- •«Оренбургский государственный университет»
- •Информатика
- •Часть 1
- •Рецензент – преподаватель кафедры вычислительной техники и математики с.В. Орлова
- •Содержание
- •Введение
- •1 Информационная деятельность человека
- •1.1 Введение. Информация в реальном мире, понятие информации. Виды информации, носители информации.
- •1.1.1 Понятие «информация» в науках о неживой и живой природе, обществе и технике
- •1.1.2 Информация в физике
- •1.1.3 Информация в биологии
- •1.1.4 Информация в кибернетике
- •1.1.5 Свойства информации
- •1.1.6 Информация и знания.
- •1.1.7 Классификация информации
- •1.2 Основные этапы развития информационного общества.
- •1.2.1 Информационные революции
- •1.2.2 Информационное общество
- •1.2.3 Информатизация общества
- •1.2.4 Изменения в сфере образования.
- •1.3 Этапы развития технических средств и информационных ресурсов.
- •1.3.1 Поколения электронно-вычислительных машин (эвм)
- •1.3.2 Понятие информационных ресурсов
- •1.3.3 Рынок информационных ресурсов
- •1.3.4 Информационные услуги
- •1.4 Виды профессиональной информационной деятельности человека с использованием технических средств и информационных ресурсов.
- •1.4.1 Виды профессиональной деятельности
- •Профессии, связанные с построением математических и компьютерных моделей, программированием, обеспечением информационной деятельности людей и организаций
- •1.4.3 Правовая охрана информации
- •2 Информация и информационные процессы
- •2.1 Измерение информации. Информационные объекты различных видов. Универсальность дискретного (цифрового) представления информации. Представление информации в двоичной системе счисления.
- •2.1.1 Измерение информации
- •2.1.2 Двоичное кодирование текстовой информации в компьютере
- •2.1.3 Двоичное кодирование графической информации в компьютере
- •2.1.4 Двоичное кодирование звуковой информации в компьютере
- •2.1.5 Кодирование числовой информации. Системы счисления
- •2.1.5.1 Непозиционные системы счисления
- •2.1.5.2 Позиционные системы счисления
- •2.1.6 Перевод десятичных чисел в двоичную систему счисления
- •2.1.7 Арифметические операции в позиционных системах счисления
- •2.2 Основные информационные процессы и их реализация с помощью компьютера. Арифметические и логические основы работы компьютера. Алгоритмы и способы их описания
- •2.2.1 Основные информационные процессы и их реализация с помощью компьютера.
- •2.2.2 Алгоритмы и способы их описания
- •2.2.4 Алгоритмические структуры «ветвление», «выбор» и «цикл»
- •2.3 Хранение информационных объектов различных видов на различных цифровых носителях. Определение объёмов различных носителей информации. Архив информации
- •2.3.1 Носители информации
- •2.3.2 Определение объёмов различных носителей информации.
- •2.3.3 Алфавитный подход к определению количества информации
- •2.3.4 Архивы информации
- •2.4 Поиск информации с использованием компьютера. Программные поисковые сервисы. Передача информации между компьютерами. Виды связи. Автоматизированные системы управления
- •2.4.1 Поиск информации с использованием компьютера.
- •2.4.3 Автоматизированные системы управления
- •Список использованных источников
1.1.3 Информация в биологии
Процесс увеличения информации характерен для открытых, обменивающихся веществом и энергией с окружающей средой, саморазвивающихся систем живой природы (белковых молекул, организмов, популяций животных и т. д.). В процессе эволюции живой природы идет саморазвитие, т. е. повышение сложности и разнообразия живых организмов, а следовательно, увеличение информации, понимаемой как мера упорядоченности элементов системы.
Информационные сигналы. В биологии, которая изучает живую природу, понятие «информация» связывается с целесообразным поведением живых организмов. Такое поведение строится на основе получения и использования организмом информации об окружающей среде в форме информационных сигналов. Информационные сигналы могут иметь различную физическую или химическую природу: звук, свет, запах и другие.
Человек воспринимает информацию об окружающем мире с помощью органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания и вкуса), причем может это делать на большом расстоянии. Чувствительные нервные окончания органов чувств воспринимают воздействие и передают его нейронам, цепи которых составляют нервную систему.
Нейрон может находиться в двух состояниях: невозбужденном или возбужденном. Возбужденный нейрон генерирует электрический импульс, который передается по нервной системе. В нервной системе происходит кодирование и передача информации с помощью двух состояний нейрона: нет импульса, есть импульс.
В этом случае сами состояния нейрона можно рассматривать как знаки некоторого алфавита нервной системы, с помощью которого происходит передача информации.
Генетическая информация. Понятие «информация» в биологии используется также в связи с исследованиями механизмов наследственности. Генетическая информация передается по наследству и хранится во всех клетках живых организмов. Генетическая информация определяет строение и развитие живых организмов и передается по наследству.
Хранится генетическая информация в клетках организмов в структуре молекул ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). В ней закодирована вся информация об организме человека: его внешность, предрасположенность к болезням, способности и т. д. В живых организмах информация передается и хранится с помощью объектов различной физической природы (состояние нейрона, нуклеотиды в молекуле ДНК), которые могут рассматриваться как знаки биологических алфавитов.
1.1.4 Информация в кибернетике
В кибернетике (науке об управлении) понятие «информация» используется для описания процессов управления в сложных системах (живых организмах или технических устройствах). Жизнедеятельность любого организма или нормальное функционирование технического устройства связано с процессами управления, благодаря которым поддерживаются в необходимых пределах значения его параметров. Так для поддержания своей жизнедеятельности любой живой организм постоянно получает информацию из внешнего мира с помощью органов чувств, обрабатывает ее и управляет своим поведением (например, перемещаясь в пространстве, избегает опасности). Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации. В процессе управления полетом самолета в режиме автопилота бортовой компьютер получает информацию от датчиков (скорости, высоты и т. д.), обрабатывает ее и передает команды на исполнительные механизмы, изменяющие режим полета (закрылки, клапаны, регулирующие работу двигателей, и т. д.).
В любом процессе управления всегда происходит взаимодействие двух объектов — управляющего и управляемого, которые соединены каналами прямой и обратной связи. По каналу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи — информация о состоянии управляемого объекта.