Современные информационные технологии Цель изучения темы Формулирование

Современные информационные технологии

Цель изучения темы Формулирование исходных представлений о информатике. Изучив данную тему, студент должен: знать основные понятия информации; знать измерение и представление информации; уметь измерять объем данных; приобрести навыки работы с учебной и технической литературой.

Информатика Все большее число людей вовлекается в область деятельности, которая носит звучное и не вызывающее вопросов название — информатика. Каждая научная дисциплина должна иметь свой объект и свой предмет исследования. И, конечно же, в информатике таким объектом является компьютер — электронная цифровая вычислительная машина, первоначально предназначенная для быстрых и сложных вычислений, а теперь преимущественно используемая для обработки текстовых, графических и звуковых данных.

Информатика Под информатикой в широком смысле понимается совокупность разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации. В узком смысле информатику можно представить как совокупность следующих взаимосвязанных частей: 1) технические средства (hardware); 2) программные средства (software); 3) алгоритмические средства (brainware).

Понятие об информации С содержательной точки зрения приемлемы, например, такие определения информации: Информация совокупность фактов, явлений, событий, представляющих интерес, подлежащих регистрации и обработке (Основы эко номической информации, 1998). Информация сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, яв лениях и процессах (Закон РБ «Об информатизации» , 1995). Информация сообщение, неразрывно связанное с управлением, сигналы в единстве синтаксических, семантических и прагматических характеристик (Ващекин, 1984).

Информация и общественное развитие В широко принятом смысле информация это сведения, знания, сообщения, являющиеся объектом хранения, передачи, преобразования и помогающие решить поставленную задачу. Информация это новые сведения, которые могут быть использованы человеком для совершенствования его деятельности и пополнения знаний.

Информация Способность принимать, передавать, запоминать и некоторым образом обрабатывать разнообразную информацию является одним из самых главных признаков живого мира. Прием, передача, обработка и хранение информации является одной из самых важных сторон жизнедеятельности биологических организмов

Информация Наряду с информацией в информатике часто употребляется понятие данные. Данные это величины, их отношения, словосочетания, факты, преобразование и обработка которых позволяет извлечь информацию, т. е. знание о том или ином предмете, процессе или явлении. Иными словами, данные служат сырьем для создания информации, полученной в результате обработки данных. Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые в данный момент не используются, но хранятся. Когда данные начинают использоваться, они превращаются в информацию.

Информация “Данные" это такое же первоначальное понятие, как, скажем, в математике "точка": попытка дать определение начальным понятиям приводит к необходимости дополнительно определять использованные термины. Данные – диалектическая составная часть информации. Данные - это те или иные сведения (необязательно несущие смысловую нагрузку). Пример данных: 1812, 1930, 1944.

Информация в узком смысле слова это данные, сопровождающиеся смысловой нагрузкой. При этом, очевидно, то, что для одних является данными для других вполне может быть информацией. Пример информации: 1812 рублей, 1930 рублей, 1944 рубля. Более информативное сообщение: 1812 рублей, 1930 рублей, 1944 рубля цены на бальзам после бритья. Ещё более информативное: 1812 рублей, 1930 рублей, 1944 рубля цены на бальзам после бритья "Dune", 100 мл. в Москве

Информация может быть преобразована в знания. Знание проверенный практикой результат познания действительности, адекватное её отражение в сознании человека. Информация, полученная от специалистов, только в том случае становится знаниями, если она структурирована, специальным образом представлена, тщательно протестирована и имеет способность к развитию. Знания при использовании логического вывода позволяют порождать новые знания.

Информация Пример знания: Цены на бальзам после бритья "Dune", 100 мл. 28 января 2011 г. (по Москве): В салоне Christian Dior (Тверская ул. ): 1800 рублей; В салоне Rivoli (Торговый комплекс на Манежной площади): 1930 рублей; В салоне Л'Этуаль (Рамстор на Молодёжной): 1944 рубля.

Информация С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие свойства информации: Репрезентативность Содержательность Достаточность Доступность Актуальность Своевременность Точность Достоверность Устойчивость

Свойства информации Репрезентативность информации связана с правильностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Содержательность отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных.

Свойства информации Достаточность (полнота) означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей. Доступность определяется восприятием информации пользователем. Повышение доступности предусматривает преобразование информации в доступную и удобную для восприятия пользователем форму.

Свойства информации Актуальность определяется степенью сохранения ценности информации в момент ее использования. Своевременность означает ее поступление не позже заранее назначенного момента времени. Точность определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта.

Свойства информации Достоверность определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. Устойчивость отражает способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.

Экономическая информация представляет собой совокупность сведений, отражающих социально экономические процессы, предназначенные для управления процессами и коллективами людей в производственной и непроизводствен ной сфере.

Технические средства реализации информационных процессов При рассмотрении технических средств реализации информационных процессов целесообразно выделить следующие аспекты: 1) представление информации в ЭВМ; 2) логические основы построения персонального компьютера; 3) архитектуру компьютера; 4) компьютерные сети.

Представление информации в вычислительных машинах осуществляется с использованием позиционных систем счисления. Под системой счисления понимается способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр). Позиция цифры в числе, записанном с использование позиционной системы счисления, представляет собой степень, в которую должно быть возведено основание системы счисления (в которую производится перевод), при умножении на данную цифру.

Представление информации Количество знаков, используемых для записи числа, определяет название системы счисления. Так, в десятичной системе счисления имеется десять цифр (0, 1, 2, … 9); в двоичной системе счисления две цифры (0, 1); в шестнадцатеричной системе 16: (0, 1, 2, 3, … 9, A, B, C, D, E, F). Перевод чисел из любой системы счисления в десятичную обеспечивается перемножением цифр числа на основание системы счисления в соответствующей степени.

Представление информации Пример: 1) Перевод числа 11011 из двоичной системы счисления в десятичную: 4 3 2 1 0 11011 = 1*2 + 0*2 + 1*2 = 16 + 8 + 2 + 1 = 27. 2) Перевод числа 51 из восьмеричной системы счисления в десятичную: 1 0 51 = 5*8 +1*8 = 40 + 1 =41.

Представление информации Перевод из десятичной системы счисления в другие системы счисления целых чисел обеспечивается делением переводимого числа на основание системы счисления (в которую производится перевод) и записью остатков, полученных от деления, в обратном порядке. Пример. Перевод числа 25 из десятичной системы счисления в двоичную:

Представление информации Для обработки в компьютере информация, как правило, кодируется в двоичной системе счисления. В вычислительных машинах применяются две формы представления двоичных чисел: 1) с фиксированной запятой; 2) с использованием нормальной формы. Нормальной формой представления числа называется число, записанное в виде A= ± m* P n , где m – мантисса числа 1; Р – основание системы счисления; n – порядок числа.

Представление информации Например, число 21. 34(10) может быть представлено в следующих видах: 21. 34 2134*10 − 2 2. 134*10 0. 2134*10 2 Например: число « 678. 9876» , при выдаче на экран в нормальной форме, будет представлено в следующем виде « 6. 7898760000 E+02» .

Единицы измерения информации Бит наименьшая единица измерения величиной в один разряд, принимающее значение 0 или 1 Байт единица измерения в восемь разрядов, предназначенная для кодирования одного из 256 символов 01000101 Килобайт (Кб) = 1024 байт Мегабайт (Мб) = 1024 Кб Гигабайт (Гб) = 1024 Мб

Компьютерная обработка информации При компьютерной обработке информации приходиться иметь дело с числовой, текстовой, графической, звуковой и т. д. информацией. Для хранения данных различной природы применяются различные способы кодировки. Конкретный способ кодирования той или иной разновидности информации (данных) в компьютере принято называть форматом данных.

Текстовая информация При хранении в компьютере любой текст (документ, статья, книга) рассматривается как линейная последовательность символов. Кодировка - это способ компьютерного представления текстовых символов Кодовая таблица ПК набор, стандартно состоящий из 256 символов, каждому из которых соответствует уникальное двоичное число размером в 1 байт

Текстовая информация ASCII (American Standart Code for Information Interchange) – стандартный американский код для обмена информацией. Стандартная кодовая таблица ASCIIсимволов (866)

Текстовая информация Машинный код текста «КОМПЬЮТЕР» 1 2 3 4 5 6 7 8 9 К О М П Ь Ю Т Е Р 10001010 10001100 10001111 10011100 10011110 10010010 10000101 10010000 82 8 Е 8 С 8 F 9 C 9 E 92 85 90

Текстовая информация Кодовая таблица «Windows» для России (кириллица Windows)

Ретроспектива информационных переворотов Появление речи – переход на более совершенный уровень работы с информацией, что позволило наряду с использованием орудий труда, человеку стать человеком Появление письменности - специального механизма фиксирования и распространения информации во времени и пространстве Изобретение книгопечатания - механизма тиражирования документированной информации Создание информационных, компьютеризированных технологий в области переработки и использования знаний

Информационные технологии Технология, как и информация, - понятие многогранное. Обсудим аспекты этого понятия: технология в узком и широком смыслах; технология как практика и технология как наука; отношения в четверке «человек информация технология техника» .

Информационные технологии В узком смысле под технологией понимаются конкретные технологические приемы (например, порядок сборки узла машины или порядок ведения конкретного типа диалога «человек машина» ). В широком смысле технология есть способ освоения человеком материального мира посредством социально организуемой деятельности. Одна технология может являться составной частью более общей технологии, та, в свою очередь, еще более общей и т. д.

Информационные технологии Обсуждаемые грани понятия «технология»

Информационные технологии Таким образом, человек и информация образуют в этой четверке тандем, который нельзя «упростить» , техника и технология могут по мочь автоматизировать ряд рутинных операций, ускорить их, дать бо лее гибкие формы представления данных, но не устранить человека из информационной технологии, особенно если речь идет о смысловой обработке информации.

Информационные технологии Технология - комплекс научных и инженерных знаний, воплощенных в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способов их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям, стандартам Предметная технология - последовательность технологических этапов по модификации первичной информации в результатную

Информационные технологии Информационная технология совокупность методов и технических средств сбора, организации, хранения, обработки, передачи и представления информации, расширяющая знания людей и развивающая их возможности управления техническими и социальными процессами

Эволюция информационных технологий Первая информационная технология заключалась в передаче знаний устно. Профессиональные навыки передавались личным примером. Доступ к знаниям и информации ограничен. Возникновение письменности резко увеличило возможности по хранению информации, организация почтовых служб позволила использовать письменность как средство передачи информации. Однако уровень технологии остается ручным.

Эволюция информационных технологий Появление первого печатного станка и книгопечатания (1445 г. ) произвело первую информационную революцию. Знания стали тиражироваться и влиять на производство. Появились станки, паровые машины, фотография, телеграф, радио 1946 г. – начало эры ЭВМ. Впервые в истории человечества был создан способ записи и долговременного хранения формализованных знаний, при котором они могли влиять на режим работы производственного оборудования.

Этапы развития информационных технологий компьютерной эры 1 этап до начала 60 х г. г. Эксплуатировались ЭВМ первого и второго поколений (ламповые и полупроводниковые). Достижения: программирование в символьных адресах, разработка библиотек стандартных программ, автокодов, машинно ориентированных языков и Ассемблера, разработка оптимизирующих трансляторов и появление первых управляющих программ реального времени и пакетного режима

Этапы развития информационных технологий компьютерной эры 2 этап до начала 80 х г. г. Появились мини ЭВМ третьего поколения на больших интегральных схемах. Достижения: операционные системы второго поколения, работающие в режимах реального времени, разделения времени и в пакетном, диалоговый режим работы пользователя, языки программирования высокого уровня, пакеты прикладных программ, СУБД, САПР, АСУ

Этапы развития информационных технологий компьютерной эры 3 этап до начала 90 х г. г. В конце 70 х г. г. был сконструирован персональный компьютер. Главным стало создание информационных технологий для формализации знаний для их проникновения во все сферы человеческой деятельности. Достижения: автоматизированные рабочие места (АРМ), экспертные системы, базы знаний, локальные вычислительные сети, гибкие автоматизированные производства, распределенная обработка данных.

Этапы развития информационных технологий компьютерной эры 4 этап – 90 е г. г. Разрабатываются информационные технологии для автоформализации знаний с целью информатизации всего общества. Достижения: машины с параллельной обработкой данных, портативные ЭВМ, не уступающие по мощности большим, бесклавиатурные компьютеры, а также графические операционные системы Windows, OS 2, объектно ориентированные технологии, гипертекст, мультимедиа, глобальные информационные сети

Информатизация Во второй половине 20 века человечество вступило в новый этап своего развития. В этот период начался переход от индустриального общества к информационному. Механизм, обеспечивающий этот переход, получил название информатизации

Информатизация это процесс создания, развития и всеобщего применения информационных средств и технологий, обеспечивающий достижение и поддержание уровня информированности всех членов общества, необходимого и достаточного для кардинального улучшения качества труда и условий жизни в обществе

Компоненты процесса информатизации формирование технической базы информатизации компьютерных и телекоммуникационных систем и сетей формирование и развитие информационной индустрии как специфической сферы общественного хозяйства развитие интеллектуального и информационного рынков

Информационное общество это общество, для которого характерно обеспечение требуемой степени информированности всех его членов, расширение видов, возрастание объема и уровня предоставляемых пользователю информационных услуг

Информатизация общества создание и развитие информационной среды комплекса условий и факторов, обеспечивающих наилучшие условия функционирования информационного ресурса с учетом автоматизированных способов его переработки и использования в целях социального прогресса формирование информационных технологий и создание условий для эффективного их использования в различных общественных системах

Информационные ресурсы Понятие «ресурс» трактуется в соответствии со словарем русского языка Ожегова С. Л. как «запасы, источник чего либо» . В индустриальном обществе различают экономические (материальные, трудовые, финансовые) и природные ресурсы. Главные виды природных ресурсов. солнечная энергия, энергия приливов и отливов, внутриземное тепло, водные, земельные, минеральные (в т. ч. топливно энергетические), растительные, ресурсы животного мира. К экономическим ресурсам можно также отнести временные ресурсы.

Информационные ресурсы В информационном обществе появилось еще одно новое понятие ресурса – информационный ресурс (ИР), который существовал всегда, но не имел четкого определения. Информационные ресурсы в широком смысле совокупность данных, организованных для эффективного получения достоверной информации. В соответствии с Законом Республики Беларусь «Об информатизации» ИР – организационная совокупность документированной информации, включающая базы данных и знаний, другие массивы информации в информационных системах

Новые информационные технологии Информационные технологии предназначены для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов. Новые (современные) информационные технологии (НИТ) – это технологии обработки, передачи, распространения и преобразования информации с использованием компьютера. Непременный из компонентов ИТ – компьютер, поэтому термины «информационная технология» и «компьютерная технология» часто используются как синонимы.

Классификация информационных технологий По типу обрабатываемой информации Виды информационных технологий Данные Текст Графика Объекты Знания реального мира СУБД, алгорит. Текстовые Графичесмические процессоры Экспертные кие языки, и системы процессоры табличные гипертекст процессоры Средства мультимедиа Интегрированные пакеты: объединение различных технологий

Информационные технологии Обеспечивающие информационные технологии обработки информации, которые могут использоваться как инструмент в различных предметных областях для решения различных задач Функциональные информационные технологии представляют специфическую модификацию обеспечивающих информационных технологий, при которой реализуется какая либо из предметных технологий