ИНФОРМАЦИЯ Тема 1. Введение. 22 Информатика изучает … информацию и ее свойства процессы хранения… обработки… и передачи информации с помощью компьютеров. - презентация

1 ИНФОРМАЦИЯ Тема 1. Введение

2 22 Информатика изучает … информацию и ее свойства процессы хранения… обработки… и передачи информации с помощью компьютеров. informatique = information + automatique информатика информация автоматика Французский язык: Английский язык: computer science компьютер + наука = наука о компьютерах РАЗДЕЛЫ ИНФОРМАТИКИ: 1. Теория информации. 2. Программирование. 3. Устройство ЭВМ. 4. Пользователь ПК.

3 33 Информация – это … любые сведения об окружающем мире. Латинский язык: глаза (зрение, 90 процентов информации, визуальная ) уши (слух, аудиальная ) язык (вкус) нос (обоняние) кожа (осязание, тактильная ) Восприятие информации с помощью органов чувств: informatiо – разъяснение, набор сведений.

4 44 Свойства информации Информация должна быть объективной (не зависящей от чьего-либо мнения) «На улице тепло», «На улице 28°С». понятной (английский язык?) Полезной ( учебник 1 класса для ученика 11 класса ) достоверной (правильной) дезинформация, помехи, слухи, байки актуальной – должна быть важна в данный момент ( погода, землетрясение) устаревшая, ненужная полной (достаточной для принятия правильного решения) «Концерт будет вечером», история

5 55 Представление информации Символ (знак, жест) Текст (состоит из символов, важен их порядок) Числовая информация Графическая информация (рисунки, таблицы, картины, чертежи, фото, схемы, карты) Звук (устная, словесная). КОТ ТОК

6 6 Информационный процесс - процесс восприятия, передачи, обработки и использования информации. Может состояться только при наличии информационной системы: И С Т О Ч Н И К А информации и П О Т Р Е Б И Т Е Л Я информации.

7 77 Информационные процессы Хранение мозг, бумага, камень, береста, … память ПК, дискеты, винчестеры, CD, DVD, магнитная лента Обработка создание новой информации кодирование – изменение формы, запись в некоторой знаковой системе (в виде кода) поиск сортировка – расстановка элементов в заданном порядке Передача источник информации приемник информации канал связи помехи

8 88 Информация в неживой природе Информация порядок, организованность, неоднородность порядок (больше информации) хаос (меньше информации) Замкнутые системы (нет обмена информацией и энергией с внешней средой): Открытые системы (возможно увеличение информации): H H O O H H атомы водорода и кислорода звездная пыль молекула воды галактика

9 99 Информация в живой природе Живые организмы – открытые системы. Одноклеточные используют информацию о температуре и химическом составе. Усложнение увеличение информации. Животные воспринимают информацию органами чувств. фотосинтез глюкоза C 6 H 12 O 6 кислород O 2 вода H 2 O углекислый газ CO 2 свет органическое вещество!

10 10 Информация в живой природе Информационные сигналы в жизни животных: звук, свет, запах, поза.

11 11 Информация в биологии Сигналы несут информацию от органов чувств к мозгу: Наследственная информация (молекула ДНК):

12 12 Информация в технике системы стабилизации: системы программного управления нагреватель датчик t° t° паровая банятокарный станок контроллер

13 13 Информация в технике компьютеры – специальные устройства для хранения, передачи и обработки информации автоматизированные системы продажи билетов (АСУ «Экспресс») Интернет – глобальная информационная система роботы (имеют датчики, заменяющие органы чувств – зрение, слух, осязание) Asimo (Honda) Луноход

14 14 Языки Язык – знаковая система, используемая для хранения и передачи информации. естественные (русский, английский, …) есть правила и исключения формальные (строгие правила) Грамматика – правила по которым из символов алфавита строятся слова. Синтаксис – правила, по которым из слов строятся предложения. program qq; begin writeln("Привет!"); end. program qq; begin writeln("Привет!"); end.

15 15 Кодирование информации Кодирование – это запись информации с помощью некоторой знаковой системы (языка). Зачем кодируют информацию? ? кодирование данные (код) обработка данные (код) хранение борьба с помехами (специальные способы кодирования) передача И нформаци я передается, обрабатывается и хранится в виде кодов.

16 16 Кодирование Задача 1. Закодируйте свое имя с помощью азбуки Морзе. ВАСЯ Код неравномерный, нужен разделитель! !

17 17 Кодирование Задача 2. Закодируйте свое имя с помощью кодовой таблицы (Windows-1251): ABCDEF CАБВГДЕЖЗИЙКЛМНОП DРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ ВАСЯ С2 С0 D1 DF ВАСЯ Код равномерный, разделитель НЕ нужен! !

18 18 Кодирование: цели и способы Текст: в Росии: Привет, Вася! Windows-1251: CFF0E8E2E52C20C2E0F1FF21 передача за рубеж (транслит): Privet, Vasya! стенография: шифрование: Рсйгжу-!Гбта Информация (смысл сообщения) может быть закодирована разными способами! ! Числа: для вычислений: 25 прописью: двадцать пять римская система: XXV Как зашифровано? ?

19 19 В вычислительной технике передача и обработка информации отражается сигналами. СИГНАЛ – это информация типа "да" - "нет". В современной вычислительной технике используются два вида сигналов, например: намагничено или размагничено, включено или выключено, высокое или низкое напряжение и т.д. Кодируется одно состояние цифрой 0, а другое состояние - цифрой - 1 (это двоичное кодирование).

20 20 Цифры двоичного кодирования называются БИТАМИ. БИТ - двоичный разряд, элементарная единица информации, принимающая значения 0 или 1. Значит, сигнал измеряется одним битом. СИМВОЛ - это буквы русского, латинского алфавита, знаки препинания, арифметических действий, цифры (все обозначения на клавиатуре). В современных ПК каждому символу соответствует последовательность из восьми нулей и единиц, наз. БАЙТОМ. Значит, символ измеряется одним БАЙТОМ. 1 БАЙТ = 8 БИТ.

21 21 КОД - это последовательность из фиксированного числа нулей и единиц. Например: 0 или 1 - это код сигнала; это код символа РАЗРЯДНОСТЬ КОДА – это количество нулейи единиц в коде ( разрядность 6)

22 22 ИНФОРМАЦИЯ Тема 2. Измерение количества информации

23 23 Единицы измерения информации 1 байт (byte) = 8 бит 1 Кб (килобайт) = 1024 (2 10 ) байта 1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 2 20 байт 1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 2 30 байт 1 Тб (терабайт) = 1024 Гб = 2 40 байт 1 Пб (петабайт) = 1024 Тб = 2 50 байт 2 10

24 24 Перевод в другие единицы 25 Кб = =25·1024 байт =25·1024·8 бит =25:1024 Мб =25:1024:1024=25: Гб =25:1024:1024:1024= 25: Тб крупные единицы мелкие единицы деление умножение

25 25 Задача 1: Сколько байт, бит, Кбайт, Мбайт, Кбит, Мбит в слове ИНФОРМАТИКА ? Задачи. ИНФОРМАТИКА = 11 байт = > 11*8= 88 бит = > 11 : 1024 = 0,01 Кб = > 11 : 1024 : 1024 = 0,00001 Мбайт => 88 : 1024 = 0, 086 Кбит => 88 : 1024 : 1024 = 0, Мбит

26 26 Перевод в другие единицы Сравните (поставьте знак или =): 3 байта 24 бита 1000 байт 1 Кб 220 байт 0,25 Кб 1 Мб 1500 Кб 8192 бита 1 Кб = < 220/1024 < 0.25*1024 ( 0,215 Кб ) (256 байт) < = 8192 : 8 : 1024 = 1 Кб

27 27 Задачи: текст Сколько места в памяти надо выделить для хранение предложения Привет, Вася! Ответ: 13 байт или 104 бита (в UNICODE: 26 байт или 208 бит) считаем все символы, включая знаки препинания (здесь 13 символов) если нет дополнительной информации, то считаем, что 1 символ занимает 1 байт в кодировке UNICODE 1 символ занимает 2 байта

28 28 Задачи: текст Сколько места надо выделить для хранения 10 страниц книги, если на каждой странице помещаются 32 строки по 64 символа в каждой? на 1 странице 32·64=2048 символов на 10 страницах 10·2048=20480 символов каждый символ занимает 1 байт Решение: Ответ: байт или … 20480·8 бит или … 20480:1024 Кб = 20 Кб

29 29 Задачи: обмен информацией Скорость передачи данных через ADSL- соединение равна бит/c. Передача файла через это соединение заняла 2 минуты. Определите размер файла в килобайтах. время передачи: 2·60 сек=120 сек передано информации 256 ·1000·120 бит = 2 8 · 2 3 ·125 · 2 2 ·30 бит= Решение: Ответ: объем файла 3750 Кб 2 13 ·125·30 Кб 2 13

30 30 ЗАДАЧИ: (реш) (реш) 1. Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью бит/с, чтобы передать сообщение длиной 225 Кбайт? 2. Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке, первоначально записанного в 16-битном коде Unicode, в 8-битовую кодировку КОИ-8. При этом информационное сообщение уменьшилось на 60 байт. Какова длина сообщения в символах? 3. Сколько мегабайт информации содержит сообщение объёмом 2 23 бит ? 4. Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв – из двух бит, для некоторых – из трёх). Эти коды определены в таблице: Определить, какой набор букв закодирован двоичной строкой Каждый символ закодирован одним байтом. Оцените информационный объём следующего предложения в этой кодировке: «В одном килограмме 1000 грамм.» 1) 16 Кб 2) 256 бит 3) 32 бита 4)16 байт ABCDE

31 31 1)128 сек 2)60 символов 3)2^23 бит = 1 Мб 4)B D C E A (коды) 5)32 символа (с кавычками) = 32 байта = 32*8 = 256 бит (2) Решение 1: V = = 72 · 2 · 10 2 = 2 3 · 9 · 2 · 25 · 2 2 = 2 6 · 9 · 25 бит = = 2 3 · 9 · 25 байт = 9 · 25 / 2 7 Кбайт. T = (225 · 2 7 )/(9 · 25) = 2 7 = 128 сек.

32 32 6)Известно, что длительность непрерывного подключения к Интернет с помощью модема для некоторых АТС не превышает 10 минут. Определить максимальный размер файла (в килобайтах), который может быть передан за время такого подключения, если модем передаёт информацию в среднем со скоростью 32 килобит/с. Р: 2400 Кбайт