Тема: Понятие информации. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации.
Предмет информатики. Основные задачи.
Понятие информации. Качество и количество информации.
Кодирование и квантование сигналов. Системы счисления.
Информационные технологии. Информационный ресурс.
Информатика – наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, хранения, поиска, передачи и преобразования с использованием компьютерных технологий.
Информатика – это наука о передаче и преобразовании информации, алгоритмических средствах ее обработки и техническом обеспечении этих процессов.
Современные компьютеры обеспечивают хранения информации, а также ее обработку в соответствии с алгоритмом решения задачи.
В связи с широким распространением персональных компьютеров не только как средства обработки информации, но также как оперативных средств коммуникации (электронная почта), возникают проблемы, связанные с обеспечением защиты информации от преднамеренных и случайных искажений и несанкционированного доступа, что представляет самостоятельную достаточно сложную задачу. Ее решение является одной из важнейших задач информатики.
В настоящее время с помощью компьютеров решаются самые разнообразные задачи. Это также эффективное средство для хранения информации и связи с внешним миром (например, посредством глобальной сети Интернет).
В самом общем виде компьютер представляет собой устройство (точнее, совокупность взаимосвязанных устройств), которое способно хранить информацию и выполнять определенный набор элементарных арифметических и логических операций, таких, как "сложить два числа", "перемножить два числа", "сравнить два числа" и т.п. Выполнив одну операцию, компьютер автоматически переходит к выполнению следующей операции и, таким образом, может выполнять длинные цепочки операций без вмешательства человека. Скорость выполнения операций компьютером очень высокая: до миллионов и миллиардов операций в секунду.
Последовательность операций, которую должен выполнять компьютер, записанная в доступной для него форме, называется программой (программой на машинном языке). То обстоятельство, что компьютер работает по программе, составляет сущность программного принципа управления работой компьютера. Процесс разработки программ для компьютера называется программированием.
Программа на машинном языке является очень детальной, и форма ее представления неудобна для человека. Как правило, программы составляют на так называемых алгоритмических языках, более естественных и удобных для человека, а преобразование программы в машинную форму осуществляет сам компьютер с помощью специальных программ – трансляторов (компиляторов).
Прежде чем писать программу, нужно продумать последовательность действий, которая приведет к решению поставленной задачи, т.е. разработать алгоритм решения задачи. Алгоритм – это четкое описание последовательности действий, которые необходимо выполнить для решения задачи (подробнее рассматривается в последующих лекциях). Алгоритм, записанный на языке понятном компьютеру, например, каком-либо алгоритмическом языке, называется программой.
З составных части информатики
Алгоритмические средства,
Программные средства,
Технические средства.
Информация – это совокупность разнообразных данных, сведений, сообщений, знаний, умений и опыта, необходимых кому-либо.
Данные – это результаты наблюдений над объектами и явлениями, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся.
Информационный процесс – процесс, в результате которого осуществляется прием, передача (обмен), преобразование и использование информации.
Качественные характеристики информации
Понятность,
Достоверность,
Полнота,
Ценность,
Своевременность.
Сообщение – форма представления каких-либо сведений в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т. д.
1 бит – количество информации, необходимой для того, чтобы различать два равновероятных события
Формула измерения количества информации (по Хартли)
i = log2(N),
где i – количество информации,
N – множество равновероятных сообщений.
Кодирование / декодирование – операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы.
Битом называют наименьшую «порцию» памяти, необходимую для хранения одного из 2-х знаков: 0 или 1
Байт = 8 битам
1 Килобайт(Кбайт)=1024 байт=210 байт
1 Мегабайт(Мбайт)=1024 Кбайт=220 байт
1 Гигабайт(Гбайт)=1024 Мбайт=230 байт
1 Терабайт(Тбайт)=1024 Гбайт=240 байт
1 Петабайт(Пбайт)=1024 Тбайт=250 байт
Система счисления – математическая модель или знаковая система, в которой числа записываются по определенным правилам с помощью цифр.
Основание позиционной системы счисления (q) – это число цифр, используемых для изображения чисел в данной системе счисления.
Дискретизация – процесс разбиения сигнала на отдельные составляющие, взятые в определенные тактовые моменты времени to , t1, t2,…tn через четко определенные тактовые интервалы времени.
Квантование – замена отдельных составляющих исходного дискретного значения сигнала ближайшим уровнем квантования, сдвинутых друг относительно друга на промежуток, называемый шагом квантования.
Кодирование квантования – перевод значения уровня квантования в конкретный двоичный код.
Информационная технология – совокупность средств и методов обработки и передачи первичной информации для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.
Информационные ресурсы – это идеи человечества и указания по реализации этих идей.
Система – любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как совокупность разнородных объектов, объединенных для достижения определенного результата.
Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, участвующих в обработке информации.
Информационные системы (по технической базе)
Простейшие,
На базе локальной сети,
На базе глобальной сети.
Информационные системы (по назначению )
Информационно-справочные или информационно-поисковые,
Управляющие,
Обучающие,
Экспертные.