2013 КазГАСА Информатика Жексембинова А.Б., Токтаркожа Г.Т.

Краткое содержание занятия c.5-24, c.11-37, c.15-23.

1. Основные понятия информатики

Информация – сведения о чем-либо. История человечества – это история того, как человек стремился получить информацию об окружающем его мире, сохранить, использовать, передать ее следующим поколениям. Наскальная живопись, клинопись, устная речь, музыкальные звуки, нотные знаки для их записи, алфавит, телеграф, радио, телефон, телевидение, компьютеры – вот лишь некоторые звенья цепи попыток совершенствовать способы получения, сохранения, обработки и передачи информации. с.15-50.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленному в понятном компьютеру виду.

Информационные процессы – действия, выполняемые с информацией: получение, хранение, обработка, передача.

Компьютер открывает перед человеком новые возможности и перспективы развития этих процессов и коммуникации между людьми. Информация – основное понятие информатики.

Информационные технологии – технологии накопления, обработки и передачи информации с использование определенных технических средств.

Информационные ресурсы – это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей воспроизводить их (книги, статьи, патенты, диссертации, научно-исследовательская и опытно-конструкторская документация, технические переводы, данные о передовом производственном опыте и др).

Информатика – наука, изучающая методы сбора, хранения, обработки и передачи информации с помощью средств вычислительной техники.

Термин «информатика» происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика).

2. Основные свойства информации

Среди основных свойств информации можно выделить следующие:

Объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность информации.

Объективность и субъективность информации. Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. Так, например, принято считать, что в результате наблюдения фотоснимка природного объекта или явления образуется более объективная информация, чем в результате наблюдения рисунка того же объекта, выполненного человеком. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых дисциплинах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события или получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).

Полнота информации. Полнота информации во многом характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Чем полнее данные, тем шире диапазон методов, которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса.

Достоверность информации. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными» - всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем «информационного шума». Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, достоверность информации может быть более высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается. В этом случае для передачи того же количества информации требуется использовать либо больше данных, либо более сложные методы.

Адекватность информации – это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.

Доступность информации – мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватности методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.

Актуальность информации – это степень соответствия информации текущему моменту времени. Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его работы доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за это время работы информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность.

Будучи объектом преобразования и использования, информация характеризуется следующими свойствами :

синтаксис – свойство, определяющее способ представления информации на носителе (в сигнале). Так, данная информация представлена на электронном носителе с помощью определенного шрифта. Здесь же можно рассматривать такие параметры представления информации, как стиль и цвет шрифта, его размеры, междустрочный интервал и т.д. Выделение нужных параметров как синтаксических свойств, очевидно, определяется предполагаемым способом преобразования. Например, для плохо видящего человека существенным является размер и цвет шрифта. Если предполагается вводить данный текст в компьютер через сканер, важен формат бумаги;

семантика – свойство, определяющее смысл информации как соответствие сигнала реальному миру. Так, семантика сигнала “информатика” заключается в данном ранее определении. Семантика может рассматриваться как некоторое соглашение, известное потребителю информации, о том, что означает каждый сигнал (так называемое правило интерпретации). Например, именно семантику сигналов изучает начинающий автомобилист, штудирующий правила дорожного движения, познавая дорожные знаки (в этом случае сигналами выступают сами знаки). Семантику слов (сигналов) познаёт обучаемый какому-либо иностранному языку. Можно сказать, что смысл обучения информатике заключается в изучении семантики различных сигналов – суть ключевых понятий этой дисциплины;

прагматика – свойство, определяющее влияние информации на поведение потребителя. Так прагматика информации, получаемой читателем настоящего учебного пособия, заключается, по меньшей мере, в успешной сдаче экзамена по информатике. Хочется верить, что этим прагматика данного труда не ограничится, и он послужит для дальнейшего обучения и профессиональной деятельности читателя.

Каждый день мы узнаем массу информации разными способами: видим, слышим, ощущаем на вкус и запах, трогаем, читаем, общаемся, думаем, осмысливаем. Информация есть повсюду! Казалось бы, все просто, информация – это сведения, которые мы получаем из окружающего мира. Но если взглянуть на понятие информации шире, можно узнать много разных нюансов этого вопроса, о которых Вы могли раньше не знать. Поэтому давайте рассмотрим понятие информации, свойства информации и ее виды в науке более подробно.

Определение информации

Информация – достаточно объемное понятие, которое можно определить по-разному. Если рассматривать информацию широко, то она будет иметь абстрактный смысл со множеством значений, а конкретику можно будет определить только в контексте.

В более узком смысле информация – это сведения (данные, сообщения), представленные в разных формах, которые воспринимает человек или специальное устройство.

Есть и такое определение информации: это сведения и данные, которые осведомляют людей о состоянии и положении дел (ярчайший пример – СМИ: радио, печать, телевидение, кино, Интернет).

Также информацию можно определить как совокупность данных, которые хранятся на материальном носителе и распространяются в пространстве и времени.

Если подходить к понятию информации с чисто научной точки зрения, то произведения искусства не будут считаться чистой информацией. Также, в зависимости от конкретной области науки, можно дать различные определения информации. Например, в философии информацией считается познание, отражение и взаимодействие, в биологии информация связана с поведением живых организмов.

Особенности информации

С определением информации мы разобрались, теперь переходим к основным свойствам информации. Их можно выделить много, мы же рассмотрим несколько наиболее значимых. На информацию влияют свойства исходных данных (содержание информации) и свойства методов, которые фиксируют информацию. Начнем по порядку.

Объективность

В свойства информации на первое место нужно поставить объективность. Объективность информации заключается в ее независимости от субъективного человеческого мнения, то есть, объективная информация для всех одинакова.

Например, выражение: «Эти брюки дорого стоят» не может быть признано информацией в узком научном понимании, потому что в нем отражается субъективное мнение. Для одного они дорогие, для другого – вполне по карману, а третий их вообще считает дешевыми. А вот выражение «Эти брюки стоят три тысячи рублей» является объективной информацией, так как воспринимается всеми одинаково. И тому, для кого брюки будут дороги, и тому, кто может себе их позволить, и тому, кто считает брюки совсем недорогими – всем им предоставлены одинаковые данные: брюки стоят три тысячи.

Достоверность

В свойства информации также входит ее достоверность. По-другому достоверность можно определить как правдивость и истинность. Объективная информация всегда будет достоверной, но достоверная не всегда будет объективной, она может носить и субъективный характер.

Например: «Этот фильм очень хороший!» - это субъективная информация, ведь одному может понравиться этот фильм, а другому – нет (в этом примере рассматриваем информацию в широком смысле, поэтому признаем ее возможность быть субъективной). Если человек, говоривший эту фразу, действительно думал так, как говорил, то это выражение считается достоверной информацией, то есть, правдивой. Получается, что наш пример является субъективной и достоверной информацией.

Недостоверной информация становится в том случае, когда ее смысл искажен по разным причинам: преднамеренно или непреднамеренно, из-за недостаточной точности, вследствие воздействия различных помех.

Точность и полнота

Какие свойства информации еще можно выделить? Несомненно, это точность и полнота информации. Точность – это степень близости информации к реальному состоянию вещей, явлений, процессов, объектов. Чем точнее информация, тем она лучше. Также с понятием точности информации связано понятие о ее полноте. Информация считается полной, если ее количества достаточно для правильного осмысливания и понимания, для верного принятия решений. Неполная информация способна привести к ошибочному пониманию и к неправильным выводам.

Допустим, парень идет по улице со своей родной сестрой и встречает по пути свою девушку, с которой строит отношения. Все останавливаются и начинают разговаривать. Если парень представит незнакомку своей девушке неточно и неполно, например: «Знакомься, это Ира», то она может подумать, что он ей изменяет с Ирой, встречается с ней за ее спиной, начнет ревновать и требовать объяснений. Если он скажет: «Знакомься, это Ира, моя родная сестра, приехала погостить на пару дней», то девушка точно будет знать, что Ирина не опасна для их отношений и является просто близкой родственницей парня. Таким образом, она получит точную и полную информацию о новой знакомой и сделает правильные выводы.

Актуальность

К свойствам информации нужно отнести и ее актуальность – важность, значимость, насущность в настоящий момент. Актуальность информации особо важна для новостных СМИ, так как новость всегда должна быть свежей, иметь непосредственное отношение к настоящему.

Приведем пример неактуальной информации. Выражение «В прошлом году я чистил снег около дома» уже неактуально этой зимой, так как выпал новый снег и нужно убирать уже его, снег в прошлом году уже никого не интересует.

Ценность

К основным свойствам информации относится ее ценность. Ценность информации – это ее полезность. Она определяется в соответствии с нуждами конкретных людей, с тем, насколько хорошо информация удовлетворяет потребности отдельного человека. Например, у мужчины заболел желудок, и он ищет в Интернете информацию о том, почему болит желудок. Если он найдет хорошо написанную статью с объяснением причин, по которым болит желудок, то такая информация будет для него ценной. Если же он найдет статью, где, допустим, будет объясняться, почему болит печень, то такая информация будет для него бесполезной, так как она не интересует его и не нужна в данный момент.

Мы рассмотрели основные, наиболее общие свойства информации. Но информация может иметь и ряд дополнительных свойств. Кратко перечислим их:

• Атрибутивные – непрерывность (возможность постоянно накапливать данные) и дискретность (деление на отдельные части и знаки).
• Динамические – копирование информации, передача к потребителю от источника, перевод на разные языки, перенесение на другие носители информации, старение информации.
• Практические – плотность и объем информации.

Виды информации

Информация может быть представлена в разных видах, формах, способах хранения и кодирования.

• По способу восприятия информация может быть визуальной (я вижу), аудиальной (я слышу), тактильной (я трогаю, ощущаю на ощупь), обонятельной (я чувствую запах), вкусовой (я ощущаю вкус).
• По форме представления: текстовая (в виде текста), графическая (в виде рисунка, схемы, фото и т.д.), музыкальная (в форме музыки, звука), числовая (в виде чисел), видео (в форме видеофайла), комбинированная (сочетает в себе разные формы представления, например, музыкальный клип – формы видео и аудио) и т.д.
• По специальности: научная, техническая, производственная и т.д. информация.
• По значению для общества: массовая, ориентированная на отдельного человека, экономическая, политическая, эстетическая и т.д.

В этой статье мы рассмотрели виды и свойства информации, а также некоторые определения информации. Здесь был представлен краткий анализ понятия об информации в конкретных аспектах. Если Вы хотите узнать об информации больше, то Вам следует обратиться к отдельным наукам, изучающим ее, например, к информатике.

Можно привести немало разнообразных свойств информации. Каждая научная дисциплина рассматривает те свойства, которые ей наиболее важны. С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие свойства: объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность информации.

Объективность и субъективность информации

Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. Так, например, принято считать, что в результате наблюдения фотоснимка природного объекта или явления образуется более объективная информация, чем в результате наблюдения рисунка того же объекта, выполненного человеком. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых дисциплинах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события или получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).

Полнота информации

Полнота информации во многом характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Чем полнее данные, тем шире диапазон методов, которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса.

Достоверность информации

Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными» — всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем «информационного шума». Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, достоверность информации может быть более высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается. В этом случае для передачи того же количества информации требуется использовать либо большие данных, либо более сложные методы.

Адекватность информации

Адекватность информации — это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.

Доступность информации

Доступность информации — мера возможности получить ту или иную информа- цию/На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.

Актуальность информации

Актуальность информации — это степень соответствия информации текущему моменту времени. Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в полз^ении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его работы доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы информация теряет актуальность и, соответственно," связанную с ней практическую ценность

Большинство ученых в наши дни отказываются от попыток дать строгое определение информации и считают, что информацию следует рассматривать как первичное, неопределимое понятие подобно множества в математике. Некоторые авторы учебников предлагают следующие определения информации:

Информация - это знания или сведения о ком-либо или о чем-либо.

Информация - это сведения, которые можно собирать, хранить, передавать, обрабатывать, использовать.

Информатика - наука об информации

Это наука о структуре и свойствах информации, способах сбора, обработки и передачи информации

Информатика, изучает технологию сбора, хранения и переработки информации, а компьютер основной инструмент в этой технологии.

Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает сведения, разъяснения, изложение. В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

1. В быту информацией называют любые данные, сведения, знания, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.;

2. В технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов (в этом случае есть источник сообщений, получатель (приемник) сообщений, канал связи);

Сигнал - способ передачи информации. Это физический процесс, имеющий информационное значение. Он может быть непрерывным или дискретным.
Сигнал называется дискретным, если он может принимать лишь конечное число значений в конечном числе моментов времени.

Аналоговый сигнал - сигнал, непрерывно изменяющийся по амплитуде и во времени.
Сигналы, несущие текстовую, символическую информацию, дискретны .
Аналоговые сигналы используют в телефонной связи, радиовещании, телевидении.

Говорить об информации вообще, а не применительно к какому-то ее конкретному виду беспредметно.

Классифицировать ее можно:

По способам восприятия (визуальная, тактильная и т.д.);

По форме представления (текстовая, числовая, графическая и т. д.);

По общественному значению (массовая, специальная, личная).

Данные — представление фактов и идей в формализованном виде, пригодном для передачи и обработки в некотором информационном процессе.

Изначально — данные величины , то есть величины, заданные заранее, вместе с условием задачи. Противоположность — переменные величины .

В информатике данные — это результат фиксации, отображения информации на каком-либо материальном носителе, то есть зарегистрированное на носителе представление сведений независимо от того, дошли ли эти сведения до какого-нибудь приёмника и интересуют ли они его.

Традиционно применяют два способа организации данных:

- текстовые данные (в файловой системе: текстовый файл, в программировании: строковый тип данных) — последовательность символов алфавита, представленная в виде кодировки.

Двоичные данные — последовательность байтов. «Двоичная» организация не являются способом организации данных как таковым, а лишь термином, объединяющим форматы(формы организации), отличные от текста.

Могут включать в себя разнообразные элементы, такие как машинный (или иной исполняемый) код, числовые данные, условные коды,битовые карты, местоположение других данных, фрагменты текста (см. выше), сжатые и случайные данные.

Вопрос №1 Информатика как наука. Состав информатики.

Термин "информатика" происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика" .

Инфоpматика - это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

основные направления :

pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения ;

теоpия инфоpмации , изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации;

методы искусственного интеллекта , позволяющие создавать программы для решения задач, требующих определённых интеллектуальных усилий при выполнении их человеком (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);

системный анализ , заключающийся в анализе назначения проектируемой системы и в установлении требований, которым она должна отвечать;

методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;

средства телекоммуникации , в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество;

разнообразные пpиложения в производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности.

Информатику обычно представляют состоящей из двух частей:

технические средства ;

программные средства .

Технические средства , то есть аппаратура компьютеров , в английском языке обозначаются словом Hardware .

Для программных средств используется термин Software , который определяет равнозначность программного обеспечения и самой машины.

Помимо этих двух общепринятых ветвей информатики выделяют ещё одну существенную ветвь - алгоритмические средства (Brainware ). Эта ветвь связана с разработкой алгоритмов и изучением методов и приёмов их построения.

Нельзя приступить к программированию, не разработав предварительно алгоритм решения задачи.

Вопрос №2 Информация и ее данные.Основные свойства.

Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.

Информация – это есть полезное содержание данных . Данные – это есть форма представления информации. Более полно характеристика этой связи дается путем представления трех основных аспектов (сторон) информации: её прагматического, семантического и синтаксического содержания.

Прагматический аспект отражает соответствие информации достижению цели, т.о. определяет полезность информации, содержащейся в данных. Таким образом, оцениваются потребительские свойства информации.

Семантический аспект характеризует смысловое содержание информации и определяет степень соответствия информационного объекта и его образа, содержащегося в информации (данных).

Синтаксический аспект информации связан с формой её представления и не затрагивает её смыслового содержания.

Поэтому данные представляют только синтаксический аспект информации.

Свойства информации

основное свойство (т.н. показатель качества) информации – её ценность определяется важностью задач, которые может решить информационный субъект (человек) с её помощью. Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения той или иной задачи, а также от того, насколько она найдёт применение в дальнейшем.

Полезность информации определяется степенью полезности её использования для решения задач, стоящих перед информационным субъектом. Полезность информации зависит от таких её свойств, как полнота, актуальность и достоверность.

Достоверность информации определяется степенью отражения в информации свойств информационного объекта. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел.

Полнота информации определяется тем, насколько полно отражены в информации свойства информационного объекта необходимые для решения поставленной перед субъектом задачи.

Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.

Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.

Актуальность информации определяется её способностью отвечать задачам, решаемым в текущий момент. Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Нежелательны как преждевременно полученная информация (когда она не может быть усвоена), так и её задержка.

Понятность информации определяется возможностью уяснить содержание полученных данных и составить представление об информационном объекте. Это семантический аспект информации. Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация. Если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, она может стать бесполезной.

Возможность получения информации субъектом определяет её доступность . Доступность информации характеризуется возможностью получения доступа к источнику информации. Информация должна преподноситься в доступной форме (по уровню её восприятия). Поэтому одни и те же вопросы по разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях. Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно).

Вопрос №3 Формы представления и передачи информации. Кодирование данных

Виды информации: с помощью зрения воспринимается визуальная информация , с помощью слуха аудиоинформация. По степени значимости информации для субъекта информация подразделяется на виды: личная, специальная, общественная .

Для классов информационных объектов выделяют такие виды информации, как естественная (для природных объектах), социальная , техническая . Внутри этих видов возможно дальнейшее разделение их на подвиды, например, генетическая информация, социально-экономическая информация и т.п.

По типу данных информацию делят на числовую, текстовую, графическую, звуковую, видеоинформацию

Как передаётся информация:

Информация передаётся в виде сообщений от источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.

Например, сообщение , содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника - специалиста-метеоролога посредством канала связи - телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.

Передача информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.

Кодирование данных

Код – система условных обозначений или сигналов.

Длина кода – количество знаков, используемых для представления кодируемой информации Кодирование данных – это процесс формирования определенного представления информации. Декодирование – расшифровка кодированных знаков, преобразование кода символа в его изображение Двоичное кодирование – кодирование информации в виде 0 и 1.

В вычислительной технике - она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски - binary digit или сокращенно bit (бит). Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т.п.).

Вопрос № 4 Единицы измерения количества информации.

Возможно ли объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является вывод:

Понятие "количество информации", основано на том, что информацию, содержащуюся в сообщении, можно трактовать в смысле её новизны или уменьшения неопределённости наших знаний об объекте.

Так, американский инженер Р. Хартли (1928 г.) процесс получения информации рассматривает как выбор одного сообщения из конечного наперёд заданного множества из N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определяет как двоичный логарифм N.

Пусть нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: I = log 2 100 = 6,644. То есть сообщение о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644 единиц информации.

Для неравновероятных сообщений американский учёный Клод Шеннон предложил в 1948 г. другую формулу определения количества информации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сообщений в наборе.

Легко заметить, что если вероятности p 1 , ..., p N равны, то есть каждая из них равна 1/N , то формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

В качестве единицы информации условились принять один бит (англ . bit - двоичная цифра).

Бит -самая мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица - байт , равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2 8).

Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2 10 байт,

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2 20 байт,

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2 30 байт.

В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2 40 байт,

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2 50 байт.

За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Тогда это будет не двоичная (бит), а десятичная единица информации (дит).

Вопрос №5-№6 Классификация компьютеров по поколениям

какие компьютеры относятcя в первому поколению ?

К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х годов. В их схемах использовались электронные лампы . Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами , которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства.

Быстродействие порядка 10-20 тысяч операций в секунду.

Но это только техническая сторона. Очень важна и другая - способы использования компьютеров, стиль программирования, особенности математического обеспечения.

Программы для этих машин писались на языке конкретной машины . Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был наиболее длительным по времени.

Несмотря на ограниченность возможностей, эти машины позволили выполнить сложнейшие расчёты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др.

Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на разработку программ, и временем счета.

Эти проблемы начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её использования . Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров.

Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счётная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М-20.

Какие компьютеры относятся ко второму поколению

Второе поколение компьютерной техники - машины, сконструированные примерно в 1955-65 гг. Характеризуются использованием в них как электронных ламп , так и дискретных транзисторных логических элементов . Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски .

Быстродействие - до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти - до нескольких десятков тысяч слов.

Появились так называемые языки высокого уровня , средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде .

Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами , переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык.

Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы , управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы.

Таким образом, операционная система является программным расширением устройства управления компьютера .

Для некоторых машин второго поколения уже были созданы операционные системы с ограниченными возможностями.

Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость , которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.