Министерство образования Российской Федерации

Южно-Уральский Государственный университет

Филиал в г. Златоусте

Кафедра «Высшая математика № 3

681.3.06(07)

Х204

Харина Л.В., Заскалина Е.Н.

ИНФОРМАТИКА

Учебное пособие

Челябинск

2003

1. ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКИ

Термин «информатика» может употребляться в двух смыслах:

– информатика как научная область, предметом изучения которой являются информация и информационные процессы; в которой осуществляются исследования и изобретения новых средств работы с информацией;

– информатика как практическая область деятельности людей, связанная с применением электронно-вычислительных машин для работы с информацией.

Как современная техника была бы невозможна без открытий теоретической физики, так и развитие информатики и информационных технологий было бы невозможно без теории информации, теории алгоритмов и целого ряда других теорий в области кибернетики, лингвистики, семиотики, системологии и других наук.

В соответствии с современным пониманием, информатика включает в себя четыре части:

1. Теоретическая информатика.

2. Средства информатизации.

3. Информационные технологии.

4. Социальная информатика.

Каждая из этих частей, в свою очередь, делится на разделы. Содержание и структура информатики в схематическом виде представлены в табл. 1.1.

Содержание информатики условно можно разделить на две части: теоретическая информатика и прикладная информатика.

Теоретическая информатика — это научная область, предметом изучения которой является информация и информационные процессы. Как любая фундаментальная наука, теоретическая информатика раскрывает законы, принципы в своей предметной области.

Прикладная информатика — это область практического применения этих понятий и принципов. Прикладная информатика связана с применением ЭВМ и информационных технологий в ряде областей человеческой деятельности: это и решение научных задач с помощью ЭВМ, и издательская деятельность, и разработка информационных систем, и управление различными объектами и системами, и техническое проектирование, и компьютерное обучение, и сетевые информационные технологии и многое-многое другое.

Социальная информатика –– это область информатики, рассматривающая следующие вопросы:

• Информационные ресурсы общества.

• Информационное общество –– закономерности и проблемы.

• Информационная культура, развитие личности.

• Информационная безопасность.

Таблица 1.1

Фундаментальные основы информатики

Теоретическая информатика				Математические и информационные модели, алгоритмы. Методы разработки и проектирования информационных систем и технологий.
Средства информатизации	Технические	Обработки данных		Персональные компьютеры. Рабочие станции. Вычислительные системы. Устройства ввода/вывода.
		Передачи данных		Сети ЭВМ. Комплексы. Технические средства связи и компьютерные телекоммуникационные системы, аудио и видеосистемы, мультимедиа.
	Программные	Системные		Программные средства межкомпьютерной связи, вычислительные и информационные среды. Операционные системы. Системы и языки программирования. Языки пользователя, сервисные оболочки, системы пользовательского интерфейса
		Реализация технологий	Универсаль- ных	Текстовые и графические редакторы. Системы управления базами данных. Процессоры электронных таблиц. Средства моделирования объектов, процессов, систем
			Профессио- нальных ориентированных	Издатепьские системы. Профессионально-ориентированные системы реализации технологий автоматизации расчетов проектирования, обработки данных. Системы искусственного интеллекта.
Информационные технологии				– ввода/вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных, – подготовки текстовых и графических документов, технической документации, – программирования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления (объектами процессами, системами)

2. Информация и ее свойства

2.1. Сигналы и данные

Мы живем в материальном мире. Все, что нас окружает, относится либо к физическим телам, либо к физическим полям. Состояние абсолютного покоя не существует, объект находится в состояние непрерывного движения и изменения, которое сопровождается обменом энергии и переходом одного состояние в другое. Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов.

При взаимодействии сигналов с энергетическими телами в последних возникают определенные изменения свойств – это явление называется регистрацией сигналов. Такие изменения можно наблюдать, измерять при этом появляются данные.

Данные – это зарегистрированные сигналы.

2.2. Данные и методы

Данные несут в себе информацию о событиях, произошедшем в материальном мире, так как они являются регистрацией сигналов, возникающих в результате этих событий.

Однако данные не тождественны информации. Для получения информации необходимо подобрать адекватный метод преобразованиях данных в информацию.

Несмотря на то, что с понятием информация мы сталкиваемся ежедневно строгого определения информации не существует. Используется понятие об информации.

Термин информация происходит от латинского informatio, что означает разъяснение, осведомление, изложение.

С позиции материалистической философии информация есть отражение реального мира с помощью сведений (сообщений). Сообщение — это форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п.

В широком смысле информация это отражение свойств одного объекта в свойствах другого, выражаемого в виде сигналов и знаков.

В середине XX века термин “информация” стал общенаучным понятием, включающим обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом (электронной вычислительной машиной — ЭВМ), автоматом и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире, передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму.

Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Информатика рассматривает информацию как концептуально связанные между собой сведения, данные, понятия, изменяющие наши представления о явлении или объекте окружающего мира. Наряду с информацией в информатике часто употребляется понятие данные. Покажем, в чем их отличие.

Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. В том случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности о чем-либо, данные превращаются в информацию. Поэтому можно утверждать, что информацией являются используемые данные.

Пример. Напишите на листе десять номеров телефонов в виде последовательности десяти чисел и покажите их вашему другу. Он воспримет эти цифры как данные, так как они не предоставляют ему никаких сведений. Затем против каждого номера укажите название фирмы и род деятельности. Для вашего друга непонятные цифры обретут определенность и превратятся из данных в информацию, которую он в дальнейшем мог бы использовать.