УДК ххххххх

ББК хххххххх

Вххххх

Воробьева А.П.

Информатика. Базовый курс. Часть 1: учеб. пособие / А. П. Во-

робьева; Новосиб. гос. архитектур.-строит. ун-т (Сибстрин). – Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2011. – 212 с.

ISBN хххххххх

Учебное пособие включает две основополагающие темы, необходимые для понимания работы на компьютере. В первой теме рассматриваются базовые понятия информации и информационных процессов, структура и кодирование данных, системы счисления, логические основы ЭВМ, предмет и задачи информатики, история развития вычислительной техники. Во второй теме излагаются принципы работы вычислительных систем, архитектура современных компьютеров, аппаратные средства реализации информационных процессов. По изучаемому материалу приводятся большой набор тестов и список рекомендуемой литературы.

Учебное пособие предназначено для бакалавров всех направлений, изучающих дисциплину «Информатика».

Печатается по решению издательско-библиотечного совета НГАСУ (Сибстрин)

Рецензенты:

–В.Н. Зиновьев, к. физ.-мат. наук, доцент, ст. научный сотрудник ИТПМ СО РАН;

–К.В. Прушковский, к. физ.-мат. наук, профессор каф. ПМ НГАСУ (Сибстрин)

ISBNххххххххххххххх Воробьева А.П.,

Новосибирский государствен-

ный

архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 2011

2

4

передачи в виде сигналов. Сообщение представляется совокупностью различных знаков и символов, позволяющих выразить информацию в некоторой форме.

Данные – это информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки ее на компьютере или другими техническими средствами.

Данными являются материальные объекты произвольной формы, выступающие в качестве средства предоставления информации. Данные рассматриваются без учета смыслового содержания. После получения данных формируется знание о некотором факте или процессе.

Знание – это информация, которая появляется в результате мыслительной деятельности человека. Знания, материализованные в виде документов, учебников, художественных произведений, объектов искусства, баз данных и баз знаний, компьютерных программ, представляют информационные ресурсы. В современном обществе информационные ресурсы, также как и материальные, трудовые, финансовые и другие ресурсы,

рассматриваются как специальная экономическая категория.

С ростом потребностей в информации она становится товаром, а информационные ресурсы – базой для создания информационных продуктов.

Энтропийный подход к информации. Энтропия системы является мерой беспорядка, хаоса, неопределенности этой системы. Термин «информация» часто связывается с вероятностью осуществления того или иного события, с новизной сведений для их получателя. С

такой точки зрения информацией называется мера устранения неопределенности в отношении исхода того или иного события. Энтропийный подход к информации как

мере уменьшения неопределенности знаний позволяет количественно измерять информацию. За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность (энтропию) в два раза. Такая единица

7

называется бит. Например, перед броском монеты существует неопределенность, так как можно говорить о двух равновероятных событиях: выпадении «орла» или «решки». После броска монеты наступает полная определенность (например, выпал «орел»). Мы получаем зрительное сообщение, которое уменьшает неопределенность наших знаний в два раза, поскольку до броска мы имели два равновероятных события, а после броска – одно событие, то есть в два раза меньше.

Внауке и практике современности, пожалуй, нет более распространенного понятия, чем понятиеКлассификация информации

«информация». Поэтому классифицировать информацию можно с различных аспектов.

По форме представления информация подразделяется на аналоговую (непрерывную) и дискретную.

По области возникновения выделяют информацию:

элементарную (механическую), биологическую и социальную.

По способу передачи и восприятия различают следующие виды информации: визуальную, передаваемую видимыми образами и символами; аудиальную, передаваемую звуками; тактильную, передаваемую ощущениями; органолептическую, передаваемую запахами и вкусами; машинную, выдаваемую и воспринимаемую средствами вычислительной техники.

По общественному назначению информацию можно разбить на три вида: личную, предназначенную для конкретного человека; массовую, предназначенную для любого желающего ею пользоваться (общественнополитическая, научно-популярная и т.д.); специальную, предназначенную для использования узким кругом лиц, занимающихся решением сложных специальных задач в области науки, техники, экономики.

По способам кодирования выделяют следующие типы информации: символьную, текстовую, графическую.

Свойства информации

8

Свойства информации зависят как от свойств данных, так и от свойств методов. Свойства

информации можно рассматривать в трех аспектах: техническом – это точность, надежность, скорость передачи сигналов и т. д.; семантическом – это передача смысла текста с помощью кодов и прагматическом – это насколько эффективно информация влияет на поведение объекта. С точки зрения информатики наиболее важными являются следующие свойства информации.

Объективность информации. Понятие объективности информации связано с методами получения и преобразования данных. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. Так, например, считается, что получение фотоснимка какого-либо объекта образует более объективную информацию, чем получение рисунка того же объекта, выполненного человеком.

Содержательность. С увеличением содержательности информации для получения одних и тех же сведений требуется преобразовать меньший объем данных.

Полнота информации определяет достаточность

данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Чем полнее данные, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса. Полнота информации характеризует качество информации. Неполная

(недостаточная) информация, как и избыточная, снижает эффективность принимаемых решений.

Адекватность – уровень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту, процессу, явлению.

Репрезентативность – обоснованность правильного отбора и формирования информации в целях адекватного отражения свойств объекта.

Точность – степень близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса или явления.

9

Достоверность информации. Не все сигналы, несущие информацию, являются «полезными», в результате чего регистрация сигналов сопровождается определенным уровнем «информационного шума». Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, то достоверность информации является более высокой. Достоверная информация должна быть адекватной, то есть определяется свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. Таким образом, достоверность определяет допустимый уровень искажения информации, при котором сохраняется эффективность функционирования системы. Неадекватная информация может образоваться на основе неполных или недостоверных данных, а также в случае применения неадекватных методов.

Доступность информации – мера возможности получить ту или иную информацию. Отсутствие доступа к данным или применение неадекватных методов работы с данными приводят к тому, что информация оказывается либо недоступной, либо образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация. Например, в информационной системе информация преобразовывается к доступной и удобной для восприятия форме.

Актуальность информации – это степень

соответствия информации текущему моменту времени, то есть определяется степенью сохранения ценности информации в момент ее использования. Достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным результатам. Например, многие современные системы шифрования основаны на работе с открытым ключом. Алгоритм работы ключа доступен, поэтому лица, не владеющие ключом, могут заняться поиском ключа, но продолжительность поиска может оказаться столь велика, что информация теряет свою актуальность и, следовательно, связанную с ней практическую ценность.

Своевременность – означает поступление информации в установленные сроки, то есть не позже заранее

10