Transcript Інформація
Інформація. Інформаційні процеси та системи
Інформація та інформаційні процеси.
Кодування та вимірювання інформації.
©
К.Ю. Поляков, 2007-2008 Редакція та адаптація до вимог стандарту освіти України Пазюк С.З.
Інформація та інформаційні процеси
Наука «інформатика» вивчає…
інформацію та її властивості інформаційні процеси
пошуку інформації її зберігання опрацювання передачі
з використанням комп'ютерної техніки
Французька мова: informatique = information + automatique інформатика інформація автоматика Англійська мова:
computer science
комп'ютер + наука = наука про комп'ютери
3
Інформація – це …
відомості про навколишній світ і процеси, що відбуваються в ньому.
В основному інформацію людина отримує через свої органи чуттів :
очі
(з і р, 90 відсотків і нформац ії ) вуха (слух) язик ( смак ) ніс ( нюх ) шкіра ( відчуття )
Латинська мова:
informatiо – роз'яснення, відомості
4
Інформація – це …
«Інформація це інформація, а не матерія і не енергія».
Н. Вінер, «Кібернетика, або Управління і зв'язок в тваринному і машині»
Інформація – одне із базових понять в науці (як матерія, енергія), тому немає більш чіткого визначення: неможливо виразити через більш прості поняття пояснюється тільки на прикладах чи в порівнянні з другими поняттями
5
Властивості інформації
Інформація повинна бути… об'єктивною (незалежною від нічого) «На вулиці тепло», «На вулиці +28°С».
зрозумілою (англійська мова?) корисною (користувач вирішує свої задачі) достовірною (правильною) дезінформація, слухи, байки актуальною – повинна бути важливою в даний момент ( погода, землетрус) застаріла, непотрібна повна (достатня для прийняття правильного рішення) «Концерт буде вечором» В іншому випадку інформація стає шумом
6
Інформаційні процеси
Пошук та збір
(органи чуттів та прилади)
Зберігання
мозок, камінь, береста, папір пам'ять ПК, магнітна стрічка, дискети, вінчестери, CD, DVD,
Опрацювання
створення нової інформації кодування – зміна форми, запис в деякій знаковій системі (у вигляді коду)
Захист Передача
шуми Джерело інформації приймач інформації канал зв'язку
7
Інформація в живій природі
Одноклітинні використовують інформацію тільки про температуру і хімічний склад.
Ускладнення організму інформації.
збільшення об'єму світло
органічна речовина!
вуглекислий газ CO 2 вода H 2 O
фотосинтез
глюкоза C 6 H 12 O 6 кисень O 2 Тварини сприймають інформацію органами чуттів.
8
Інформація в біології
Сигнали несуть інформацію від органів чуттів до мозгу: Спадкова інформація (молекула ДНК):
9
Допоміжні пристрої…
Використовуються людиною для роботи з інформацією Телескоп, мікроскоп дозволяють бачити дальше і більше Гучномовець говорити голосніше Слуховий апарат краще чути Калькулятор швидше рахувати Найбільш досконалий прилад – це комп’ютер
Інформація в техніці
системи стабілізації: t° нагрівач контролер датчик t° системи програмного управління парова лазня токарний станок
11
Інформація в техніці
роботи (мають датчики, які замінють органи чуттів – зір, слух, відчуття)
Місяцехід
Asimo (Honda) комп'ютери – спеціальні пристрої для зберігання, передачі і обробки інформації
12
Види інформації в техніці Електричний сигнал
– наявність чи відсутність сигналу (звичайно 1 і 0).
Комп'ютер працює тільки з електричними сигналами!!!
U 5 В 1 0 1 « 1 » електричний сигнал час « 0 » 13
Види інформації в живій природі
Символ (знак, жест) Текст (складається з символів, важливий їх порядок) КІТ ТІК Числова інформація Графічна інформація (малюнки, картини, креслення, фото, схеми, карти) Звукова інформація (мова, музика)
Смак Тактильні відчуття 14
Інформація в живій природі
Інформаційні сигнали в житті тварин: звук, світло, запах, поза.
15
Кодування та вимірювання інформації
Кодування інформації
Кодування – це запис інформації з допомогою деякої знакової системи (мови).
?
Для чого кодують інформацію?
кодування
І нформаці я перед ається , обробляється і зберігається тільки у вигляді кодів .
дані (код) 10101001010 передача дані (код) 11111100010
боротьба з шумами (спеціальні способи кодування)
передача опрацювання зберігання 17
Кодування
Задача 1. Закодуйте своє ім'я з допомогою азбуки Морзе.
!
ВАСЯ
Код нерівномірний, потрібний відступ!
18
Кодування
Задача 2. Закодуйте своє імя з допомогою кодової таблиці (Windows-1251): 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F C А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П D Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
!
ВАСЯ
В А С Я
С2 С0 D1 DF
Код рівномірний, відступ НЕ потрібний!
19
Кодування: мета і способи
Текст: в Україні:
Привіт, Вася!
Windows-1251:
CFF0E8E2E52C20C2E0F1FF21
передача за кордон (трансліт):
Privet, Vasya!
стенографія: шифрування:
Рсйгжу-!Гбта”
Числа:
?
для обчислень:
25
Як закодовано?
прописом:
двадцать пять
римська система:
XXV
!
Інформація (зміст повідомлення) може бути закодована різними способами!
20
Двійкове кодування Двійкове кодування
– це кодування всіх видів інформації з допомогою двох знаків (як правило 0 і 1).
Передача електричних сигналів: U сигнал з перешкодами U 5 В сигнал з перешкодами « 1 » 1 0 1 Корисний сигнал час Корисний сигнал час « 0 » 21
Двійкове кодування
символи рисунки
Пристрій кодування
101011011101110110101 • в такій формі можно закодувати
всі види
інформації • потрібні тільки пристрої з
двома станами
• • практично
немає помилок комп’ютеру легше
при передачі опрацьовувати дані •
людині складно
сприймати двійковий код
22
Кодування (двійкова система) Алфавіт:
0, 1
Основа
(кількість цифр):
2 10
2 2
10
19 18 1 2 9 8 1 2 4 4 0 2 2 2 0 2 1 0 1 2 0
19 = 10011
система числення
2
4 3 2 1 0
10011
2 розряди
= 1 ·2
4
+
0
·2
3
+
0
·2
2
+ 1 ·2
1
+ 1 ·2
0
= 16 + 2 + 1 = 19
23
Кодування символів Текстовий файл
• на екрані (символи) • в пам’яті – двійкові коди
!
1000001 2 65 1000010 2 66 1000011 2 67 1000100 2 68
У файлі збергіються не зображення символів, а їх числові коди в двійковій системі!
24
Одиниці вимірювання
1 біт (binary digit, двійкова цифра) – це кількість інформації, яку ми отримуємо при виборі одного з двох можливих варіантів (питання: «Так» чи «Ні»?) Приклади: Ця стіна – зелена? Так.
Двері відкриті? Ні.
Сьогодні вихідний? Ні.
25
Якщо варіантів більше…
Кількість варіантів 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 Кількість біт інформації 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Маємо комірку пам’яті:
- 1 біт, в неї можна почергово помістити 0 та 1 (тобто 2 варіанти).
Для розміщення 4 варіантів потрібно 2 біти: – 00, 01, 10, 11
Формула відповідності кількості варіантів до кількості біт : Варіант=2 біт 26
Двійковий код в число…
Номер біта 7 6 5 4 3 2 1 0 Двійковий код
0 0 0 1 0 1 0 1 Щоб перевести двійковий код в десяткове число потрібно порахувати суму включених бітів (1): 0*2 7 +0*2 6 +0*2 5 +1*2 4 +0*2 3 +1*2 2 +0*2 1 +1*2 0 = = 0 + 0 + 0+ 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 21 27
Одиниці вимірювання
1 байт (bytе) = 8 біт 1 Кб (кілобайт) = 1024 байта 1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб 1 Гб (гігабайт) = 1024 Мб 1 Тб (терабайт) = 1024 Гб 1 Пб (петабайт) = 1024 Тб
2 10 28
Інформаційне суспільство
Інформаційне суспільство
Інформаційне (постіндустріальне)
суспільство – головні продукти виробництва в ньому інформація і знання.
Етапи розвитку :
• писемність (Єгипет, Міжріччя, Китай, 3000 років до н.е.) • книгодрукування (XV вік, І. Гутенберг) • засоби зв’язку – телеграф, телефон, радіо, TV (кінець XIX віку) • комп’ютерна техніка (XX вік)
Інформатизація
– процес переходу до інформаційного суспільства.
30
Інформаційне суспільство
Критерії :
• число компютерів • рівень розвитку компютерних мереж • доля населення, занятого в сфері ІТ Найближчі країни - США, Японія, Німеччина
Характерні риси :
• зміна структури економіки • розвиток телекомунікацій • свобода доступу до інформації • ріст інформаційної культури (потреба і вміння людини використовувати ІТ) • доступність освіти • зміна укладу життя
31
Інформаційне суспільство
Що поганого :
• підсилення впливу засобів масової інформації; • знищення приватного життя особистості і організацій; • проблема відбору якісної і достовірної інформації; • багатьом людям буде складно пристосуватись до нових умов.
32
Інформаційні ресурси
Ресурс – засіб, «опрацювавши» який можна отримати бажаний результат.
Ресурси суспільства
• матеріальні • природні (сировинні) • енергетичні • трудові • фінансові • інформаційні – документи, в тому числі в бібліотеках, архівах, фондах, банках даних і ін. інформаційних системах.
33
Інформаційні ресурси
• бібліотечні • архівні • науково-технічна інформація • правова інформація • фінансова і економічна інформація • інформація про природні ресурси • інформація державних органів • галузева інформація • інформація підприємств і закладів
!
Інформаційні ресурси стають вартість яких співвідносна з вартістю других ресурсів. товаром , 34
Інформаційні послуги
• звязок, Інтернет • рекламні агентства • підбір персоналу (кадрові агентства) • навчання • консалтинг (послуги по оптимізації бізнесу) • пошук і підбір інформації • створення програмного забезпечення • створення Web-сайтів
35
Інформаційні технології
Технологія – спосіб зробити «продукт» з вихідних матеріалів (з гарантованим результатом!).
Нові (компютерні) ІТ – технології, звязані з використанням компютерів і програмного забезпечення для зберігання, захисту, обробки і передачі інформації.
36
Інформаційні технології
• підготовка документів • пошук інформації • телекомунікації (мережі, Інтернет, електронна пошта) • автоматизовані системи управління (АСУ) • системи автоматизованого проектування (САПР) • геоінформаційні системи (на основі карт, знімків зі супутника) • навчання електронні підручники компютерні тренажери дистанційне навчання (через Інтернет)
37
Інформаційні технології
• автоматизовані системи управління (АСУ) сервер, база даних Магазин продажу запчастин адміністратор менеджер робочі місця продавців-консультатнів складське приміщення (доставка)
38
Інформаційні технології
• автоматизовані системи управління технологічними процесами (АСУТП)
локальна мережа
блок збору інформації блок управління GSM модем
робоче місце оператора
блок збору інформації блок управління GSM модем
39
Інформаційні технології
• системи автоматизованого проектування (САПР)
40
Інформаційні технології
• геоінформаційні системи (привязка обєктів до місцевості) обєкти дороги рельєф місцевість реальний світ
41
Інформаційні технології
• дистанційне навчання самостійна робота письмові завдання виїздні школи, робота с тьютором (наставником) консультації по Інтернету, відеоконференції сервери бази даних тьютор Інтернет
42
Інформаційна культура
Інформаційна культура суспільства – це здатність суспільства: • ефективно використовувати інформаційні ресурси і засоби обміну інформацією; • застосовувати передові досягнення в області інформаційних технологій.
43
Інформаційна культура
Інформаційна культура людини – це вміння використовувати сучасні технічні засоби і інформаційні технології для отримання, обробки і передачі інформації: • формулювати свою потребу в інформації; • знаходити потрібну інформацію, використовуючи різні джерела; • відбирати і аналізувати інформацію; • опрацьовувати інформацію і створювати нову інформацію; • використовувати компютерну техніку.
44