Информатика Преподаватель курса Кузнецов Михаил Федорович доцент

Информатика

Преподаватель курса Кузнецов Михаил Федорович доцент кафедры ТФИТО ИЕНи. М Информатика 2

Литература: n n n Информатика для юристов и экономистов : учеб. / под ред. С. В. Симоновича. – СПб. : Питер, 2006. – 688 c. Информатика : учеб. пособие/ Хакасский гос. ун-т им. Н. Ф. Катанова; ред. С. В. Швеца. – 2 -е изд. , перераб. и доп. – Абакан: Изд-во ХГУ, 2002. – 278 c. Информатика. Базовый курс : учеб. пособие для студентов высш. техн. Учеб. заведений/ под ред. С. В. Симоновича. – 2 -е изд. – СПб. : Питер , 2007. – 639 c. Информатика 3

Структура курса: Лекции – 4 часов, n Лабораторные работы – 4 часов n экзамен Информатика 4

Информатика n дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности её создания, преобразования, передачи и использования средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Информатика = Информация (Informatique) + Автоматика (Automatique) Информатика 6

Предмет информатики – (общее определение) информационные ресурсы, их сущность, законы функционирования, механизмы взаимодействия с другими ресурсами общества. Информатика 7

Информационные ресурсы совокупность сведений в виде отдельных документов или их массивов, которые сосредоточены в библиотеках, архивах, фондах, банках данных и других информационных системах местного, регионального или государственного значения. Информатика 8

Предмет информатики – (более узкое определение) n аппаратное обеспечение средств вычислительной техники; n программное обеспечение средств вычислительной техники; n средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения; n средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами; Информатика 9

Задачи информатики: 1. 2. 3. Исследование информационных процессов любой природы. Разработка информационной техники и новейших технологий переработки информации. Решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологий во всех сферах. Информатика 10

Информация Сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления. (Федеральный Закон № 24 -Ф 3 «Об информации, информатизации и защите информации» от 25. 01. 95 г. ) n Информатика 11

Информация n Сведения, снимающие неопределенность об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования. Информатика 12

Сведения – это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т. д. Информатика 13

Сигналы результат изменений, происходящих в окружающем нас мире. Сигналы – гравитационные, электрические, магнитные, звуковые и т. д. Информатика 14

Информационный обмен Информатика 15

Регистрация сигналов Сигналы, взаимодействуя с веществом, приводят к его изменению – осуществляется регистрация сигнала. Примеры: фотопленка, ферромагнетики, изменение формы или размера тела и т. д Информатика 16

Виды сигналов U 1. Аналоговая или непрерывная t U 2. Дискретная t Информатика 17

Данные - зарегистрированные сигналы, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. Информатика 18

Методы доступа к данным Текст: 1. Необходимо иметь зрение (естественный метод). 2. Необходимо достаточное освещение (физический метод). 3. Необходимо знать азбуку (логический метод). 4. Надо знать язык, на котором написан текст. 5. Надо понимать термины и понятия, использованные в сообщении. Информатика 19

Методы доступа к данным n n n Естественные методы: 1) зрение, осязание, обоняние, слух. 2) логическое мышление, воображение, анализ, прогнозирование и т. д. Аппаратные методы: различные технические устройства (микроскоп, магнитофон, телефон и т. д. ). Программные методы: компьютерные программы, автоматизирующие обработку разных видов данных. Информатика 20

Информационные методы Естественные Основанные на системе чувств восприятия (врожденные) Искусственные Основанные на мышлении (приобретенные в результате обучения) Информатика Технические (аппаратные) Логические (программные) 21

Информация – это продукт взаимодействия данных и методов. Информация – это используемые данные. Информатика 22

Классификация информации По форме представления: Текстовая — передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка. q Числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия. q Графическая — в виде изображений, предметов, графиков. q Звуковая — устная или в виде записи передача лексем языка аудиальным путём. q Лексе ма (от др. -греч. λέξις — слово, выражение, оборот речи) Информатика 23

Классификация информации По способу восприятия: q q q Визуальная — воспринимаемая органами зрения. Аудиальная — воспринимаемая органами слуха. Тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами. Обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами. Вкусовая — воспринимаемая вкусовыми рецепторами. Информатика 24

Классификация информации По назначению: q q Массовая — содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума. Специальная — содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация. Секретная — передаваемая узкому кругу лиц и по закрытым (защищённым) каналам. Личная (приватная) — набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции. Информатика 25

Классификация информации По значению: q q q Актуальная — информация, ценная в данный момент времени. Достоверная — информация, полученная без искажений. Понятная — информация, выраженная на языке, понятном тому, кому она предназначена. Полная — информация, достаточная для принятия правильного решения или понимания. Полезная — полезность информации определяется субъектом, получившим информацию в зависимости от объёма возможностей её использования. Информатика 26

Измерение информации (энтропийный подход) I=Hapr- Haps, I – количество информации Hapr- априорная неопределенность (энтропия); Haps- апостериорная неопределенность (энтропия); Информатика 27

Формула Хартли I=log 2 N N – количество равновероятных исходов. При N=2 I=1 бит (bit (binary digit) – двоичный разряд) 1 бит – информация, получаемая при проведении опыта с двумя равновероятными исходами. Информатика 28

Формула Шеннона pi – вероятность i-го события Информатика 29

Измерение информации (объемный подход) 1 бит – значение одного разряда двоичного числа Число 10011101 имеет объем данных 8 бит 1 байт = 8 бит Информатика 30

Измерение информации (объемный подход) Более крупные единицы: 23 бит=1 байт 210 байт = 1024 байт = 1 Кбайт 220 байт = 1024 Кбайт = 1 Мбайт 230 байт = 1024 Мбайт = 1 Гбайт 240 байт = 1024 Гбайт = 1 Тбайт Информатика 31

Семантическая мера информации Для измерения смыслового содержания информации, т. е. её количества на семантическом уровне, используется тезаурасная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Информатика 32

Тезаурус совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система (Sp). Информатика 33

1. При Sp = 0 пользователь не воспринимает (не понимает) поступающую информацию. 2. при Sp → ∞ пользователь «все знает» и поступающая информация ему не нужна. 3. максимальное количество семантической информации потребитель приобретает при согласовании ее смыслового содержания со своим тезаурусом Sp=Sp opt Информатика 34

Относительная мера количества семантической информации C = Ic / V Ic – количество семантической информации V – объем информации Информатика 35