Теоретические основы информатики Лекция 1 Основы информатики Преподаватель

Теоретические основы информатики Лекция 1 Основы информатики Преподаватель Тронин Вадим Георгиевич 1

Основы информатики • • 1. 1. Цели и задачи курса. 1. 2. Понятие информации. 1. 3. Основные аспекты информации. 1. 4. История развития вычислительной техники. 2

1. 1. Цели и задачи курса. • Цель дисциплины “Теоретические основы информатики” – дать студентам необходимый запас фундаментальных понятий, моделей, формальных методов, навыков, знаний, посильное понимание существа дела для того, чтобы они могли, используя сформированный в курсе фундамент, быстро войти в ту или иную специальную дисциплину или конкретную область применения информатики, а также развивать осознанно свою информационную культуру 3

Основы информатики 1. 1. Цели и задачи курса. Теоретический курс 1. Цели и задачи курса. 2. Понятие информации. 3. Основные аспекты информации. 4. История развития вычислительной техники. Основные процессы преобразования информации. 1. Носители информации. 2. Формы представления информации в компьютере: символьная, текстовая и графическая. Системы счисления 1. Основы систем счисления. 2. Двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная и десятичная системы счисления. 3. Понятие об алгоритме преобразовании информации из двоичной в десятичную системы счисления и обратно. 4. Частные случаи преобразования информации из двоичной системы счисления в восьмеричную, шестнадцатеричную и обратно. Основы алгебры логики. 1. Основы алгебры Буля. 2. Представление логической информации и ее преобразование. 3. Базовые логические функции и их реализация Файлы и файловая структура 1. Организация данных и управление ими. 2. Понятие «файл» и «файловая система» . 3. Структура файловой системы. Файловое дерево. 4. Создание файлов, типизация файлов. Управление версиями файлов. Защита файлов. 5. Сжатие информации. Информационное общество 4

1. 1. Цели и задачи курса. Лабораторный практикум Системы счисления Основы алгебры логики Файлы и файловая структура Сжатие информации 5

1. 2. Понятие информации. 1. 2. 1. Определения • • • Норберт Винер: «информация есть информация, а не материя и не энергия» В обычном, «житейском» смысле информация - это сумма сведений, которую получает некоторый субъект, человек, группа людей или животных об окружающем мире, о самом себе, о другом субъекте или изучаемом явлении. Советская энциклопедия: 1) информация – это сведения, передаваемые людьми устным, письменным или каким-либо другим способом (с помощью условных знаков, сигналов, технических средств и т. п. ); 2) с середины ХХ века информация – это обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом, обмен сигналами в живом и растительном мире, передача признаков от клетки к клетке, от организма к организму. Информация – это сведения, уменьшающие неопределённость нашего знания об окружающем нас мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования. Информация – это мера неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и во времени, показатель изменения которыми сопровождаются все происходящие в мире процессы 6

1. 2. Понятие информации. 1. 2. 1. Определения • Данные - это зарегистрированные сигналы. • Сигнал – это изменяющийся во времени физический процесс. • Информация не может существовать без данных, без какого-либо носителя: она как-то должна быть представлена с помощью данных. С другой стороны, любые данные всегда несут в себе какуюто информацию. 7

1. 2. Понятие информации. 1. 2. 2. Схема передачи информации 8

1. 2. Понятие информации. 1. 2. 3. Информатика • Информатика – комплексная научнотехническая дисциплина, занимающаяся изучением структуры и общих свойств информации, информационных процессов, разработкой на этой основе информационной техники и технологии, а также решением научных и инженерных проблем создания, внедрения и эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной практики. 9

1. 2. 3. Информатика Составные части информатики • Теоретическая информатика – занимается изучением структуры и общих свойств информации и информационных процессов, разработкой общих принципов построения информационной техники и технологии. Основана на использовании математических методов и включает в себя такие основные математические разделы, как теория алгоритмов и автоматов, теория информации и теория кодирования, теория формальных языков и грамматик, исследование операций). • Средства информатизации (технические и программные) – раздел, занимающийся изучением общих принципов построения вычислительных устройств и систем обработки и передачи данных, вопросов, связанных с разработкой программного обеспечения. • Информационные системы и технологии – раздел информатики, связанный с решением вопросов анализа потоков информации, их оптимизации, структурирования в различных сложных системах, с разработкой принципов реализации в данных системах информационных процессов. 10

1. 2. 3. Информатика как наука связана: • с философией и психологией – через учение об информации и теорию познания; • с математикой – через теорию математического моделирования, дискретную математику, математическую логику и теорию алгоритмов; • с лингвистикой – через учение о формальных языках и о знаковых системах; • с кибернетикой – через теорию информации и теорию управления; • с физикой и химией, электроникой и радиотехникой – через «материальную» часть компьютера и информационных систем. 11

1. 2. 3. Информатика решает следующие задачи • исследует информационные процессы в социальных системах; • разрабатывает информационную технику и создает новейшие технологии преобразования информации на основе результатов, полученных в ходе исследования информационных процессов; • решает научные и инженерные проблемы создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах человеческой деятельности. 12

1. 3. Основные аспекты информации. 1. 3. 1. Функции информации • познавательная – получение новой информации. Реализуется в основном через такие этапы обращения информации, как: • – ее синтез (производство) • – представление • – хранение (передача во времени) • – восприятие (потребление) • коммуникативная – функция общения людей, реализуемая через такие этапы обращения информации, как: • – передача (в пространстве) • – распределение • управленческая – формирование целесообразного поведения управляемой системы, получающей информацию. Эта функция информации неразрывно связана с познавательной и коммуникативной и реализуется через все основные этапы обращения, включая обработку. 13

1. 3. Основные аспекты информации. 1. 3. 2. Информационные процессы • • • сбор (восприятие) информации; подготовка (преобразование) информации; передача информации; обработка (преобразование) информации; хранение информации; отображение (воспроизведение) информации. 14

1. 3. Основные аспекты информации. 1. 3. 3. Свойства информации • • • Актуальность информации – свойство сохранять ценность для потребителя в течение времени, т. е. не подвергаться «моральному» старению. Полнота информации – свойство, характеризуемое мерой достаточности для решения определенных задач. Адекватность информации – свойство, заключающееся в соответствии содержательной информации состоянию объекта. Нарушение идентичности связано с техническим старением информации, при котором происходит расхождение реальных признаков объектов и тех же признаков, отображенных в информации. Сохранность информации – свойство, характеризуемое степенью готовности определенных информационных массивов к целевому применению и определяемое способностью контроля и защиты информации обеспечить постоянное наличие и своевременное предоставление информационного массива, необходимых для автоматизированного решения целевых и функциональных задач системы. Достоверность информации – свойство, характеризуемое степенью соответствия реальных информационных единиц их истинному значению. 15

1. 4. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ 16

1. 4. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ 17