможность быть потребителем мировых информационных ресурсов стирает самое тяжелое из человеческих неравенств - культурно-образовательное, а свобода в получении нужной информации расширяет творческие возможности человека и должна привести к третьей волне цивилизации, которая несет совершенно иной образ жизни, который можно назвать «электронным общежитием»

Общество нуждается в информационной культуре, которая начинается с понимания природы и свойств информации, значения способов ее формализации с целью компьютерной обработки и получения знаний.

ИНФОРМАТИКА изучает получение, хранение и преобразование информации, а также ее передачу и отображение в виде, удобном для восприятия.

ИНФОРМАТИКА снабжает методами исследований другие предметные области.

Сначала это были расчеты в области физики и механики, далее в области экономики и управления, в настоящее время захватили управление производственными процессами и автоматизацию проектирования и проникли в так называемые описательные науки - биологию, медицину, социологию.

Вместе с тем, сейчас у Информатики появился и существует совершенно определенный предмет исследований - ИНФОРМАЦИЯ.

Таким образом, что же такое информация?

ИНФОРМАЦИЕЙ называют сведения о тех или иных явлениях природы, событиях в общественной жизни и процессах в технических устройствах.

Информация, воплощенная и зафиксированная в некоторой материальной форме, называется СООБЩЕНИЕМ.

Сообщения могут быть непрерывными и дискретными (цифровыми).

История развития средств вычислительной техники

Непрерывное (аналоговое) сообщение представляется некоторой физической величиной (электрическим напряжением, током), изменения которой во времени отображают протекание рассматриваемого процесса, например температуры в нагревательной печи. Физическая величина, передающая непрерывное сообщение, может в определенном интервале принимать любые значения и изменяться в произвольные моменты времени.

Для дискретных сообщений характерно наличие фиксированного набора элементов, из которых в некоторые моменты времени формируются различные последовательности. Важным является не физическая природа элементов, а то обстоятельство, что набор элементов конечен и поэтому любое дискретное сообщение конечной длины передает конечное число значений некоторой величины.

Элементы, из которых состоит дискретное сообщение, называют буквами или символами. Набор этих букв образует алфавит. Под буквами в отличие от обычного представления понимают любые знаки (обычные буквы, цифры, знаки препинания, математические и прочие знаки), используемые для представления дискретных сообщений.

При дискретной форме представления информации отдельным элементам ее могут быть присвоены числовые (цифровые) значения. В таких случаях говорят о цифровой (числовой) информации.

Передача и преобразование дискретной информации любой формы ( например, обычного текста , содержащего обычные буквы и цифры могут быть сведены к эквивалентным передаче и преобразованиям цифровой информации. Более того, возможно с любой необходимой степенью точности непрерывные сообщения заменять цифровыми путем квантования непрерывного сообщения по уровню и времени. Таким образом, любое сообщение может быть представлено в цифровой форме.

Электронные вычислительные машины или компьютеры являются преобразователями информации. В них исходные данные задачи преобразуются в результат ее решения. В соответствии с используемой формой представления информации машины делятся на два класса: непрерывного действия - аналоговые и дискретного действия- цифровые.

В настоящее время, в виду универсальности цифровой формы представления информации , распространение поучили цифровые электронные вычислительные машины.

Каким же образом можно представит информацию в компьютере или обращаю Ваше внимание в цифровой электронно-вычислительной машине.

Под системой счисления понимается способ представления любого числа с помощью некоторого алфавита символов, называемых цифрами.

Существуют позиционные и непозиционные системы счисления.

В позиционных системах счисления значение любой цифры числа определяется не только самой цифрой , но и позицией - местом, которое эта цифра занимает в числе.

Номер позиции, считая, справа налево , определяет значение цифры и называется разрядом числа. Пример позиционной системы счисления - десятичная система.

Так 323 3- разряд единиц

2. разряд десятков

3. разряд сотен

В десятичной позиционной системе счисления в каждой единице следующего разряда содержаться десять единиц предыдущего разряда.

Отношение значений соседних разрядов называется основанием позиционной системы счисления (q) . Основание десятичной системы счисления есть 10.

В непозиционной системах счисления значение цифры не зависит от ее позиции.

Примером может служить римская система счисления ХХI

X-десять, не зависит от позиции

X-десять, не зависит от позиции

1. один., не зависит от позиции

Для представления информации в ЭВМ применяют позиционные системы счисления с недесятичным основанием: двоичную, шестнадцатеричную, восьмеричную и др.

Наибольшее распространение в ЭВМ имеет двоичная система счисления. В этой системе используются только две (двоичные) цифры: 0 и 1

2-10

3-11

4-100

5-101

6-110

7-111

8-1000

9-1001

Единицы измерения информации

Для измерения длины стержня - метры, для силы тока - амперы и.т.д.

Для двоичных сообщений в качестве числовой меры измерения информации используется количество бит в сообщении. Это количество называют информационным объемом сообщения. Таким образом, бит - совокупность 0 или 1.

8 битов - байт

используются для измерения емкости памяти.

Скорость передачи измеряется количеством передаваемых бит или байт в секунду.

1Кбайт = 2¹⁰=1024 байт

1Мбайт = 2^{20 =} 1048576 байт

1Гбайт = 2³⁰ =1 млрд. Байт

страница учебника 3 Кбайта

Большая Советская энциклопедия 120 Мбайт

один черно-белый телевизионный кадр = 300 килобайт

1.5 часов цветного телевизионного художественного фильма = 135 гигабайт при частоте 25 кадров в секунду.