Сигнал, сообщения, данные, информация Сигнал – порождается при взаимодействии физических Объектов. Тип сигнала –различный. Сообщение – форма представления информации в виде Речи, текста, изображения и т. д. Данные – фиксированные сведения о событиях, явлениях Представленные в виде пригодном для обработки (числа, Знаки, линии и т. д. ). Данные несут информацию о событии, но не являются информацией. Чтобы получить информацию имея данные, необходимо К ним применить методы. Информация – продукт взаимодействия данных и адекватных методов.
Информация- общее научное понятие включающее в себя обмен сведений между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и Устройствами. Свойства информации: Атрибутивные свойства - это те свойства, без которых информация не существует. К данной категории свойств относится: • неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации. Хотя информация и неотрывна от физического носителя и имеет языковую природу она 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, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению
Прагматические свойства - это те свойства, которые характеризуют степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики. Проявляются в процессе использования информации. К данной категории свойств относится: • смысл и новизна. Это свойство характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях, и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя. • полезность. Уменьшение неопределенности сведений об объекте. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации.
Ценность информации различна для различных потребителей и пользователей. Кумулятивность. Характеризует накопление и хранение информации. Полнота. Характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Чем полнее данные, тем шире диапазон методов, которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса.
Достоверность. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются полезными — всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем информационного шума. Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, достоверность информации может быть более высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается. В этом случае для передачи того же количества информации требуется использовать либо больше данных, либо более сложные методы.
адекватность — это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов. Доступность (мера возможности получить ту или иную информацию ). Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.
Актуальность (степень соответствия информации текущему моменту времени). Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. • объективность и субъективность Понятие объективности информации является относительным. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается.
Динамические свойства - это те свойства, которые характеризуют изменение информации во времени. Рост информации. Движение информации и постоянное ее распространение и рост определяют свойство многократного распространения или повторяемости. Информация может быть получена и использована несколькими потребителями. Это свойство многократной используемости и проявление свойства рассеивания информации по различным источникам. старение. Информация подвержена влиянию времени
Единицы измерения информации. Единицы измерения информации служат для измерения объёма информации — величины, исчисляемой логарифмически. Первичные единицы Объём информации можно представлять как логарифм количества возможных состояний. Наименьшее целое число, логарифм которого положителен — это 2. Соответствующая ему единица (бит) является основой исчисления информации в цифровой технике. Единица, соответствующая числу 3 (трит) равна log 23≈1, 585 бита, числу 10 (хартли) — log 210≈3. 322 бита.
Такая единица как (нат), соответствует натуральному логарифму. Применяется в инженерных и научных расчётах. В вычислительной технике она практически не применяется, так как основание натуральных логарифмов не является целым числом. В проводной технике связи (телеграф и телефон) и радио исторически впервые единица информации получила обозначение бод.
Единицы, производные от бита Целые количества бит отвечают количеству состояний, равному степеням двойки. Особое название имеет 4 бита —ниббл (полубайт, тетрада, четыре двоичных разряда), которые вмещают в себя количество информации, содержащейся в одной шестнадцатеричной цифре. Байт - 8 бит. Именно к байту (а не к биту) непосредственно приводятся все большие объёмы информации, исчисляемые в компьютерных технологиях. Основная единица измерения.
Единицы измерения информации Базовые Бит · Байт единицы Связанные Ниббл · Слово · Октет единицы Традиционные Килобит · Мегабит · Гигабит · Терабит · битовые Петабит · Эксабит · Зеттабит · Йоттабит единицы Традиционные Килобайт · Мегабайт · Гигабайт · Терабайт · байтовые Петабайт · Эксабайт · Зеттабайт · Йоттабайт единицы
Представление чисел в ЭВМ Любая информация, поступающая в ЭВМ, преобразуется в двоичный код. В вычислительных машинах применяются две формы представления чисел: - естественная форма или форма с фиксированной запятой (точкой) – часть разрядов машинного слова отводится под дробную часть, часть под целую. Один разряд отводится под знак. точка знак 15 14 13 12 11 10 9 Целая часть 8 7 6 4 3 2 Дробная часть 1 0
Машинное слово – структурная единица информации ЭВМ. Недостаток формы с фиксированной запятой: малый диапазон представления чисел. Как правило, записываются только целые числа. - форма с плавающей запятой (точкой). При представлении чисел в форме с плавающей запятой форма записи имеет вид: N=m* m-мантисса; e-основание системы счисления; p-порядок, если р- отрицательное запятая смещается влево, иначе, вправо.
Диапазон обрабатываемых чисел увеличивается. Количественное измерение информации Наиболее известным является вероятностный подход к измерению информации. На основе этого подхода Разработан раздел количественной теории информации, называемый как "теория информации Шеннона". За количество информации здесь принимается снятая неопределенность выбора из множества возможностей, имеющих, в общем случае, различную вероятность. Шеннон для измерения количества информации Предложил энтропийную меру. Предположим, что имеется некоторое множество возможных событий, вероятности осуществления которых суть р1, р2, . . . Эти вероятности известны и больше ничего.
Можно ли найти меру того, насколько велик "выбор" из такого набора событий или сколь неопределенен для нас его исход? " Для такой меры Н выдвигается требование: она должна обладать следующими тремя свойствами. 1. Н должна быть непрерывной относительно рi. 2. Если все равны, то Н должна быть монотонно возрастающей функцией от n. 3. Если выбор распадается на два последовательных выбора, то первоначальная Н должна быть взвешенной суммой индивидуальных значений Н каждого из выборов. В процессе последующих исследований К. Шеннон доказал теорему: "Существует единственная функция Н, удовлетворяющая трем перечисленным выше свойствам.
При этом Н имеет вид: К- некоторая положительная постоянная. N- число возможных символов, которое можно использовать Pi- вероятность появления количества информации Шеннон назвал функцию Н энтропией множества вероятностей «она является разумной количественной мерой возможности выбора или мерой количества информации» .
На основании информационно-энтропийной меры содержательно оформилась и единица измерения количества информации, имеющая название "бит" Причем в математическом отношении 1 бит= log 2 , а в содержательной информационно-вероятностной интерпретации, исходя из того, что при имеет место Неравенство , 1 бит представляет собой максимальную энтропию выбора из двух возможностей. Менее строгим, но более распространенным, является понимание бита, как максимального количества информации, которое можно получить при ответе на вопрос в форме "да" - "нет".
Системы счисления Система счисления(далее СС) - совокупность приемов и правил для записи чисел цифровыми знаками. Наиболее известна десятичная СС, в которой для записи чисел используются цифры 0, 1, : , 9. Способов записи чисел цифровыми знаками существует бесчисленное множество. В зависимости от способов изображения чисел цифрами, системы счисления делятся на непозиционные и позиционные. Непозиционной системой называется такая, в которой количественное значение каждой цифры не зависит от занимаемой ей позиции в изображении числа (римская система счисления).
Позиционной системой счисления называется такая, в которой количественное значение каждой цифры зависит от её позиции в числе (арабская система счисления). Количество знаков или символов, используемых для изображения числа, называется основанием системы счисления. Позиционные системы счисления имеют ряд преимуществ перед непозиционными: удобство выполнения арифметических и логических операций, а также представление больших чисел, поэтому в цифровой технике применяются позиционные системы счисления.
Запись чисел может быть представлена в виде , где A(D) - запись числа A в СС D; Di - символ системы, образующие базу. По этому принципу построены непозиционные СС. В общем же случае системы счисления: A(B)=a 1 B 1+a 2 B 2 +. . . +an. Bn. Если положить, что Bi=q*Bi-1, а B 1=1, то получим позиционную СС. При q=10 мы имеем дело с привычной нам десятичной СС.
В позиционной СС число можно представить через его цифры с помощью следующего многочлена относительно q: A=a 1*q 0+a 2*q 1+. . . +an*qn (1) Выражение (1) формулирует правило для вычисления числа по его цифрам в q-ичной СС. Для уменьшения количества вычислений пользуются т. н. схемой Горнера. Она получается поочередным выносом q за скобки: A=(. . . ((an*q+an-1)*q+an-2)*q+. . . )*q+a 1 результат вычисления многочлена будет всегда получен в той системе счисления, в которой будут представлены цифры и основание и по правилам которой будут выполнены операции. 103=1*102+0*101+3*100
1. Из десятичной системы счисления - в двоичную и шестнадцатеричную: 1. исходное целое число делится на основание системы счисления, в которую переводится (2 или 16); получается частное и остаток; 2. если полученное частное не делится на основание системы счисления так, чтобы образовалась целая часть, отличная от нуля, процесс деления прекращается, переходят к шагу 3). 3. все полученные остатки и последнее частное преобразуются в соответствии с таблицей в цифры той системы счисления, в которую выполняется перевод; 4. формируется результирующее число: его старший разряд - полученное последнее частное.
Перевод дробной части производится путем умножения на основание системы: Пример: 0. 848 в 2 -ую. 0. 848 2 1. 696 2 1. 392 2 0. 784 и т. д. Запись числа идет сверху вниз: 0. 110
Десятичная Двоичная Восьмеричная Шестнадцатеричная 0 0 1 1 2 10 2 2 3 11 3 3 4 100 4 4 5 101 5 5 6 110 6 6 7 111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 1010 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15 1111 17 F 16 10000 20 10
Пример 1. Выполнить перевод числа 19 в двоичную систему счисления: 19 2 18 9 2 1 8 4 2 1 4 2 2 0 2 0 1 Получаем : 10011
Перевод из 2 -ой в 16 - ричную. Пеpевод из двоичной системы исчисления в 16 -тиричную осуществляется по таблице для каждых 4 -х двоичных единиц: 0000=0 0001=1 0010=2 0011=3 0100=4 0101=5 0110=6 0111=7 1000=8 1001=9 1010=A 1011=B 1100=C 1101=D 1110=E 1111=F Например: число 111010110 = 0001'1101'0110 = 1 D 6
Перевод из 16 -ой в 2 -ую. Заменить цифры 16 -числа в двоичный эквивалент. Пример. 13(16)=0001 0011 =10011
Перевод из двоичной и шестнадцатеричной систем счисления в десятичную. Где I – количество разрядов числа, уменьшенного га единицу. a - множитель, принимающий любые целочисленные значения от 0 до m-1, и соответствующий цифре i-го порядка числа m - основание системы счисления.
Пример. Выполнить перевод числа 100112 в десятичную систему счисления. Имеем:
Этап Ручной Механический Период Не установлен Конец 17 века Электромеханичес 90 -е годы 19 века кий Электронный 40 -е годы 20 века Комментарий Суммирующие калькуляторы, арифмометры Перфоратор, сортировщик
ПОКОЛЕНИЯ Э В М Годы применения ХАРАКТЕРИСТИКИ I II III 194619641958 -1964 1958 1972 IV 1972 - настоящее время Транзисто Основной элемент Эл. лампа ИС БИС р Количество ЭВМ в Десятки Тысячи Миллионы мире (шт. ) и тысяч Быстродействие 103 -144 (операций в сек. ) 104 -106 105 -107 106 -108
Носитель информации Перфока рта, Магнитна Диск Перфоле я Лента Размеры ЭВМ Значитель Мини. Большие микро. ЭВМ но ЭВМ меньше Гибкий и лазерный диск
Этапы решения задач на ЭВМ. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Постановка задачи Формализация (математическая постановка) Выбор (или разработка) метода решения Разработка алгоритма Составление программы Отладка программы Вычисление и обработка результатов
Алгоритм - это определенным образом организованная последовательность действий, за конечное число шагов приводящая к решению задачи. Свойства алгоритмов: Определенность Дискретность Целенаправленность Конечность Массовость
1. Блок вычислений 2. Логический блок 3. Блоки ввода/вывода 4. Начало/конец (вход/выход) 5. Предопределенный процесс Выполняет вычислительное действие Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от условия Ввод или вывод данных Начало или конец программы, Вычисления по стандартной или пользовательской подпрограмме Выполнение действий,
Алгоритмическая конструкция ветвления Ветвление - управляющая структура, организующая выполнение лишь одного из двух указанных действий в зависимости от справедливости некоторого условия. Условие - вопрос, имеющий два варианта ответа: да или нет. Запись ветвления выполняется в двух формах: полной и неполной Полная форма:
Неполная форма
Пример: найти наименьшее из 3 -х чисел
Цикл с параметром, или цикл со счетчиком -это цикл с заранее известным числом повторов. В блоке модификации указывается закон изменения переменной параметра. Xo - начальное значение параметра h - шаг Xn - последнее значение параметра
Пример: вычислить n! Пример: вычислить an
База данных — организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей Модели базы данных Модель данных строится по принципу взаимосвязанных таблиц - реляционной. Один тип объекта является главным, все нижележащие – подчиненными - иерархической. Любой тип данных одновременно может быть главным и подчиненным - сетевой.
Базы данных с табличной формой организации называются реляционными БД. Главное достоинство таблиц — в их понятности. В реляционных БД строка таблицы называется записью, а столбец — полем. В общем виде это выглядит так: Каждое поле таблицы имеет имя. Одна запись содержит информацию об одном объекте той реальной системы, модель которой представлена в таблице. Поля — это различные характеристики (иногда говорят — атрибуты) объекта. Значения полей в одной строчке относятся к одному объекту. Разные поля отличаются именами. Записи различаются значениями ключей. Главным ключом в базах данных называют поле, значение которого не повторяется у разных записей.
С каждым полем связано еще одно очень важное свойство — тип поля. Тип определяет множество значений, которые может принимать данное поле в различных записях. В реляционных базах данных используются четыре основных типа полей: числовой; символьный; дата; логический. Числовой тип имеют поля, значения которых могут быть только числами. Символьный тип имеют поля, в которых будут храниться символьные последовательности (слова, тексты, коды и т. п. ).
Тип «дата» имеют поля, содержащие календарные даты в форме «день/месяц/год» (в некоторых случаях используется американская форма: месяц/день/год). Логический тип соответствует полю, которое может принимать всего два значения: «да» — «нет» или «истина» — «ложь» или (по-английски) «true» — «false» . требования, которым должна удовлетворять организация баз данных: Производительность и готовность. Запросы от пользователя базой данных удовлетворяются с такой скоростью, которая требуется для использования данных. . Минимальные затраты. Низкая стоимость хранения и использования данных, минимизация затрат на внесение изменений.
Целостность. Современные базы данных могут содержать данные, используемые многими пользователями. Очень важно, чтобы в процессе работы элементы данных и связи между ними не нарушались. Кроме того, аппаратные ошибки и различного рода случайные сбои не должны приводить к необратимым потерям данных. Значит, система управления данными должна содержать механизм восстановления данных. Безопасность и секретность. Под безопасностью данных понимают защиту данных от случайного или преднамеренного доступа к ним лиц, не имеющих на это права, от неавторизированной модификации (изменения) данных или их разрушения. Секретность определяется как право отдельных лиц или организаций решать, когда, какое количество информации может быть передано другим лицам или организациям.
Простота внесения изменений. База данных может увеличиваться и изменяться без нарушения имеющихся способов использования данных. Возможность поиска. Пользователь базы данных может обращаться с самыми различными запросами по поводу хранимых в ней данных. Для реализации этого служит так называемый язык запросов Простота и легкость использования. Пользователи могут легко узнать и понять, какие данные имеются в их распоряжении. Доступ к данным должен быть простым, исключающим возможные ошибки со стороны пользователя. .
Компьютерный вирус - это специально написанная, небольшая по размерам программа, которая может "приписывать" себя к другим программам ("заражать « их), создавать свои копии и внедрять их в файлы, системные области компьютера и т. д. , а также выполнять различные нежелательные действия на компьютере. Программа, внутри которой находится вирус, называется "зараженной". Когда такая программа начинает работу, то сначала управление получает вирус.
В 1989 году американский студент сумел создать вирус, который вывел из строя около 6000 компьютеров Министерства обороны США. Эпидемия известного вируса Dir-II разразилась в 1991 году. Кристоферу Пайну удалось создать вирусы Pathogen и Queeq, а также вирус Smeg. Именно последний был самым опасным, его можно было накладывать на первые два вируса, и из-за этого после каждого прогона программы они меняли конфигурацию. Поэтому их было невозможно уничтожить. Чтобы распространить вирусы, Пайн скопировал компьютерные игры и программы, заразил их, а затем отправил обратно в сеть.
Классификация вирусов, предложенная Евгением Касперским 1. по среде обитания вируса 2. по способу заражения среды обитания 3. по деструктивным возможностям 4. по особенностям алгоритма вируса. сетевые распространяются по компьютерной сети файловые внедряются в выполняемые файлы загрузочные внедряются в загрузочный сектор диска резидентные находятся в памяти, активны до выключения компьютера заражения
Способы заражения: нерезидентные не заражают память, являются активными ограниченное время; безвредные практически не влияют на работу; уменьшают свободную память на диске в результате своего распространения; Деструктивные неопасные уменьшают свободную память, создают звуковые, графические и прочие эффекты возможности; опасные могут привести к серьезным сбоям в работе очень опасные могут привести к потере программ или системных данных вирусы- «спутники» вирусы, не изменяющие файлы, создают для ЕХЕ-файлов файлы-спутники с расширением , СОМ вирусы- «черви»
Скачать презентацию Сигнал сообщения данные информация Сигнал порождается при
информатика для ИС.ppt