Понятие информатики и информации

Цель: Уяснить основные понятия информатики; изучить роль информации и информационных технологий в современном обществе.

Информация — это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Информация является динамическим объектом, образующимся в ходе информационного процесса.

Информатика — это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

• — Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники
• — Программное обеспечение
• — Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения (интерфейс)
• — Средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами (пользовательский интерфейс).

Информационные технологии — это машинизированные способы обработки информации, которые реализуются посредством автоматизированных информационных систем (АИС) с целью создания продукта или услуги.

Функциональное назначение информационных технологий — переработка информации с помощью ЭВМ и выработка новых знаний, соотнесенная с целями пользователей, то есть информационные технологии — это средство превращения знаний в информационный ресурс общества.

Информационное общество имеет следующие основные признаки:

• 1 Большинство работающих в информационном обществе (около 80%) занято в информационной сфере, Т. е. сфере производства информации и информационных услуг.
• 2 Обеспечены техническая, технологическая и правовая возможности доступа любому члену общества практически в любой точке территории и в приемлемое время к нужной ему информации (за исключением военных и государственных секретов, точно оговоренных в соответствующих законодательных актах).
• 3 Информация становится важнейшим стратегическим ресурсом общества и занимает ключевое место в экономике, образовании и культуре.

Информатизация — необходимое условие научно-технического, социального, экономического и политического прогресса в обществе. Неизбежность информатизации обусловлена следующими причинами:

• — беспрецедентным усложнением социально-экономических процессов в результате увеличения масштабов и темпов общественного производства, углубления разделения труда и его специализации в научно-технической революции;
• — повышением степени самоуправления предприятий, территорий, регионов.

Для информационного общества характерно обеспечение требуемой степени информированности всех его членов, возрастание объема и уровня информационных услуг, предоставляемых пользователю. Информационное общество в теоретическом аспекте характеризуется высокоразвитой информационной сферой, которая включает деятельность человека по созданию, переработке, хранению, передачи и накоплению информации.

Информация обладает следующими свойствами: объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность, актуальность.

Объективность и субъективность информации. Это понятие является относительным. Более объективной принято считать ту информацию, в которой методы вносят меньший субъективный элемент.

Полнота информации. Характеризует качество и определяет достаточность данных для принятия решений.

Достоверность. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются полезными — всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов. Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, достоверность информации достаточно высока.

Адекватность — это степень соответствию реальному объективному состоянию дела.

Доступность — мера возможности получить информацию.

Актуальность — это степень соответствия информации текущему моменту времени.

Все многообразие окружающей нас информации можно сгруппировать по различным признакам.

По признаку «область возникновения» информация делится на:

• — элементарную — отражает процессы и явления неодушевленной природы;
• — биологическую — отражает процессы растительного и животного мира;
• — социальную — отражает процессы человеческого общества.

По способу передачи и восприятия различают информацию:

• — визуальную — передается видимыми образами и символами;
• — аудиальную — передается звуками;
• — тактильную — передается ощущениями;
• — органо — лептическую — передается запахами и вкусом;
• — машинную — выдаваемую и воспринимаемую средствами вычислительной техники.

По уровню сложности информация делится на:

• — сигнал;
• — сообщение, документ;
• — информационный массив;
• — информационный ресурс.

По уровням доступа и организации информации:

• — данные в регистровой памяти;
• — данные в оперативной памяти;
• — файлы данных на внешних носителях;
• — базы данных.

По способам кодирования и представления:

• — цифровая;
• — символьная;
• — графическая.

По организации данных:

• — табличная;
• — текстовая;
• — графическая.

В информатике рассматривают две формы представления информации:

• — аналоговую (непрерывную) — температура тела; мелодия, извлекаемая на скрипке, когда смычок не отрывается от струн и не останавливается; движение автомобиля;
• — дискретную (прерывистую, цифровую) — времена года, точка и тире в азбуке Морзе.

Данные — это зарегистрированные сигналы. Данные преобразуются, транспортируются и потребляются с помощью методов. В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов. Основные операции с данными:

Сбор данных — накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

Формализация данных — приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;

Фильтрация данных — отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений Сортировка данных — упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования;

Архивация данных — организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме;

Защита данных — комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

Транспортировка данных — прием и передача данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных — сервер, потребитель — клиент;

Преобразование данных — перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.

Данные различаются типами, что связано с различиями в физической природе сигналов, при регистрации которых образовались данные. В качестве средства хранения и транспортировки данных используют носители данных.

Для автоматизации работы с данными, относящимися к различным типам, требуется унифицировать их форму представления — для этого обычно используется прием кодирования, то есть выражение данных одного типа через данные другого типа. В вычислительной технике существует система двоичного кодирования, которая основана на представлении данных последовательностью двух знаков: 0 и 1, которые называются битами. То есть наименьшая единица системы представления данных двоичного кодирования.

Существует три основных типа структур данных: линейная, иерархическая, табличная.

Линейные структуры данных (списки) — это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента однозначно определяется его номером.

Табличные структуры (матрицы) — это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых находится ячейка, содержащая искомый элемент.

В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется путем доступа, ведущим от вершины структуры к данному элементу.

Наименьшей единицей измерения данных является байт.

Используются также более крупные производные единицы информации:

Килобайт (Кбайт) = 1024 байт Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт Экзобайт = 10¹⁸ байт Код — совокупность знаков, символов и правил представления информации.

В частности, можно различать двоичный и троичный код. Алфавит первого ограничен двумя символами (0, 1), а второго — тремя символами (-1, 0, +1). Рассмотрим перечень наиболее известных кодов, некоторые из них использовались первоначально для связи, кодирования данных, а затем для представления информации в ЭВМ:

• — код Бодо — 5-разрядный код, бывший в прошлом европейским стандартом для телеграфной связи;
• — ASCII — стандартный 7-битовый код для передачи данных, поддерживает 128 символов, включающих заглавные и строчные символы латиницы, цифры, специальные значки и управляющие символы. Этот код, к которому были добавлены некоторые национальные символы (10 бинарных комбинаций), был принят Международной организацией по стандартизации (ISO) как стандарт ISO- 7;
• — EBCDIC — 8-разрядный код, предложенный фирмой IBM для машин серий IВM/360−375 (внутреннее представление данных в памяти), а затем распространившийся и на системы других производителей;
• — ASCII-8 — 8-разрядный код, принятый для внутреннего и внешнего представления данных в вычислительных системах. Включает стандартную часть (128 символов) и национальную (128 символов). Соответственно в зависимости от национальной части, кодовые таблицы различаются;
• — код Холлерита, предложенный для ПК (1913 г.), затем использовавшийся для кодирования информации перед вводом в ЭВМ с перфокарт.

Одним из «последних слов» в процессе развития систем символьного кодирования является универсальный код UNICODE — стандарт 16-разрядноrо кодирования символов.

Наиболее естественный способ представления числа в компьютерной системе заключается в использовании строки битов, называемой двоичным числом — числом в двоичной системе счисления.

Система счисления — это способ именования и изображения чисел с помощью символов, имеющих определенные количественные значения. В зависимости от способа изображения чисел системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.

В непозиционной системе цифры не меняют своего количественного значения при изменении их расположения в числе. В позиционной системе счисления количественное значение каждой цифры зависит от ее места (позиции) в числе.

Основание системы счисления — это количество различных цифр, используемых для изображения числа в позиционной системе счисления.

Двоичная система счисления имеет основание 2 и использует для представления информации две цифры: 0 и 1.

Для перевода целого числа из десятичной в двоичную систему счисления необходимо это число делить на двойку. Если поделилось без остатка, то пишем 0; если с остатком 1, то пишем 1. Это будет последняя цифра в записи числа. Например:

• 25 — 24 = 1 (остаток 1)
• 25/2 = 12
• 12 — 12 = 0 (остаток 0)
• 12/2 = 6
• 6 — 6 = 0 (остаток 0)
• 6/2 = 3
• 3 — 2 = 1 (остаток 1)
• 3/2 = 1 (остаток от деления числа 25 на 2) — это и будет первая цифра в записи числа 25 в двоичной системе.

То есть 2510 = 11 001₂

Для перевода целого числа из двоичной системы в десятичную необходимо цифры умножать на двойку в степени номера позиции (номер позиции начинается с нуля и нумеруется справа налево).

Например:

43 210 — номера позиции цифр в числе — они являются степенями двойки.

информация компьютер программа вычислительный.