Информатика Мердина Ольга Дмитриевна Доцент кафедры вычислительных систем

Информатика Мердина Ольга Дмитриевна Доцент кафедры вычислительных систем и программирования omerdina@yandex. ru

• 1 семестр: – Лекции 20 часов – Практики 32 часа – Зачет • 2 семестр: – Лекции 8 часов – Практики 64 часа – Курсовая работа – Экзамен

БРС 1 семестр Зачетный минимум Зачетный максимум График контроля (недели) Рубежный контроль, в т. ч. 29 45 I Контрольная работа 12 20 8 II Реферат+презентация 17 25 16 III - Текущий контроль 26 55 1 -18 Итого баллов за семестр 55 100 Номер контрольной точки Форма контроля

Основные задачи дисциплины: • приобретение теоретических знаний в области информатики; • формирование умения использовать современные информационные технологии; • выработка практических навыков работы пользователя в операционной среде; • выработка практических навыков алгоритмизации и программирования на объектно ориентированном языке; • закрепление теоретических знаний по обработке информации в среде пакетов прикладных программ универсального назначения.

Основные понятия информатики и информатизация общества

Основные законы РФ «Об информации, информатизации и защите информации» (1995) «Об участии в международном информационном обмене» (1996 – в ред. 2003). В 1994 – 1995 гг. была разработана Концепция формирования и развития единого информационного пространства России.

ЕДИНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРОСТРАНСТВО «совокупность баз и банков данных, технологий их внедрения, информационно телекоммуникационных систем и сетей, функционирующих на основе единых принципов…обеспечивающих информационное удовлетворение граждан» .

Информационное общество значительная часть общества занята производством, хранением, переработкой и реализацией информации, а также высшей ее формы — знаний

Информатизация общества организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов

Цель информатизации изменение уровня жизни общества за счет повышения эффективности использования всех видов знаний, обрабатываемых с помощью компьютеров, что ведет к росту интеллектуального потенциала самого общества

Тенденции в развитии информатизации 1. Инфокоммуникационные технологии 2. Переход к открытым системам

Сетевая экономика среда, в которой любая компания или индивид, находящиеся в любой точке экономической системы, могут контактировать с любой другой компанией или индивидом по поводу совместной работы, торговли или просто для удовольствия.

Направления развития сетевой экономики 1). Электронный бизнес 2). Банковские и другие расчеты 3). Дистанционное обучение и выполнение работ

Электронный бизнес использование информационных технологий и общедоступных информационных сетей в сфере купли продажи

Виды электронного бизнеса 1. Business to Customers (B 2 C) Бизнес для Потребителя — форма электронной торговли, целью которой являются прямые продажи для потребителя. 2. Business to Business (B 2 B) Форма электронного информационного и экономического взаимодействия, классифицированного по типу взаимодействующих субъектов, в данном случае — это юридические лица, которые работают не на конечного рядового потребителя, а на такие же компании, то есть на другой бизнес

Типовые процедуры платежной системы 1. Обработка запросов с целью авторизации. 2. Перечисления на расчетные счета денежных средств за товары и услуги. 3. Переправка документов (бумажных и электронных), фиксирующих совершение сделки.

Дистанционное обучение образовательная система, обеспечивающая получение знаний с помощью сетевых технологий

Открытая система, которая взаимодействует с другими в соответствии с принятыми стандартами

Свойства открытой системы • способность унифицированного обмена данными между разными компьютерами; • переносимость прикладных программ на различные компьютерные платформы; • возможность смены одного компьютера на другой без затруднений.

Проблемы в развитии информатизации 1. Социальные проблемы ограниченность количества компьютеров у населения, в офисах и производстве, что сдерживает массовое внедрение средств информационного обслуживания в различных сферах деятельности; отсутствие развитой инфраструктуры информатизации; низкая компьютерная грамотность населения.

Проблемы в развитии информатизации 2. Научные проблемы (теоретико методологические ) üпоиск закономерностей, согласно которым происходит информатизация общества; ü адекватность отражения в памяти компьютера отчужденных индивидуальных знаний и их обобщения в форме коллективного разума (искусственного интеллекта); ü интеграция систем, воспроизводящих осознанные и неосознанные умственные усилия человека, с помощью интеллектуальных технологий.

Основные сведения об информации и информационных процессах

Информатика — наука, изучающая все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации.

Информационные процессы, связанные с получением (сбором), хранением, обработкой и передачей информации. • Получение информации основано на отражении различных свойств процессов, объектов и явлений окружающей среды и выражается в восприятии с помощью органов чувств. Для улучшения восприятия используются приборы (датчики и т. д. ) • Хранение информации – имеет большое значение для многократного использования информации и передачи информации во времени (используются книги, компьютерные носители, устройства внешней памяти). • Обработка информации – преобразование ее к виду, отличному от исходной формы или содержания. • Передача информации необходима для ее распространения. Основными устройства быстрой передачи информации на большие расстояния являются такие каналы передачи информации, как телеграф, радио, телефон, телекоммуникационные сети. 24

Понятие информации Термин «информация» происходит от латинского informatio — разъяснение, изложение, осведомленность. Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний. Сигнал представляет собой любой процесс, несущий информацию. В качестве сигналов могут использоваться физические процессы различной природы. Сообщение — это информация, представленная в определенной форме и предназначенная для передачи. Данные — это информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки ее техническими средствами, например, ЭВМ. 25

Классификация информации По способу кодирования сигнала: – Аналоговая – Цифровая Сигнал называется непрерывным (аналоговым), если его параметр в заданных пределах может принимать любые промежуточные значения. Сигнал называется дискретным (цифровым), если его параметр в заданных пределах может принимать отдельные фиксированные значения (минимальное количество таких значений только два). 26

Свойства информации атрибутивные (те свойства, без которых информация не существует, т. к. они отражающие ее природу и особенности использования); прагматические ( характеризуют степень полезности информации для пользователя); потребительские. 27

Атрибутивные свойства информации: • Неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации (информация не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем). • Дискретность (Содержащиеся в информации сведения, знания дискретны, т. е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака). • Непрерывность (Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее). 28

Прагматические свойства информации: • Наличие смысла и новизны (характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя); • Полезность (полезной называется информация, уменьшающая неопределенность сведений об объекте); • Ценность (различна для различных потребителей и пользователей); • Кумулятивность (характеризует накопление и хранение информации). 29

Потребительские свойства информации • Репрезентативность информации связана с правильностью ее отбора и формирования с целью адекватного отражения заданных свойств объекта. • Содержательность информации определяется удельной семантической емкостью (коэффициентом содержательности), равной отношению количества семантической информации к общему объему данных. • Полнота (достаточность) информации определяет тот минимальный состав, который достаточен для принятия правильного решения или для подготовки новых данных на основе имеющихся. • Своевременность информации означает ее поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного с временем решения поставленной задачи. • Точность информации характеризуется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса или явления. 30

Потребительские свойства информации: • Достоверность информации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. • Устойчивость — это свойство информации реагировать на изменение исходных данных, сохраняя необходимую точность. • Доступность информации обеспечивается возможностью выполнения соответствующих процедур ее получения и преобразования. • Актуальность информации — это степень соответствия реальному объекту, процессу, явлению. 31

Измерение количества информации Количеством информации называют числовую характеристику сигнала, характеризующую степень неопределенности (неполноту знаний), которая исчезает после получения сообщения в виде данного сигнала. Эту мера неопределенности в теории информации называют энтропией. 32

Измерение количества информации Получение информации рассматривается как получение одного сообщения из конечного наперёд заданного множества из N равновероятных сообщений, то есть расценивается как вероятностное событие. 33

Измерение количества информации Формула Хартли i = log 2 N или 2 i= N N – число равновероятных сообщений i количество информации, содержащееся в выбранном сообщении 34

Измерение количества информации Подходы к измерению количества информации в сообщении: • Содержательный • Вероятностный • Алфавитный 35

Измерение количества информации Содержательный подход связывает количество информации с содержанием сообщения. Для двух равновероятных сообщений ("орел" и "решка " при подбрасовании монеты, N=2) 2 i= 2 количество информации в сообщении i=1 Сообщение о том, что произошло одно из двух равновероятных событий, содержит 1 бит информации. Сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза, содержит 1 бит информации. 36

Измерение количества информации. Содержательный подход Определить количество информации, содержащееся в сообщении: «Студент получил оценку «отлично» из четырех возможных» (N=4) 4=2 i i= 2 (бита) 37

Определить количество информации: 1. В коробке 32 разноцветных карандаша. Какое количество информации содержит сообщение, что из коробки достали красный карандаш. 2. Сообщение о том, что я живу на 10 этаже содержит 4 бита. Сколько этажей в доме? 3. При угадывании числа из диапазона от 1 до N получено 7 бит информации. Чему равно N?

Измерение количества информации Вероятностный подход позволяет оценить количество получаемой информации для событий с разной вероятностью. Качественную связь между вероятностью события и количе ством информации в сообщении об этом событии можно выразить так: чем меньше вероятность некоторого события, тем больше информации содержит сообщение об этом событии. Количественная зависимость между вероятностью события р и количеством информации в сообщении о нем выражается формулой: i = -log 2 р i = log 2(1/p ) 39

Измерение количества информации. Вероятностный подход Пример: Пусть в корзине находятся 8 красных и 24 зеленых яблок. Вероятность вытащить красное яблоко равна 8/(8+24) = 1/4, а зеленого 24/(8+24) = 3/4. При извлечении красного яблока получаем количество информации i = -log 2(l/4) = 2 бит, а при извлечении зеленого яблока получаем количество информации i = -log 2(3/4) = 0, 3 бит. 40

Определить количество информации: 1. В корзине 32 черных и белых шаров. Среди них 4 черных. Сколько информации в сообщении о том, что достали черный шар? 2. В группе 24 человека, среди них 18 юношей. Сколько информации в сообщении о том, что староста – девушка? 3. В корзине черные и белые шары. Среди них 18 черных. Сообщение о том, что достали белый шар несет 2 бита. Сколько всего шаров в корзине?

Измерение количества информации. Алфавитный подход является универсальным способом и не зависит от содержания сообщения. Поскольку алфавит любого языка состоит из конечного набора символов, т. е. может принимать конечное число вариантов (N), что соответствует мощности алфавита, то информационный вес одного символа (i) можно рассчитать по формуле 2 i= N Информационный объем сообщения (I) находим, перемножив количество равновероятных символов (k) на информационный вес символа (i). 42

Измерение количества информации. Алфавитный подход Вычисление количества информации: I=k*i 2 i=N где: I – количество информации в символьном выражении; k – количество равновероятных символов в сообщении; i – информационный вес одного символа; N – мощность алфавита (полное число символов алфавита). 43

Измерение количества информации. Алфавитный подход Пример: Найти количество информации (I), содержащееся в тексте из k=60 символов, если известно, что мощность алфавита N=128. Сначала определяем информационную емкость одного символа (i). Для N = 128 получаем: i= 7 бит (2 i=N) 7*60=420 бит (I= k*I ) 44

Измерение количества информации. Алфавитный подход Пример: Количество различных символов, вводимых с клавиатуры в компьютер, равно 256. Какое количество информации передается в компьютер при нажатии одной из клавиш (комбинаций клавиш)? Для 256 равновероятных сообщений по формуле Хартли получим i = 8 бит (N=256, i= 8, N=28) Таким образом, нажатие клавиши (комбинаций клавиш) клавиатуры представляет собой передачу информации в компьютер размером 8 бит. Очевидно, что двоичный код каждого символа клавиатуры в данном случае является восьмиразрядным. Такой код используется в текстовом режиме (т. н. ASCII режим). 45

Определить количество информации: 1. Каков объем сообщения из 40 символов, если при его написании использовался алфавит из 128 знаков? 2. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите в байтах информационный объем документа содержащего 2 страницы текста, если на одной странице 20 строк по 80 символов.

Экономическая информация Информация, возникающая в процессе производственно-хозяйственной деятельности и служащая для управления этой деятельностью

Особенности ЭИ 1. Большой объем 2. Цикличность обработки 3. Большой удельный вес логический операций и относительно несложные математические операции 4. Представление в виде системы натуральных и стоимостных показателей

Структура ЭИ Экономический показатель реквизиты-признаки реквизит-основание

Экономический показатель Качественно-определенная дающая количественную отображаемому объекту, предмету, процессу Контролируемый управления параметр величина, оценку явлению, объекта

Реквизит признак Характеризует качественную сторону показателя. Совокупность реквизитов-признаков задает наименование показателя

Реквизит основание Характеризует количественную сторону показателя. Задает значение показателя.

Экономический показатель Номер цеха Код продукции Дата выпуска Реквизит основание Реквизиты признаки Наименование показателя Объем выпуска = Значение показателя

Классификация ЭИ 1. 2. 3. 4. По функциям управления По стабильности По источнику возникновения По способу появления

Классификация ЭИ по функциям управления • • Плановая Учетная Аналитическая Регулирующая

Классификация ЭИ по стабильности • Переменная (разовая) • Условно-постоянная (не меняется в течении некоторого периода - нормативы, справочники) Кст = Vнеизм Vобщ Если Кст >0. 5, то информация является условно постоянной (Объемы измеряются в символах, строках, байтах и т. д. )

Классификация ЭИ по источнику возникновения • Внешняя – отражает состояние рынка, прогнозы процентных ставок, цен, налоговой политики и т. д. Для внешней информации характерны неточность, противоречивость. • Внутренняя возникает внутри предприятия Для нее характерными свойствами являются точность, конкретность, полнота.

Классификация ЭИ по способу появления • Входная • Результирующая • Промежуточная (результирующая для одних операций и входная для других)