Лекция № 5 Информационное обеспечение ЭВМ
Натан Ротшильд
Единицы измерения информации
В процессе научно-практической деятельности человечество выделило такие обобщенные абстрактные понятия, как вещество, энергия, информация. Термин «Информация» произошел от латинского informatio, что обозначает пояснение, изложение. Информация – это сведения об окружающем нас мире, и происходящих в нем процессах, которые могут воспринимать живые организмы и информационные системы (радио, телевидение, компьютер).
Информация - это совокупность сведений (данных), которая воспринимается из окружающей среды (входная информация), выдается в окружающую среду (исходная информация) или сохраняется внутри определенной системы.
Человек получает около 90% информации при помощи органов зрения (визуальный), примерно 9% – при помощи органов слуха (аудиальный) и только 1% при помощи остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания). Отсюда следует, что человек воспринимает информацию в виде знаков, звуков, ощущений.
Свойства информации Объективность. Информация – это отображение окружающего мира, а он существует независимо от нашего сознания, знаний и мыслей о нем. Достоверность. Информация является достоверной если она отображает истинное состояние дел. На основе достоверной информации могут приниматься верные решения. Полнота. Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания ситуации и принятия решений. Актуальность – важность, необходимость для данного времени. Полезность. Степень полезности информации зависит от потребностей конкретных людей и от тех задач, которые можно решать с помощью полученной информации.
Информация по отношению к окружающей среде бывает трех типов: входная, выходная и внутренняя.
Характерные черты информации. Информация – это нематериальная субстанция, но передается она с помощью сообщений, состоящих из материальных носителей: знаков, сигналов и физических процессов, которые изменяются с течением времени.
Для обмена информацией между людьми служат языки. Есть универсальные языки: язык живописи, язык музыки. Хранение информации осуществляется с помощью книг, а в последнее время все больше на электронных носителях.
Знаки для хранения и передачи информации: записи на бумаге, книги, дорожные указатели; ноты и пр. Сигналы: светофора, берегового маяка, лампочки на пульте управления самолетом и пр.
Информация зависит не только от самих знаков или сигналов, но и от их взаимного расположения. Где поставить запятую? «Казнить нельзя помиловать» Если из одной точки пространства информация передается в другую, то в начальной точке она не исчезает. Информация является понятной только для того, кто способен ее распознать. Иероглиф «Гармония»
Передача информации Канал связи Источник Приемник Посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал Принимает сигнал, который декодируется в принимаемое сообщение Передает сигнал Сообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передается телезрителю (приемнику) от метеоролога (источника) посредством телевизионной аппаратуры (канала связи)
Носителем информации может быть книга, журнал, частицы воздуха, радиоволны, бумага, дерево, металл, камень, кассета, дискета, фотография, слайд, перфокарта, ген и т. п.
Каналом связи между приемником и источником может быть как телекоммуникационный канал, так и воздух, переносящий звуковые и радиоволны.
Источники и приемники информации могут быть • одушевленными (животное, человек) и неодушевленными (персональный компьютер, телевизор) предметами, • явными (учитель - ученик) и косвенными (шум воды может говорить о близости водопада).
Соответствие между информацией и сообщением не является однозначным. Одну и туже информацию можно передавать разными языками, устно и письменно, в виде рисунка. Восприниматься сообщение тоже может по-разному различными людьми в зависимости от их подготовленности и интересов.
Примеры: Про место перехода дороги можно сообщить надписью «Переход» , поставить специальный дорожный знак, нарисовать полосы на дороге. Слова «хорошая погода» могут означать и солнечную погоду и дождь и морозный зимний день.
Шум Если сообщение не несет полезной информации, то оно несет шум. Информация может превращаться в шум, и наоборот, шум может превращаться в информацию: Если несколько раз сообщать одну и ту же информацию, то первый раз она интересная или полезная, а затем она превратиться в шум. Мы много видим всякой рекламы и не обращаем на нее внимания. Она для нас шум. Если нам что-то понадобилось (мебель, одежда, компьютер) мы начинаем прислушиваться к рекламе. В этом случае шум превращается в информацию.
Формы подачи информации. Текстовая – информация, которая содержится в печатных или письменных документах или отображается техническими устройствами в виде текста. Графическая –картины, рисунки, фотографии, графики, схемы, видеоизображение на экране телевизора или компьютера. Звуковая – устная речь, музыка, шумовые эффекты. Числовая – наборы числовых данных. Управляющая – команды и инструкции, которые передаются определенным исполнителям (людям, животным, роботам, станкам с ЧПУ, компьютерам). Мультимедийная – информация, которая содержит в себе несколько видов информации (кино).
Способы подачи информации. На протяжении своей истории человечество прошло много этапов подачи информации: Появление речи – устный обмен информацией. Письменность – хранение и передача информации на расстоянии. Книгопечатание, пресса – хранение и передача больших объемов информации. Радио, телефон, телеграф, телевидение – передача больших объемов информации на большие расстояния в режиме реального времени. Компьютер – хранение и передача больших объемов информации в режиме реального времени + обработка информации.
Информатика –это основанная на использовании компьютерной техники наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее Создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.
Основные направления применения информатики: разработка вычислительных систем и программного обеспечения; теория информации; математическое моделирование; методы искусственного интеллекта; системный анализ; биоинформатика; социальная информатика; методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа; телекоммуникационные системы и сети; разнообразные приложения, охватывающие все виды хозяйственной и общественной деятельности.
ИНФОРМАТИКА Технические Средства Программные средства (Hard Ware ) (Soft Ware ) Алгоритмические средства (Brain Ware)
ПРЕДМЕТ ИНФОРМАТИКИ – информационные процессы ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ – это процессы поиска, передачи, обработки, накопления (хранения) и использования информации. Поиск – наблюдение, общение со специалистами, чтение литературы, просмотр телепрограмм, запросы к информационным системам (Интернет, справочные бюро 09, БД). Хранение – зарубки на дереве, записные книжки, конспекты, книги, архивы, видеозаписи, запись на электронных носителях – дисках. Обработка – процесс изменения информации, который происходит по определенным правилам – решение задач по физике и математике, анализ литературного произведения, принятие решения в зависимости от известных фактов
ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ называется организация информационных процессов с использованием технических средств и устройств. Виды информационных технологий: письмо, почта, телеграф, телефон, телевидение, телекоммуникации, электронная почта и т. д. БУМАЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – это организация накопления, передачи и переработки информации с использованием бумажных носителей НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – это технологии накопления, обработки и передачи информации с помощью ЭВМ.
Обработка информации — получение одних информационных объектов из других путем выполнения некоторых алгоритмов. Процесс обработки информации предусматривает наличие носителя информации и средства передачи и обработки информации. Носитель информации сохраняет ее, на нем можно как-то записать соответствующий этой информации знак или сигнал. Средства передачи информации - это человеческие языки, средства телекоммуникаций, биохимические процессы в живой природе и т. д. Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь компьютер — универсальная машина для обработки информации.
Измерение информации. Двоичное кодирование.
Компьютер обрабатывает информацию только в числовой форме. При вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран или печать) строится соответствующее изображение. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов. Все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц, т. е. ПК работает в двоичной системе счисления.
Наименьшей единицей измерения информации является бит (binary digit, двоичная цифра). Это двоичный разряд, который может принимать значения 0 или 1. Команды компьютера работают не с отдельными битами, а с восьмью битами сразу. Восемь последовательных битов- байт. Для кодировки 1 символа требуется 1 байт
Соотношение единиц измерения информации 1 1 1 байт Кбайт Мбайт Гбайт Тбайт - 8 битов - 1024 байт. - 1024 Кбайт. - 1024 Мбайт. - 1024 Гбайт
Кодировка символов. Символьные строки. Для представления символов используются символьные строки. Например, для представления символа “А” используется строка 01000001, а символа “В” строка 01000010, тогда “АВ” будет представлена битовой последовательностью 0100000101000010. В общем случае символьная строка представляется сцеплением битовых строк, которые представляют отдельные символы в этой строке.
Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки. Для ЭВМ IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (American Standart Code for Information Interchange) – американский стандартный код для информационного обмена. Стандартной в этой таблице является только первая половина, т. е. символы с номерами от 0 (0000) до 127 (0111111). Сюда входят буква латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы. Остальные 128 кодов используются в разных вариантах. В русских кодировках размещаются символы русского алфавита.
Двоичные и целые десятичные числа. В десятичной системе счисления число можно представить в виде суммы произведений чисел, одно из которых число 10 в определённой степени. Например: 547=5 102 + 4 101 + 7 100. 210 Точно так же можно представить число в двоичной системе. Метод представления неотрицательных чисел в виде группы битов есть двоичная система счисления. В этой системе каждая позиция бита представлена степенью двойки. Например, число 00100110 в двоичной системе счисления 00100110 представляет число 21 + 22 + 25 = 2+ 4+ 32= 38 7 6 54 3 21 0 (в десятичной системе счисления)
Двоичная система счисления не является единственным методом использования битов для представления целых чисел. Строка битов произвольной длины может быть разбита на группы по 4 бита, каждая из которых представляет отдельную цифру. Например: 0010 0110 3210 21 2 22+21 6 26 Строка битов разбивается на две, по четыре бита в каждой. Первая строка представляет десятичную 2, а вторая - 6, следовательно, вся строка содержит десятичное число 26. Такое представление называется двоичнодесятичным.
Теперь переведём числа из десятичной системы в двоичную, т. е. закодируем числа: 0 – 02 1 – 12 2 – 102 3 – 112 4 – 1002 5 – 1012 6 – 1102 7 – 1112 8 – 10002 9 – 10012 Правило: Чтобы перевести число из одной системы в другую, нужно это число разделить на основание той системы счисления, в которую переводится данное число, причём, деление производится до момента, когда целая часть от деления будет меньше основания системы.
Примеры: 1) _5 4 1 2 2 2 0 2 1 5 - 1012 2) 20 2 -2 10 2 0 10 5 2 0 4 2 1 2 0 2 1 21 0 Проверка: 20 - 101002 432 1 0 1 20+0 21 +1 22 =5 0 20+0 21 +1 22 +0 23+1 24=4+16=20
Интерпретация битовой комбинации придает ей заданный смысл. Например: битовая строка 00100110 может быть интерпретирована как число 38 (двоичное), число 26 (двоично -десятичное) или символ “&”. Метод интерпретации битовой комбинации называется типом данных.
Данные являются составной частью информации, представляющие собой зарегистрированные сигналы. Во время информационного процесса данные преобразовываются из одного вида в другой с помощью множества разных операций. Основными операциями являются: • сбор данных • формализация данных • фильтрация данных • сортировка данных • архивация данных • защита данных • транспортирование данных • преобразование данных
Типы данных • текстовый (одна строка текста (до 255 символов)); • числовой (число любого типа(целое, вещественное и т. д. )); • дата/время (поле содержит дату или время); • денежный (рубли, доллары и т. д. ); • поле МЕМО (текст, состоящий из нескольких строк, можно просмотреть прокруткой (до 65535 символов)); • счетчик (поле вводится автоматически с вводом каждой записи); • логический (содержит одно из значений TRUE(истина) или FALSE(ложно); • поле объекта ОЛЕ (рисунки, звуковые файлы, таблицы и т. д. ).
ВЫВОДЫ:
сведения об окружающем нас мире, и происходящих в нем процессах, которые могут воспринимать живые организмы и информационные системы (радио, телевидение, компьютер). Объективность. Достоверность. Полнота. Актуальность Полезность. Сообщений – знаков и сигналов
основанная на использовании компьютерной техники наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности. процессы передачи, обработки и накопления (хранения) информации в форме знаков и сигналов.
Бит, байт, Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, Терабайт Текстовые, числовые, датавремя, денежный, счетчик, логический, поле МЕМО, поле объекта OLE
Скачать презентацию Лекция 5 Информационное обеспечение ЭВМ Натан
5 лек-Информационное обеспечение ПК.pptx