2013 КазГАСА Информатика Жексембинова А.Б., Токтаркожа Г.Т.

Краткое содержание занятия c.5-24, c.11-37, c.15-23.

1. Основные понятия информатики

Информация – сведения о чем-либо. История человечества – это история того, как человек стремился получить информацию об окружающем его мире, сохранить, использовать, передать ее следующим поколениям. Наскальная живопись, клинопись, устная речь, музыкальные звуки, нотные знаки для их записи, алфавит, телеграф, радио, телефон, телевидение, компьютеры – вот лишь некоторые звенья цепи попыток совершенствовать способы получения, сохранения, обработки и передачи информации. с.15-50.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленному в понятном компьютеру виду.

Информационные процессы – действия, выполняемые с информацией: получение, хранение, обработка, передача.

Компьютер открывает перед человеком новые возможности и перспективы развития этих процессов и коммуникации между людьми. Информация – основное понятие информатики.

Информационные технологии – технологии накопления, обработки и передачи информации с использование определенных технических средств.

Информационные ресурсы – это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей воспроизводить их (книги, статьи, патенты, диссертации, научно-исследовательская и опытно-конструкторская документация, технические переводы, данные о передовом производственном опыте и др).

Информатика – наука, изучающая методы сбора, хранения, обработки и передачи информации с помощью средств вычислительной техники.

Термин «информатика» происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика).

2. Основные свойства информации

Среди основных свойств информации можно выделить следующие:

Объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность информации.

Объективность и субъективность информации. Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. Так, например, принято считать, что в результате наблюдения фотоснимка природного объекта или явления образуется более объективная информация, чем в результате наблюдения рисунка того же объекта, выполненного человеком. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых дисциплинах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события или получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).

Полнота информации. Полнота информации во многом 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 информации. 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 информации – это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании 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 информации – мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватности 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 информации – это 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. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его работы доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за это время работы информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность.

Будучи объектом преобразования и использования, информация характеризуется следующими свойствами :

синтаксис – свойство, определяющее способ представления информации на носителе (в сигнале). Так, данная информация представлена на электронном носителе с помощью определенного шрифта. Здесь же можно рассматривать такие параметры представления информации, как стиль и цвет шрифта, его размеры, междустрочный интервал и т.д. Выделение нужных параметров как синтаксических свойств, очевидно, определяется предполагаемым способом преобразования. Например, для плохо видящего человека существенным является размер и цвет шрифта. Если предполагается вводить данный текст в компьютер через сканер, важен формат бумаги;

семантика – свойство, определяющее смысл информации как соответствие сигнала реальному миру. Так, семантика сигнала “информатика” заключается в данном ранее определении. Семантика может рассматриваться как некоторое соглашение, известное потребителю информации, о том, что означает каждый сигнал (так называемое правило интерпретации). Например, именно семантику сигналов изучает начинающий автомобилист, штудирующий правила дорожного движения, познавая дорожные знаки (в этом случае сигналами выступают сами знаки). Семантику слов (сигналов) познаёт обучаемый какому-либо иностранному языку. Можно сказать, что смысл обучения информатике заключается в изучении семантики различных сигналов – суть ключевых понятий этой дисциплины;

прагматика – свойство, определяющее влияние информации на поведение потребителя. Так прагматика информации, получаемой читателем настоящего учебного пособия, заключается, по меньшей мере, в успешной сдаче экзамена по информатике. Хочется верить, что этим прагматика данного труда не ограничится, и он послужит для дальнейшего обучения и профессиональной деятельности читателя.

Свойства информации

Как и всякий объект, информация обладает свойствами. На свойства информации влияют как свойства данных, так и свойства методов, взаимодействующих с данными в ходе информационного процесса. По окончании свойства процесса свойства информации переносятся на свойства новых данных, то есть свойства методов могут переходить на свойства данных.

Информация обладает четырьмя основными свойствами. Её можно:

1) создавать,

2) передавать (а значит, принимать),

3) хранить,

4) обрабатывать (перерабатывать).

Информация обладает свойствами далеко не обычными. Например, известно высказывание Б. Шоу: «Если у тебя и меня имеется по одному яблоку и мы ими обменялись, то у каждого из нас осталось по одному яблоку; если у тебя и меня имеется по одной идее и мы ими обменялись, то у каждого из нас будет по две идеи». Однако этим особенности свойств информации не ограничиваются. Информация специфична и с точки зрения старения (т.е. на информацию действует не само время, а появление новой информации, отрицающей или уточняющей данную), и с точки зрения различных вариантов относительно материального носителя или знаковой формы, и с точки зрения воздействия (например, результат воздействия на потребителя сообщений А, В, С, Д... неравнозначен результату воздействия тех же сообщений на того же потребителя, если они поступают в различных сочетаниях, либо в иной последовательности и ином сочетании) и так далее.

Целевая функция информации характеризуется способностью влиять на процессы управления, на соответствующее целям управления поведение людей. В этом, по существу, и состоит полезность или ценность информации.

К потребительским свойствам информации относят: ценность, старение, достоверность, читабельность, оперативность, стоимость и др. В этой связи отмечаются такие свойства информации, как: надёжность, точность, полнота, достоверность, достаточность, оперативность и др.

Среди требований, предъявляемых к информации, с точки зрения передачи и использования, выделяют следующие: адресность, актуальность, возможность кодирования, высокая скорость сбора, обработки и передачи, достаточность, достоверность, многократность использования, правовая корректность, полнота, своевременность.

Рассмотрим все эти свойства более подробно.

Информации обобщённо присущи атрибутивные, прагматические и динамические свойства. Каждая из этих категорий содержит соответствующие свойства информации.

1. Атрибутивные свойства – свойства, без которых информация не существует. К данной категории свойств относятся следующие свойства информации:

● неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации. Одно из важнейших направлений информатики как науки является изучение особенностей различных носителей и языков информации, разработка новых, более совершенных и современных. Хотя информация 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, сообщения, данные и знания – дискретны, т.е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, распространяемые в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа или знака;

● непрерывность . Информация имеет свойство сливаться с ранее зафиксированной и накопленной, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению.

2. Прагматические свойства – свойства, характеризующие степень полезности информации для пользователя (потребителя), теории и практики. Они проявляются в процессе использования информации.

● смысл и новизна . Они подразумевают перемещение информации в социальных коммуникациях; выделяют новую для потребителя часть информации;

● полезность . Уменьшение неопределенности сведений об объекте. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации. Полезность информации оценивается по решаемым с её помощью задачам. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными», так как всегда присутствует некоторый уровень посторонних сигналов. В результате полезные данные сопровождаются определенным уровнем «информационного шума». Полезность информации субъективна, причём не вся информация одинаково стареет.

Самая ценная для пользователей информация достаточно полезная, полная, объективная, достоверная и новая.

●Ценность информации неоднозначное свойство и понятие. Она различна для различных потребителей. По крайней мере, оно имеет два значения: стоимость и важность информации для её получателей. Определяется как на начальном (предварительном) этапе, например, при заказе, так и на окончательном этапе – в результате ознакомления с полученными материалами, сравнения с другими, им подобными, получения дополнительных сведений из других источников и т.д. Ценная информация одновременно должна быть полезной, достаточно новой, полной и достоверной. Однако погоня за полнотой и достоверностью приводит в целом к устареванию информации и, следовательно, ее бесполезности;

● кумулятивность . Характеризует возможность накопления и хранение информации;

● полнота – степень соответствия полученной информации её истинному значению. Означает качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Подтверждает полное соответствие изначальному документу. Неполнота информации сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки;

● достоверность – степень соответствия полученной информации её истинному значению. Информация достоверна, если отражает или не искажает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принимать правильное решение. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений.

● адекватность – степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может формироваться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако полные и достоверные данные, в случае применения к ним неадекватных методов, могут привести к созданию неадекватной информации;

● доступность – мера возможности получать информацию. На степень доступности информации одновременно влияют доступность данных и адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или адекватных методов их обработки 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. Актуальность – важность, существенность для настоящего времени. Вовремя полученная информация может принести необходимую пользу. Неактуальная информация – устаревшая (например, прошлогодняя газета), либо незначимая, ненужная (например, полученное сегодня сообщение о том, что вчера можно было приобрести товар на 5% дешевле или бесплатно посетить выставку и т.п.). При работе в постоянно изменяющихся условиях важно иметь актуальную, то есть соответствующую действительности, информацию.

Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к задержке в получении информации, в результате чего она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие методом для чтения данных, могут заняться его поиском, но, поскольку алгоритм его работы доступен, то продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы информация теряет не только актуальность, но и практическую ценность и т.д.;

● объективность и субъективность . Поскольку окружающий мир существует независимо от нашего сознания и желания, то в качестве свойства информации можно выделить её объективность. Информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения и т.п. Понятие объективности информации – относительно, учитывая, что любые методы обычно являются субъективными. Более объективной принято считать информацию, в которую любые методы вносят наименьший субъективный элемент. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых дисциплинах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события или получивших информацию косвенным путём (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).

3. Динамические свойства – свойства, характеризующие изменение информации во времени.

● рост информации . Движение информации в информационных коммуникациях, постоянное её распространение и рост определяют свойство многократного распространения или повторяемости. Хотя информация и зависима от конкретного языка и конкретного носителя, она не связана жестко ни с ними. Благодаря этому информация может быть получена и использована даже одновременно несколькими потребителями. Это характеристики свойств многократной используемости и рассеивания информации по различным источникам;

● старение . Информация подвержена влиянию времени.

Кроме того, выделяют такие свойства информации, как: целостность, сохранность, защищённость, ясность, понятность, эргономичность информации и др.

Целостность – актуальность и непротиворечивость информации, её защищённость от разрушения и несанкционированного изменения. Под этим термином понимается неискажаемость данных под действием случайных помех, сбоев и отказов оборудования.

Сохранность информации – постоянная готовность информационных ресурсов к их использованию по назначению. Степень готовности ИР определяется их постоянным наличием в достоверной форме и для своевременного предоставления соответствующим пользователям в автоматизированном режиме.

Защищённость – невозможность несанкционированного использования или изменения информации.

Ясность, понятность . Информация понятна (ясная), если она выражена на языке, доступном для получателя.

Эргономичность – с точки зрения потребителя, удобство формы или объёма информации.

Свойства информации характеризуют и меры информации.

Меры информации : синтаксическая, семантическая, прагматическая.

К синтаксической (технической) мере относят: точность, надёжность информации, скорость передачи сигналов и т.д.

Семантическая мера информации подразумевает передачу смысла текста с помощью кодов.

Прагматическая мера означает эффективность влияния информации на поведение объекта.

Информация может быть классифицирована следующим образом.

По свойствам объекта определяют следующие свойства информации: показатели качества товара, его ресурсоёмкость, параметры инфраструктуры рынка, организационно-технического уровня производства, социального развития коллектива, охраны окружающей среды и т.д.

По принадлежности к подсистеме системы менеджмента информация выделяется по: целевой подсистеме, научному сопровождению системы, внешней среде системы, обеспечивающей, управляемой и управляющей подсистемам.

По форме передачи информацию делят на: вербальную (словесную) и невербальную.

По изменчивости во времени отмечают: условно-постоянную и условно-переменную (недолговечную) информацию.

По способу передачи выделяют: письменную, телефонную, телеграфную, электронную, радио и спутниковую и т.д. информацию.

По режиму передачи информация делится на передаваемую: в нерегламентные сроки, по запросу и принудительно в определенные сроки.

По назначению информация систематизируется на: экономическую, техническую, социальную, организационную и т.д.

По стадиям жизненного цикла объекта информация бывает: стратегического маркетинга, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, организационно-технологической подготовки производства и т.д.

По отношению объекта управления к субъекту выделяют информацию: между организацией и внешней средой, между подразделениями внутри организации по вертикали и горизонтали, между руководителем и исполнителями, неформальные коммуникации.

Какими бы свойствами информация не обладала, но в подавляющем большинстве случаев она должна храниться и долговременно сохраняться.

Любая социальная деятельность людей построена на создании, передаче, обработке и хранении информации. Обеспечение сохранности информации производится на основе применения специальных мер организации хранения и подготовки, восстановления и регенерации информации, специальных устройств резервирования. Качество обеспечения сохранности информации зависит от её целостности (точности, полноты) и готовности к постоянному использованию. В любом случае информация должна откуда-то появляться, следовательно, существуют её источники.

Одно из основных понятий в информатике - информация. На сегодняшний момент нет единого определения данного понятия. Но зато четко выделены основные свойства информации - достоверность, полнота, актуальность, полезность, объективность и другие. Именно они определяют качество информации и характеризуют ее. Все перечисленные нами свойства являются сугубо субъективными и зависят от требований человека к той или иной информации.

Что такое информация

Информация - довольно абстрактное понятие, не имеющее точного, фиксированного определения. Происходит термин от латинского informatio, что переводится на русский языка как сведения или разъяснения.

Понятие «информатика» имеет множество значений, которые проявляются в контексте. На сегодняшний день ученые не разработали единого определения для данного термина. Так, В. Шнейдеров отмечает, что известно более 400 определений, которые функционируют в различных сферах знаний.

Можно сузить, дав следующие определения - сведения или данные, представленные в любом виде - устном, письменном, электронном, знаковом; совокупность данных, зафиксированных на материальном носителе; сохраненные и распространенные данные.

Оперируют различные науки, такие как кибернетика, семиотика, теория массовой коммуникации, информатика, экономика. Каждая из них выбирает именно ту формулировку, которая наиболее точно описывает применение информации в данной области знаний.

Далее мы рассмотрим не только виды информации и операции над ней, но и ее основные качественные характеристики. Весьма подробно будут рассмотрены свойства информации, полнота. Примеры для каждой из характеристик будут весьма просты и понятны, что поможет вникнуть в суть каждого из них.

Виды информации

В зависимости от критериев, информацию можно классифицировать по способу восприятия, области возникновения и форме представления, назначению.

В зависимости от способа восприятия выделяют информацию визуальную, аудиальную, тактильную, обонятельную и вкусовую.

По области возникновения - элементарную, биологическую и социальную.

По форме представления и фиксации - текстовую, числовую, графическую, звуковую, машинную.

По предназначению - массовую, специальную, личную, социальную, статистическую.

Это далеко не полный перечень классификаций, на самом деле их куда больше. Мы привели лишь основные.

Операции над информацией

Над информацией, вне зависимости от ее вида, можно выполнять различные операции. Рассмотрим основные из них:

1. Сбор или накопление информации с целью обеспечения ее полноты, достоверности и актуальности.
2. Фильтрация - отсеивание лишней информации. К примеру, достоверность и полнота информации - это одни из основных ее свойств. Если полученная информация не соответствует им, она может считаться лишней и уничтожаться.
3. Защита информации - предотвращение утраты, модификации, несанкционированного использования полученных данных.
4. Преобразование - изменение способа К примеру, текст представляется в виде таблицы или схемы, озвучивается.

Основные свойства информации

Как и любой другой имеет свои особенности и свойства. Так, главные свойства - адекватность, объективность, доступность, точность, полнота информации. Именно они указывают на качество полученных данных, степень их соответствия потребностям той или иной группы людей.

Объективность

Объективность информации - независимость данных от чьего-либо мнения или сознания, методов получения. Чем она объективна, тем более достоверна.

К примеру, зафиксированная с помощью снимка, более объективна, чем нарисованная художником. Или же уточнение погоды на улице. Так, информация о том, что на улице тепло - субъективна, а вот данные о том, что градусник показывает 24 градуса тепла, уже объективны.

На данное свойство влияет тот факт, пропущены ли данные через субъективное восприятие человека или же нет, были ли это факты или допущения.

Полнота

Полнота информации - это показатель, который указывает на меру достаточности полученных данных для решения той или иной задачи. Он весьма относителен, так как оценивается по тому, насколько данная информация может помочь при решении той или иной проблемы. Если информации достаточно для принятия правильного решения - она полная. Если нет, то ее использование не принесет ожидаемого эффекта.

Чем полнее полученные данные, тем больше доступно человеку методов для решения проблемы, тем быстрее он сможет подобрать правильный и решить свою проблему. Неполная же информация может привести к ошибочным решениям, выводам.

Рассмотрим, в какой ситуации может быть важна полнота информации. Примеры могут быть следующими. По телевизору показали прогноз погоды, но сказали лишь то, что температура на улице днем будет +25. При этом диктор не сказала, будет ли солнечно или пасмурно, будет ли дождь. Такая информация недостоверна. На ее основании зритель может принять решение не брать с собой зонт и в итоге попасть под дождь.

Второй пример: студентам было сказано, что во вторник будет экзамен, но предмет не был назван. Таких данных также недостаточно для решения задачи.

В целях полноты информации нужно собрать как можно больше данных и, отфильтровав их, получить в итоге наиболее полные сведения, которые можно использовать для решения поставленных задач.

Достоверность

Достоверность информации - ее верность, соответствие действительности, фактам.

Достоверная информация строится на фактах, объективных сведениях. Полнота и достоверность информации взаимосвязаны между собой, так как неполная информация может быть недостоверной. К примеру, при умалчивании некоторых фактов информации не соответствует действительности. Связано это с критериями достоверности:

Отсутствие искаженных, ложных и неполных данных.

Разборчивость речи (способа фиксации).

Причины недостоверности информации, которые можно выделить как наиболее часто встречаемые: искажение, как преднамеренное (изначально неверное толкование, искажение из-за помех), так и намеренное - дезинформация, ошибки в фиксации данных, утаивание важных деталей.

Актуальность

Актуальность информации - степень соответствия полученной информации данному времени, вовремя полученная информация.

К примеру, возьмем все тот же прогноз погоды. На завтра или на будущую неделю он будет актуален для нас, так как поможет подобрать подходящую одежду, возможно, скорректировать свои планы. В то же время прогноз вчерашний или недельной давности для нас неактуален, так как не несет никакой ценности, так как эта информация получена несвоевременно, не соответствует интересующему нас времени.

Но следует помнить и о том, что, в зависимости от целей, неактуальная для одних людей информация может быть актуальна для других. Так, при раскрытии преступления в некоторых ситуациях состояние погоды в день кражи или убийства может иметь ключевое значение.

Так, свойства информации - полнота, актуальность и достоверность - важны при решении проблемы.

Новизна

Информация должна привносить что-то новое в понимание сущности или объекта. Считается, что под ней стоит подразумевать только те данные, которые могут принести пользу человеку, дать сведения о чем-то новом.

В целом далеко не все ученые признают данное свойство обязательным для информации. Свойство новизны информация приобретает в том случае, если это данные о каких-либо новых исследованиях, явлениях, событиях, произошедших в мире. К примеру, информация о результатах выборов обладает новизной, но лишь в течение короткого промежутка времени.

Полезность

Полезность, или ценность информации оценивается по отношению к нуждам тем или иным ее потребителей, задачам, которые можно решить с ее помощью. Полезная информация - самая ценная.

К примеру, для людей с аллергией ценны данные о составе того или иного продукта. Для брокера или банкира - состояние экономики в данный момент времени. Достоверность, актуальность, полнота информации - это залог ее полезности, гарантия того, что с ее помощью человек может решить поставленную перед ним задачу максимально быстро.

Адекватная

Адекватность - соответствие информации ожидаемому содержимому, соответствие отображаемому объекту или явлению. В целом адекватность - понятие, схожее с объективностью информации и ее достоверностью.

Можно привести следующий пример адекватности информации. На вопрос, какого цвета листья, человек отвечает - зеленого. Если ответ будет синего, черного, листья круглые и т. д., то полученная информация не может считаться адекватной. Таким образом, адекватность информации - ее правильный, достоверный ответ на поставленный вопрос.

Доступность

Доступность - возможность получать ту или иную информацию, совершать над ней ряд операций, к которым относится ее чтение, изменение и копирование ее, использование для решения задач, получения новых данных.

Основные примеры доступности информации при полноте ее содержимого - научные монографии, исследования, изложенные в книгах данные, информация о состоянии окружающей среды.

В какой-то мере можно говорить о доступности политической и экономической информации для общества в целом, но вот говорить о ее полноте при этом далеко не всегда разумно.

Еще одним ярким примером доступности информации может стать книга, написанная на родном для человека языке. А вот если она напечатана на иностранном языке, незнакомом человеку, то о доступности содержащейся в ней информации уже нельзя говорить.

Выводы

До сих пор нет единого определения для термина информация. Каждая область знаний, каждый ученый разрабатывает свое понятие для данного термина. Если говорить в общем, то информация - это какие-либо сведения, обладающие рядом определенных свойств.

А полнота информации - это одно из основных ее свойств. Наряду с ней также выделяют актуальность, достоверность, доступность, объективность, полезность. Данные свойства носят весьма субъективный, в некоторых случаях даже условный характер.

Вопрос №1 Информатика как наука. Состав информатики.

Термин "информатика" происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика" .

Инфоpматика - это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

основные направления :

pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения ;

теоpия инфоpмации , изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации;

методы искусственного интеллекта , позволяющие создавать программы для решения задач, требующих определённых интеллектуальных усилий при выполнении их человеком (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);

системный анализ , заключающийся в анализе назначения проектируемой системы и в установлении требований, которым она должна отвечать;

методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;

средства телекоммуникации , в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество;

разнообразные пpиложения в производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности.

Информатику обычно представляют состоящей из двух частей:

технические средства ;

программные средства .

Технические средства , то есть аппаратура компьютеров , в английском языке обозначаются словом Hardware .

Для программных средств используется термин Software , который определяет равнозначность программного обеспечения и самой машины.

Помимо этих двух общепринятых ветвей информатики выделяют ещё одну существенную ветвь - алгоритмические средства (Brainware ). Эта ветвь связана с разработкой алгоритмов и изучением методов и приёмов их построения.

Нельзя приступить к программированию, не разработав предварительно алгоритм решения задачи.

Вопрос №2 Информация и ее данные.Основные свойства.

Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.

Информация – это есть полезное содержание данных . Данные – это есть форма представления информации. Более полно характеристика этой связи дается путем представления трех основных аспектов (сторон) информации: её прагматического, семантического и синтаксического содержания.

Прагматический аспект отражает соответствие информации достижению цели, т.о. определяет полезность информации, содержащейся в данных. Таким образом, оцениваются потребительские свойства информации.

Семантический аспект характеризует смысловое содержание информации и определяет степень соответствия информационного объекта и его образа, содержащегося в информации (данных).

Синтаксический аспект информации связан с формой её представления и не затрагивает её смыслового содержания.

Поэтому данные представляют только синтаксический аспект информации.

Свойства информации

основное свойство (т.н. показатель качества) информации – её ценность определяется важностью задач, которые может решить информационный субъект (человек) с её помощью. Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения той или иной задачи, а также от того, насколько она найдёт применение в дальнейшем.

Полезность информации определяется степенью полезности её использования для решения задач, стоящих перед информационным субъектом. Полезность информации зависит от таких её свойств, как полнота, актуальность и достоверность.

Достоверность информации определяется степенью отражения в информации свойств информационного объекта. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел.

Полнота информации определяется тем, насколько полно отражены в информации свойства информационного объекта необходимые для решения поставленной перед субъектом задачи.

Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.

Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.

Актуальность информации определяется её способностью отвечать задачам, решаемым в текущий момент. Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Нежелательны как преждевременно полученная информация (когда она не может быть усвоена), так и её задержка.

Понятность информации определяется возможностью уяснить содержание полученных данных и составить представление об информационном объекте. Это семантический аспект информации. Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация. Если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, она может стать бесполезной.

Возможность получения информации субъектом определяет её доступность . Доступность информации характеризуется возможностью получения доступа к источнику информации. Информация должна преподноситься в доступной форме (по уровню её восприятия). Поэтому одни и те же вопросы по разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях. Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно).

Вопрос №3 Формы представления и передачи информации. Кодирование данных

Виды информации: с помощью зрения воспринимается визуальная информация , с помощью слуха аудиоинформация. По степени значимости информации для субъекта информация подразделяется на виды: личная, специальная, общественная .

Для классов информационных объектов выделяют такие виды информации, как естественная (для природных объектах), социальная , техническая . Внутри этих видов возможно дальнейшее разделение их на подвиды, например, генетическая информация, социально-экономическая информация и т.п.

По типу данных информацию делят на числовую, текстовую, графическую, звуковую, видеоинформацию

Как передаётся информация:

Информация передаётся в виде сообщений от источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.

Например, сообщение , содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника - специалиста-метеоролога посредством канала связи - телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.

Передача информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.

Кодирование данных

Код – система условных обозначений или сигналов.

Длина кода – количество знаков, используемых для представления кодируемой информации Кодирование данных – это процесс формирования определенного представления информации. Декодирование – расшифровка кодированных знаков, преобразование кода символа в его изображение Двоичное кодирование – кодирование информации в виде 0 и 1.

В вычислительной технике - она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски - binary digit или сокращенно bit (бит). Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т.п.).

Вопрос № 4 Единицы измерения количества информации.

Возможно ли объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является вывод:

Понятие "количество информации", основано на том, что информацию, содержащуюся в сообщении, можно трактовать в смысле её новизны или уменьшения неопределённости наших знаний об объекте.

Так, американский инженер Р. Хартли (1928 г.) процесс получения информации рассматривает как выбор одного сообщения из конечного наперёд заданного множества из N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определяет как двоичный логарифм N.

Пусть нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: I = log 2 100 = 6,644. То есть сообщение о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644 единиц информации.

Для неравновероятных сообщений американский учёный Клод Шеннон предложил в 1948 г. другую формулу определения количества информации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сообщений в наборе.

Легко заметить, что если вероятности p 1 , ..., p N равны, то есть каждая из них равна 1/N , то формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

В качестве единицы информации условились принять один бит (англ . bit - двоичная цифра).

Бит -самая мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица - байт , равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2 8).

Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2 10 байт,

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2 20 байт,

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2 30 байт.

В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2 40 байт,

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2 50 байт.

За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Тогда это будет не двоичная (бит), а десятичная единица информации (дит).

Вопрос №5-№6 Классификация компьютеров по поколениям

какие компьютеры относятcя в первому поколению ?

К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х годов. В их схемах использовались электронные лампы . Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами , которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства.

Быстродействие порядка 10-20 тысяч операций в секунду.

Но это только техническая сторона. Очень важна и другая - способы использования компьютеров, стиль программирования, особенности математического обеспечения.

Программы для этих машин писались на языке конкретной машины . Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был наиболее длительным по времени.

Несмотря на ограниченность возможностей, эти машины позволили выполнить сложнейшие расчёты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др.

Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на разработку программ, и временем счета.

Эти проблемы начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её использования . Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров.

Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счётная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М-20.

Какие компьютеры относятся ко второму поколению

Второе поколение компьютерной техники - машины, сконструированные примерно в 1955-65 гг. Характеризуются использованием в них как электронных ламп , так и дискретных транзисторных логических элементов . Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски .

Быстродействие - до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти - до нескольких десятков тысяч слов.

Появились так называемые языки высокого уровня , средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде .

Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами , переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык.

Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы , управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы.

Таким образом, операционная система является программным расширением устройства управления компьютера .

Для некоторых машин второго поколения уже были созданы операционные системы с ограниченными возможностями.

Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость , которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.

Информатика

Конспекты лекций

Для студентов факультета

социологии, экономики и управления,

1 курс, 1 и 2 семестр

Всего часов - 36

Составитель : старший преподаватель Андреев В.В.

Рязань, 2009
РАЗДЕЛ 1. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ

Лекция 1. Понятие информации. Свойства информации.

Понятия: информация, сообщение, данные.

Существование области и предмета информатики немыслимо без основного ресурса – информация. Термин «информация » происходит от латинского «information », что означает разъяснение, осведомление, изложение . С позиции материальной философии информация есть отражение реального мира с помощью сведений (сообщений). Сообщение – это форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т.д.

В широком смысле информация – это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами.

В узком смысле информация – это сведения об объекте и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Информатика рассматривает информацию как концептуально связанные между собой сведения, данные, понятия, изменяющие наши представления о явлении или объекте окружающего мира.

Информация любой природы, зафиксированная каким-либо образом – это данные . Информация может быть зафиксирована: в книгах; на магнитной ленте, диске; в мозге человека (то есть информация – это как бы используемые данные). Физическая среда – это носитель информации . Любые данные на носителе можно представить в виде последовательности символов.

Информацией называют абстрактное содержание (содержательное значение) какого-либо высказывания, указания, описания, сообщения или известия (Манфред Брой ).

Итак, в связи с информацией различаем:

· представление;

· значение;

· отношение к реальному миру (связь абстрактного с реальным).

С практической точки зрения информация всегда представляется в виде сообщения – последовательности символов. Сообщение – это символы для информации, смысл которых надо выучить.

При работе с информацией всегда есть ее источник и потребитель (получатель). Сообщение от источника к получателю передается посредством какой-либо среды – канала связи (например, воздух, в котором распространяются звуковые волны). Сообщения могут иметь различную форму представления: звуковое, графическое, последовательность символов, письмо, жесты. Для ЭВМ сообщением является: звук, графика, последовательность символов.

Для передачи одной и той же информации могут существовать различные, передающие ее сообщения. Одно и то же сообщение может передавать различную информацию.

Решающим для связи между сообщением N и информацией I является правило интерпретации (например, результат договоренности).

1. Информация – это смысл сообщения.

2. Смысл можно понять, имея правило интерпретации.

3. Информация представляется с помощью символов (знаков).

Данные превращаются в информацию , если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности о чем-либо. Однако данные не тождественны информации. Наблюдая излучения звезд, человек получает определенный поток данных, но станут ли эти данные информацией, зависит еще от очень многих обстоятельств. В конечном случае и нужен метод – правило интерпретации. Данные становятся информацией, если известен метод и есть передача данных.

Одной из важнейших разновидностей информации является информация экономическая . Ее отличительная черта – связь с процессами управления коллективами людей, организацией. Экономическая информация сопровождает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг.

Экономическая информация – совокупность сведений, отражающих социально-экономические процессы и служащих для управления этими процессами и коллективами людей в производственной и непроизводственной сфере.

Существенными признаками классификации экономической информации являются ее назначение и источники получения .

Пути и процессы, обеспечивающие передачу сообщений от источника информации к ее потребителю, называются информационными коммуникациями .

Свойства информации

Возможность и эффективность использования информации обуславливается такими ее потребительскими качествами (свойствами):

• репрезентативность – связана с правильностью отбора (обоснованность отбора, существование признаков);
• содержательность – отражает семантическую емкость (меньше слов, больше информации);
• полнота (достаточность) – для принятия правильно решения и без избыточности;
• доступность – обеспечивается выполнение соответствующих процедур ее получения и преобразования;
• актуальность – определяется степенью сохранения ценности информации для управления в интервале и момент времени;
• своевременность ;
• точность – степень близости к информации к информации о состоянии реального объекта;
• достоверность – измеряется вероятность того, что значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности;
• адекватность – это степень соответствия реальному объективному состоянию дел. Неадекватная информация образуется, если данные неполные и недостоверные, но если и используются неадекватные методы (например, плохой перевод).

Следует отметить, что в реальной жизни вряд ли возможна полная адекватность информации. Всегда присутствует некоторая степень неопределенности.