ИНФОРМАТИКА 1

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ 1. Наименование дисциплины: ИНФОРМАТИКА 2. Цикл: Цикл фундаментальных дисциплин 3. Количество часов: Объект обучения: студенты специальности «управление и информатика в технических системах» 5. Цели изучения дисциплины: – Знать базовые понятия информатики, информационной технологии и уметь работать с основными программными системами в операционной системе Windows. 6. Метод преподавания – Преподавать с помощью слайдов и прожектора. 7. Форма экзамена: устная 2

Содержание дисциплины Глава 1. Введение в информатику Глава 2. Общие принципы организации и работы Глава 3. Классификация компьютеров Глава 4. Арифметические основы компьютеров Глава 5. Логические основы компьютеров Глава 6. Программное обеспечение компьютеров Глава 7. Алгоритмы. Алгоритмизация. Алгоритмические языки Глава 8. Технология подготовки и решения задач с помощью компьютера Глава 9. Применения информатики и компьютерной техники 3

Глава 1. Введение в информатику 4

Что такое инфоpматика Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика. Широко распространён также англоязычный вариант этого термина "Сomputer science", что означает буквально "компьютерная наука". 5

Что такое инфоpматика 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. 6

Что такое инфоpматика Таким образом, информатика базируется на компьютерной технике и немыслима без нее 7

Что такое инфоpматика Инфоpматика комплексная научная дисциплина с широчайшим диапазоном применения. Её приоритетные направления: – pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения; – теоpия инфоpмации, изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации; – математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний; – Далее... 8

Что такое инфоpматика – методы искусственного интеллекта, моделирующие методы логического и аналитического мышления в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.); – системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера; – биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах; – Далее... 9

Что такое инфоpматика – социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества; – методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа; – телекоммуникационные системы и сети, в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество; – разнообразные пpиложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности. 10

Что такое инфоpматика Российский академик А.А. Дородницин выделяет в информатике три неразрывно и существенно связанные части технические средства, программные и алгоритмические.А.А. Дородницин – Технические средства – Hardware – Программные средства – Software. – Алгоритмические средства - Brainware (англ. brain интеллект). 11

Что такое инфоpматика Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. С ней связано начало революции в области накопления, передачи и обработки информации. Эта революция преобразует не только сферу материального производства, но и интеллектуальную, духовную сферы жизни. 12

. Что такое информация Термин "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснения, изложение. Несмотря на широкое распространение этого термина, понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке. 13

. Что такое информация в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п. "Информировать" в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше"; в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов; в кибернетике под информацией понимает ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер). 14

. Что такое информация Приведем еще несколько определений: – Информация это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний (Н.В. Макарова); – Информация это мера сложности структур (Моль); – Информация это отраженное разнообразие (Урсул); – Информация это содержание процесса отражения (Тузов); 15

. Что такое информация В каком виде существует информация? Информация может существовать в виде: – текстов, рисунков, чертежей, фотографий; – световых или звуковых сигналов; – радиоволн; – электрических и нервных импульсов; – магнитных записей; – жестов и мимики; – запахов и вкусовых ощущений; 16

. Что такое информация 1.4. Как передаётся информация? – Информация передаётся в форме сообщений от некоторого 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. канал связи ИСТОЧНИК >ПРИЁМНИК 17

. Что такое информация Примеры: – Cообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника специалиста-метеоролога посредством канала связи телевизионной передающей аппаратуры и телевизора. – Живое существо своими органами чувств (глаз, ухо, кожа, язык и т.д.) воспринимает информацию из внешнего мира, перерабатывает её в определенную последовательность нервных импульсов, передает импульсы по нервным волокнам, хранит в памяти в виде состояния нейронных структур мозга, воспроизводит в виде звуковых сигналов, движений и т.п., использует в процессе своей жизнедеятельности. 18

. Что такое информация Как измеряется количество информации? – В качестве единицы информации Клод Шеннон предложил принять один бит (англ. bit binary digit двоичная цифра). – Бит в теории информации количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений (типа "орел""решка", "чет""нечет" и т.п.). 19

. Что такое информация Бит слишком 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. 20

. Что такое информация Что можно делать с информацией? создавать; передавать; воспринимать; иcпользовать; запоминать; принимать; копировать; формализовать; распространять; преобразовывать; комбинировать; обрабатывать; делить на части; упрощать; собирать; хранить; искать; измерять; разрушать; и др. 21

. Что такое информация Какими свойствами обладает информация? 22 достоверность; полнота; ценность; своевременность; понятность; доступность; краткость; и др.

. Что такое информация Какими свойствами обладает информация? – 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. – Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки. 23

. Что такое информация Какими свойствами обладает информация? – Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п. – Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения задачи, а также от того, насколько в дальнейшем она найдёт применение в каких-либо видах деятельности человека. – Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Одинаково нежелательны как преждевременная подача информации (когда она ещё не может быть усвоена), так и её задержка. 24

. Что такое информация Какими свойствами обладает информация? – Если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, она может стать бесполезной. – Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация. – Информация должна преподноситься в доступной (по уровню восприятия) форме. 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). Краткость информации необходима в справочниках, энциклопедиях, учебниках, всевозможных инструкциях. 25

. Что такое информация Что такое обработка информации? – Обработка информации получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов – Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации. – Средства обработки информации это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер универсальная машина для обработки информации. – Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов. – Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем 26

. Что такое информация Что такое информационные ресурсы и информационные технологии? – Информационные ресурсы это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство Это книги, статьи, патенты, диссертации, научно- исследовательская и опытно-конструкторская документация, технические переводы, данные о передовом производственном опыте и др. [42].42 Информационные ресурсы (в отличие от всех других видов ресурсов трудовых, энергетических, минеральных и т.д.) тем быстрее растут, чем больше их расходуют. 27

. Что такое информация Что такое информационные ресурсы и информационные технологии? – Информационная технология это совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации Человечество занималось обработкой информации тысячи лет. Первые информационные технологии основывались на использовании счётов и письменности. Около пятидесяти лет назад началось исключительно быстрое развитие этих технологий, что в первую очередь связано с появлением компьютеров. В настоящее время термин "информационная технология" употребляется в связи с использованием компьютеров для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи и, отчасти, бытовую электронику, телевидение и радиовещание. 28

. Что такое информация Что понимают под информатизацией общества? Информатизация общества организованный социально- экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов Цель информатизации улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий их труда. Информатизация это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьёзных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования новых информационных технологий и др. 29

Вопросы для самоконтроля Что означает термин "информатика"? 30

Вопросы для самоконтроля Где и как человек хранит информацию 31

Вопросы для самоконтроля Что необходимо добавить в систему "источник информации приёмник информации", чтобы осуществлять передачу сообщений? 32

Вопросы для самоконтроля Приведите примеры ситуаций, в которых информация 33 а) создаётся;д) копируется;и) передаётся; б) обрабатывается;е) воспринимается;к) разрушается; в) запоминается;ж) измеряется;л) ищется; г) делится на части;з) принимается;м) упрощается.

Вопросы для самоконтроля Приведите примеры обработки информации человеком. Что является результатами этой обработки 34

Вопросы для самоконтроля Приведите примеры информации: а) достоверной и недостоверной; б) полной и неполной; в) ценной и малоценной; г) своевременной и несвоевременной; д) понятной и непонятной; е) доступной и недоступной для усвоения; ж) краткой и пространной. 35

Вопросы для самоконтроля Назовите системы сбора и обработки информации в теле человека 36

Вопросы для самоконтроля Приведите примеры технических устройств и систем, предназначенных для сбора и обработки информации 37

Вопросы для самоконтроля Что определяет термин "бит" в теории информации и в вычислительной технике? 38

Вопросы для самоконтроля Приведите примеры сообщений, содержащих один (два, три) бит информации 39