Основные понятия Информатика
Информационное общество Под информатизацией общества понимают организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав физических и юридических лиц на основе формирования и использования информационных ресурсов – документов в различной форме представления. Целью информатизации является создание информационного общества (ИО), когда большинство людей занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации. 2
Характерные черты ИО 1. 2. 3. 4. 5. решена проблема информационного кризиса, когда устранено противоречие между информационной лавиной и информационным голодом ; обеспечен приоритет информации перед другими ресурсами; в основу общества закладывается автоматизированная генерация, хранение, обработка и использование знаний с помощью новейшей информационной техники и технологии; информационные технологии приобретают глобальный характер, охватывая все сферы социальной деятельности человека; с помощью средств информатики реализован свободный доступ каждого человека к информационным ресурсам всей цивилизации; 3
Информационная деятельность общества n n n В информационной сфере (то есть сфере производства информации и информационных услуг) занято около 80% людей. Обеспечена возможность доступа любому члену общества практически в любой точке территории в приемлемое время к нужной ему информации. В информационном обществе информация - важнейший стратегический ресурс общества и занимает ключевое место в экономике, образовании, культуре. 4
Негативные черты ИО 1. все большее влияние приобретают средства массовой информации; 2. информационные технологии могут разрушить частную жизнь человека; 3. существенное значение приобретает проблема качественного отбора достоверной информации; 4. некоторые люди испытывают сложности адаптации к информационному обществу. 5
Для характеристики информационного обеспечения исторических эпох выделяют параметры: n n n Организация передачи информации в ПРОСТРАНСТВЕ (то есть распространение информации между удаленными людьми в относительно небольшой временной интервал). Организация передачи информации во ВРЕМЕНИ (то есть накопление и хранение информации) Организация ОБРАБОТКИ информации, то есть преобразование ее с целью использования в практических целях – управление, образование, создание новой информации (наука). 6
Этапы информационной революции 1. 5 тыс. до н. э. - изобретение письменности 2. Середина XVI в. – изобретение книгопечатания 3. Конец XIx в. - изобретение электричества 3. Середина 20 века - изобретение микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера 7
Информатика - это комплексная, техническая наука, которая систематизирует приемы создания, сохранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ними Информатика (Informatique) = информация + автоматика. 8
Предмет информатики как науки • аппаратное обеспечение средств вычислительной техники; • программное обеспечение средств вычислительной техники; • средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения; • средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами. Основная задача информатики как науки – это систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. 9
Приоритетные направления информатики 1. pазpаботка вычислительных систем и ПО; 2. теория информации; 3. математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний; 4. методы искусственного интеллекта; 5. системный анализ; 6. биоинформатика; 7. социальная информатика; 8. методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа; 9. телекоммуникационные системы и сети, в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество; 10. разнообразные приложения. 10
Место информатики в системе наук Общественные науки Естественные науки Информатика Математические науки Гуманитарные науки Технические науки 11
Информация (лат. informatio разъяснение, пояснение) - совокупность сведений (данных), которая воспринимается из окружающей среды (входная информация), выдается в окружающую среду (исходная информация) или сохраняется внутри определенной системы. Свойства информации: • объективность и субъективность; • полнота; • достоверность; • адекватность; • доступность; • актуальность. Материальный носитель - материальный объект или среда, служащая для передачи информации. Изменение характеристики носителя называется сигналом, а значение этой характеристики параметром сигнала. 12
Свойства информации 1. синтаксис – свойство, определяющее способ представления информации на носителе (в сигнале). 2. семантика – свойство, определяющее смысл информации как соответствие сигнала реальному миру. Семантика может рассматриваться как некоторое соглашение, известное получателю информации, о том, что означает каждый сигнал (так называемое правило интерпретации). Например, именно семантику слов (сигналов) познаёт обучаемый какому-либо иностранному языку. 3. прагматика – свойство, определяющее влияние информации на поведение потребителя. 13
Информационный процесс - изменение с течением времени содержания информации или представляющего сообщения. Основные операции • сбор данных • формализация данных • фильтрация данных • сортировка данных • архивация данных • защита данных • транспортирование данных • преобразование данных 14
Объекты информации Источник информации – это субъект или объект, порождающий информацию и представляющий ее в виде сообщения. Получатель информации - это субъект или объект, принимающий сообщение и способный правильно его интерпретировать. Сигнал – материальный носитель, который фиксирует информацию для переноса ее от источника к потребителю. Сообщение Источник информации Получатель информации Канал связи 15
Классификация информации 1. По времени возникновения: • априорная – известна получателю заранее, до получения сигнала; • апостериорная – становится известной получателю после получения сигнала. 2. По стабильности: • переменная; • постоянная. 3. По способу использования: • вспомогательная; • закрытая – ее использование возможно с согласия определенных физических или юридических лиц; • избыточная; • коммерческая – является объектом купли-продажи. 16
Канал связи Совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу от передатчика к приемнику Кодирующее устройство Декодирующие устройство Кодирующее устройство предназначено для кодирования информации. Декодирующее устройство предназначено для преобразования полученного сообщения в исходное. 17
Схема передачи информации Приемник Передатчик Помехи Кодирующие устройство Источник Декодирующие устройство Получатель 18
Виды сигналов Сигнал называется непрерывным (или аналоговым), если его параметр может принимать любое значение в пределах некоторого интервала (речь, музыка). Сигнал называется дискретным, если его параметр может принимать конечное число значений в пределах некоторого интервала. Следует различать непрерывность или дискретность сигнала по уровню и во времени Е. Н. Березин, 2007 19
Примеры сигналов Непрерывный по уровню и во времени сигнал Х Дискретный по уровню и по времени сигнал Х 20
Преобразование сообщений Непрерывный 1 Дискретный 1 Непрерывный 2 Дискретный 2 21
Виды преобразований 1. Непрерывный При таком преобразовании из-за помех, образуемых самим техническим устройством, всегда происходит потеря информации 2. Дискретный Переход при представлении сигналов к другому алфавиту 3. Дискретный Непрерывный Теорема отсчетов дает ответ на вопрос о возможности преобразования без потерь 4. Непрерывный Дискретный Два способа квантования 22
Теорема отсчетов Котельникова Непрерывный сигнал можно полностью отобразить и точно воссоздать по последовательности измерений или отсчетов величины этого сигнала через одинаковые интервалы времени, меньшие или равные половине периода максимальной частоты, имеющейся в сигнале. 23
Дискретизация непрерывного сигнала Квантование по времени Квантование по уровню 24
Квантование по времени Замена непрерывной (по времени и по уровню) функции x(t) некоторым множеством непрерывных (по уровню) функций x(ti) а) б) а) аналоговый сигнал x(t) до квантования; б) дискретный (по времени) сигнал x(t) – результат квантования. 25
Квантование по времени Дискретизация связана с потерей информации. Погрешность дискретизации (t) = x(t) – v(t), где v(t) – функция восстановления, которая по дискретным значениям восстанавливает x(t). Виды дискретизации различаются по регулярности отсчетов: 1. равномерная дискретизация - t постоянно; 2. неравномерная дискретизация - t переменно: • адаптивная - t меняется автоматически в зависимости от текущего изменения сигнала. Это позволяет увеличивать шаг дискретизации, когда изменения сигнала x(t) незначительны, и уменьшать – в противном случае; • программируемая - t изменяется оператором или в соответствии с заранее выставленными условиями, например, в фиксированные моменты времени. 26
Квантование по уровню Преобразование непрерывных (по уровню) сигналов x(ti) в диапазоне от xmin до xmax в моменты отсчета ti в дискретное множество значений xk – уровней квантования. Шаг квантования x = xj – xj-1 а) б) а) аналоговые по уровню (но дискретные по времени) сигналы x(ti) до квантования; б) квантованные по уровню сигналы x(ti). 27
Квантование по уровню При квантовании по уровню не всегда сигнал x(ti) совпадает с уровнем квантования. В таком случае: 1. либо x(ti) отождествляют с ближайшим значением; 2. либо x(ti) отождествляют с ближайшим меньшим (или большим) значением. 3. Погрешность квантования по уровню (xk) = x(ti) - xk. Погрешность квантования по уровню тем меньше, чем меньше шаг квантования. 4. Виды квантования по уровню: 5. равномерное, когда диапазон изменения сигнала разбивается на m одинаковых частей. Тогда, зная размер шага квантования, для представления xk достаточно знать число k. 6. неравномерное, когда диапазон изменения сигнала разбивается на m различных частей. 28
Достоинства дискретной формы n n высокая помехоустойчивость простота и надежность устройств по обработке информации точность обработки информации универсальность устройств 29
Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемая для сохранения, обработки и выдачи информации с целью решения конкретной задачи. В работе информационной системы выделим следующие этапы: Анализ данных - формирование первичных сообщений, которые фиксируют результаты определенных операций, свойства объектов и субъектов и т. п. . Накопление и систематизация данных - организация данных, которое обеспечивало бы быстрый поиск нужных сведений, обновление данных и сохранение целостности. Обработка данных - процессы, вследствие которых на основании прежде накопленных данных формируются новые виды данных. Отображение данных - представление их в форме, пригодной для восприятия человеком. 30
Информационные технологии Технология - это способ освоения человеком материального мира с помощью социально организованной деятельности, которая включает три компоненты: 1. информационную (научные принципы и обоснование), 2. материальную (орудие работы) 3. социальную (специалисты, имеющие профессиональные навыки). Эта триада составляет сущность современного понимания понятия технологии. 31
Умный человек всегда пользуется удачно сложившейся ситуацией, а мудрый создает такую ситуацию 32
Скачать презентацию Основные понятия Информатика Информационное общество Под информатизацией
lection1 Основные понятия информатики.ppt