Технологии обработки информации Васильева Алина Константиновна Кафедра ИС 8 лекций, 4 л/р Итоговая форма контроля: зачет
Объекты обсуждения n n Информация — сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления. Данные – сведения, полученные путем измерения, наблюдения, логических или арифметических операций и представленные в форме, пригодной для постоянного хранения, обработки и передачи. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Виды информации ТЕКСТОВАЯ по форме представления ГРАФИЧЕСКАЯ ЧИСЛОВАЯ ЗВУКОВАЯ по назначению МАССОВАЯ по значению ЛИЧНАЯ СПЕЦИАЛЬНАЯ СЕКРЕТНАЯ ПОНЯТНАЯ ПОЛЕЗНАЯ АКТУАЛЬНАЯ по способу восприятия ВИЗУАЛЬНАЯ ПОЛНАЯ ТАКТИЛЬНАЯ ОБОНЯТЕЛЬНАЯ ДОСТОВЕРНАЯ по истинности АУДИАЛЬНАЯ ИСТИННАЯ ЛОЖНАЯ ВКУСОВАЯ МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Виды технологий обработки информации ОБРАБОТКА ДАННЫХ • Моделирование • Программирование • Управление (СУБД) ОБРАБОТКА ГРАФИКИ Средства для векторной и растровой графики ОБРАБОТКА ТЕКСТОВ • Сканирование • Распознавание • Корректировка • Перевод • и т. д. ОБРАБОТКА АНИМАЦИИ, ЗВУКА, ВИДЕО Мультимедиа-приложения ОБРАБОТКА ЗНАНИЙ Экспертные системы МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Информатика n Предметом изучения науки являются именно данные: методы их создания, хранения, обработки и передачи Пример использования различных видов информации: Веб-сайт (портал): Контент Программный код Контент — термин, означающий виды информации (как текстовой, так и мультимедийной), составляющей наполнение, визуализированное для посетителя веб-сайта. Применяется для отделения понятия информации, составляющей внутреннюю структуру веб-страницы/сайта (код), от той, что будет в итоге выведена на экран. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Основные действия, производимые с данными n n n Хранение Передача Обработка МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Хранение информации в виде данных. История вопроса. Древние формы хранения информации: -Камни -Раковины Развитие – письменность: -Узелки на веревке Графические символы на камне, глине, -И т. п. папирусе … Книгопечатание – накопление информации в архивах, библиотеках, периодике и других видах документов. Документ – это семантическая информация, зафиксированная на материальном носителе для хранения. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Передача информации. Эволюция процесса. Передача информации – процесс переноса ее от источника к получателю. Пример передачи: речь Сложные информационные процессы – для передачи информации на большие расстояния 1. Представление информации – различные знаковые системы Информация об объекте – сообщение 2. Фиксация информации на мобильном объекте-носителе Мобильный объект – перемещение в пространстве МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Передача информации. Эволюция процесса. 3. Передача информации посредством электромагнитных колебаний. Реализация метода: -кодирование; -передача по специальному каналу связи; -декодирование Доставка сообщения адресату почти мгновенна, однако требуются дополнительные меры по обеспечению качества (достоверности и точности) передаваемой информации, поскольку реальные каналы связи подвержены воздействию естественных и искусственных помех. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Обработка информации Процесс обработки – перенос информации с носителя на другой носитель; преобразование из одного вида/представления в другой. Информация, предназначенная для обработки, называется данными. Первичная информация, полученная различными приборами, д. б. преобразована в форму, обеспечивающую её восприятие органами чувств человека. Обработка семантической информации – определение смысла (содержания), заключающегося в некотором сообщении. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Обработка первичной информации § Фото/видеосъемки космоса преобразуются в обычные цветные фотографии с использованием специальных преобразователей спектра и фотоматериалов. § Приборы ночного видения преобразуют изображение, получаемое в инфракрасных (тепловых) лучах, в изображение в видимом диапазоне. § Преобразование аналоговой информации в дискретную и наоборот – аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи (АЦП и ЦАП) МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
АЦП и ЦАП применяются: в измерительной технике (цифровые осциллографы, вольтметры, генераторы сигналов и т. д. ), в бытовой аппаратуре (телевизоры, музыкальные центры, автомобильная электроника и т. д. ), в компьютерной технике (ввод и вывод звука в компьютерах, видеомониторы, принтеры и т. д. ), в медицинской технике, в радиолокационных устройствах, в телефонии и во многих других областях. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Работа с семантической информацией Обработка семантической информации - это определение смысла (содержания), заключающегося в некотором сообщении. – Смысл описывается на искусственном языке – Словарь такого языка называется тезаурус – Тезаурус позволяет установить смысл сообщения и, одновременно, пополняется новыми смысловыми понятиями. Применение - в информационно-поисковых системах и системах машинного перевода. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Решение вычислительных задач и задач автоматического управления Алгоритм – это порядок действий над информацией, приводящий к заданной цели. Автомат - некоторое устройство, реализующее алгоритм. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Технологии обработки информации. Введение. Часть 2 КИБЕРНЕТИКА ИНФОРМАТИКА Современная кибернетика — это отрасль науки, исследующая сверхсложные системы, такие как: - человеческое общество (социальная кибернетика), - экономика (экономическая кибернетика), - живой организм (биологическая кибернетика), - человеческий мозг и его функция — сознание (искусственный интеллект). Информатика занимается исследованиями в области способов получения, хранения, передачи и обработки семантической информации. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
В области кибернетики и информатики используют несколько основополагающих научных теорий: Теория информации и её разделы — теория кодирования, теория алгоритмов и теория автоматов. Семиотика - комплекс научных теорий исследования смыслового содержания информации. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Теория информации n n Теория информации — комплексная, в основном математическая теория, включающая в себя описание и оценки методов извлечения, передачи, хранения и классификации информации. Носители информации - элементы абстрактного (математического) множества, взаимодействия между носителями - способ расположения элементов в этом множестве. Такой подход дает возможность формально описать код информации, то есть определить абстрактный код и исследовать его математическими методами. Для этих исследований применяются методы теории вероятностей, математической статистики, линейной алгебры, теории игр и других математических теорий. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Теория информации Основы этой теории заложил американский учёный Ральф Хартли в 1928 г. Ральф Винтон Лайон Хартли — американский учёныйэлектронщик. Он предложил генератор Хартли, преобразование Хартли и сделал вклад в теорию информации, введя в 1928 году логарифмическую меру информации, которая называется хартлиевским количеством информации или просто мерой Хартли. Позднее теория была развита американским учёным К. Шенноном, российскими учёными А. Н. Колмогоровым, В. М Глушковым и др. Современная теория информации включает в себя теорию кодирования, теорию алгоритмов, теорию цифровых автоматов и некоторые другие. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Теория алгоритмов Первые в истории человечества правила решения арифметических задач были разработаны одним из известных учёных древности Аль-Хорезми в IX веке нашей эры. В его честь формализованные правила для достижения какой-либо цели называют алгоритмами (ранее употреблялся термин «алгорифм» ). Теория алгоритмов - нахождение методов построения и оценки эффективных (в том числе и универсальных) вычислительных и управляющих алгоритмов для обработки информации. Для обоснования таких методов теория алгоритмов использует математический аппарат теории информации. Введено работами Э. Поста и А. Тьюринга в 20 -х годах ХХ века (Машина Тьюринга). Русские ученые А. Марков (Нормальный алгоритм Маркова) и А. Колмогоров. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Теория автоматов n n Теория автоматов — раздел теоретической кибернетики, в котором исследуются математические модели реально существующих или принципиально возможных устройств перерабатывающих дискретную информацию в дискретные моменты времени. Понятие автомата возникло в теории алгоритмов. Машина Тюринга, рассматриваемая в теории алгоритмов, является в то же время и неформально определённым автоматом. Теоретическое обоснование построения таких устройств является предметом теории автоматов. Теория автоматов использует аппарат математических теорий — алгебры, математической логики, комбинаторного анализа, теории графов, теории вероятностей и др. Теория автоматов вместе с теорией алгоритмов являются основной теоретической базой для создания электронных вычислительных машин и автоматизированных управляющих систем. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Семиотика n Семиотика — комплекс научных теорий, изучающих свойства знаковыхсистем. Наиболее существенные результаты достигнуты в разделе семиотики — семантике. Предметом исследований семантики является смысловое содержание информации. n Знаковой системой считается система конкретных или абстрактных объектов (знаков, слов), с каждым из которых определенным образом сопоставлено некоторое значение. Для исследований используется аппарат математической логики и математической лингвистики. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Семантика n n n Идеи семантики, намеченные ещё Г. В. Лейбницем и Соссюром в XIX веке, сформулировали и развили Ч. Пирс (1839— 1914), Ч. Моррис (1901– 1979), Р. Карнап (1891— 1970) и др. Основным достижением теории является создание аппарата семантического анализа, позволяющего представить смысл текста на естественном языке в виде записи на некотором формализованном семантическом (смысловом) языке. Семантический анализ является основой для создания устройств (программ) машинного перевода с одного естественного языка на другой. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Термины и определения n Информационный процесс — процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации. (Государственный стандарт РФ «Защита информации. Порядок создания автоматизированных систем в защищенном исполнении» (ГОСТ Р 515832000) МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Основные темы n n Технология обработки информации как система. Средства реализации технологий обработки информации: математические, технические, алгоритмические, программные, информационные, методические. Базовые технологии обработки информации: технологии электронного офиса, технологии интеграции данных различных приложений: обработка информации с использованием MS Query, модели организации данных, базы данных, информационные системы, сase – технологии проектирования информационных систем, введение в методологию анализа и проектирования информационных систем, понятие модели предметной области, понятие информационного объекта, понятие информационно-логической модели, телекоммуникационные технологии, представление информации в сетях, мультимедиа технологии, технологии защиты информации. Прикладные технологии обработки информации: технологии в научных исследованиях, среды конечного пользователя: Math. CAD, Math LAB, использование сред конечного пользователя для обработки экспериментальных данных. МГТУ “СТАНКИН”/Кафедра ИС/Васильева А. К.
Скачать презентацию Технологии обработки информации Васильева Алина Константиновна Кафедра ИС
Технологии обработки информации.ppt