IНФОРМАЦIЯ 1.ВступВступ 2.Вимірювання кількості інформаціїВимірювання кількості інформації 3.ЗадачіЗадачі 4.Інформація і управлінняІнформація і управління. - презентация

1 IНФОРМАЦIЯ 1.ВступВступ 2.Вимірювання кількості інформаціїВимірювання кількості інформації 3.ЗадачіЗадачі 4.Інформація і управлінняІнформація і управління 5.Інформаційне суспільствоІнформаційне суспільство © К.Ю. Поляков Переклад: В.Семенюк

2 ІНФОРМАЦІЯ Тема 1. Вступ

3 3 Інформатика вивчає … інформацію та її властивості процеси збереження… обробки… передачі інформації за допомогою компютерiв. informatique = information + automatique інформатика інформація автоматика Французська мова: Англійська мова: computer science компютер + наука = наука про компютери

4 4 Інформація – це … Будь-які відомості про оточуючий світ, які людина одержує за допомогою органів чуття: Інформація – одне з базових понять в науці (як матерія, енергія), тому немає більш чіткого означення. informatiо – розяснення, відомості Латинська мова: очі (зір, 90 процентів інформації) вуха (слух) язик (смак) ніс (нюх) шкіра (дотик)

5 5 Види інформації Символ (знак, жест) Текст (складається із символів, важливий їх порядок) Числова інформація Графічна інформація (малюнки, картини, креслення, фото, схеми, карти) Звук Тактильна інформація (дотик) Смак Запах МИР РИМ

6 6 Інформаційні процеси Збереження мозок, папір, камінь, шкіра, … память ПК, дискети, вінчестери, CD, DVD, магнітна плівка Обробка створення нової інформації кодування – зміна форми, запис в іншій знаковій системі пошук сортування – розташування елементів у заданному порядку Передача джерело інформації приймач інформації канал звязку завади

7 IНФОРМАЦIЯ Тема 2. Вимірювання кількості інформації

8 8 Одиниці вимірювання 1 біт (binary digit, двійкова цифра) – це інформація, яка заключена у відповіді на питання: «Так» або «Ні»? (вибір одного з двох можливих варіантів) Приклади: Ця стінка – зелена? Так. Двері відкриті? Ні. Сьогодні вихідний? Ні. Це новий автомобіль? Новий. Ти пєш чай чи сік? Чай.

9 9 Якщо варіантів більше… «Так» або «Ні»? 2 варіанта – 1 біт 4 варіанта – 2 біта 8 варіантів – 3 біта

10 10 Якщо варіантів більше… Кількість варіантів Кількість біт інформації варіантів – між 4 (2 біта) і 8 (3 біта) Відповідь: кількість інформації між 2 і 3 бітами

11 11 Одиниці вимірювання 1 байт (bytе) – це обєм компютерної памяті, який має індивідуальну адресу. Приклади з історії: 1 байт = 4 біта 1 байт = 6 біт 1 байт = 12 біт Зараз прийнято: 1 байт = 8 біт

12 12 Одиниці вимірювання 1 байт (bytе) = 8 біт 1 Кб (кілобайт) = 1024 байта 1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб 1 Гб (гігабайт) = 1024 Мб 1 Тб (терабайт) = 1024 Гб 1 Пб (петабайт) = 1024 Тб 2 10

13 13 Формула Хартлі (1928) I – кількість інформації в бітах N – кількість варіантів Приклад: В аеропорту стоїть 6 літаків, з них один летить до Киїєва. Скільки інформації у повідомлені «До Київа летить другий літак»? біт

14 14 Імовірність події – число від 0 до 1, що показує, як часто відбувається подія при великій кількості однакових дослідів. p = 0подія ніколи не відбувається (немає невизначеності) p = 0,5 подія відбувається в половині випадків (є невизначеність) p = 1подія відбувається завжди (немає невизначеності) Повна система подій: одна із N подій обовязково відбудеться (і тільки одна!). Імовірністний підхід p i – імовірність вибору i -ого варіанту ( i = 1,…, N )

15 15 влітку Формула Шеннона (1948) Як підрахувати інформацію, якщо варіанти не рівноімовірні? – імовірність вибору i -ого варіанту ( i = 1,…, N ) Ідея: якщо відбувається менш імовірна подія, то ми одержуємо більше інформації. Якщо відбулася подія i, то ми одержуємо інформацію Приклад: подія 1 – йде сніг, подія 2 – сніг не йде. біта взимку біт

16 16 Формула Шеннона (1948) Середня інформація (невизначеність, ентропія системи) Система двох подій: 01 0,5 1 I Середня інформація (невизначеність) максимальна, коли всі події рівноімовірні. p1p1 p 2 = 1 – p 1 Інформація – міра зняття невизначеності.

17 17 Семантична теорія Ю.А. Шрейдер: Тезаурус – знання приймача інформації про зовнішній світ, його здатність сприймати ті чи інші події. I тезаурус найкраще сприйняття відомостіт не нові відомостіт не нові нічого незрозуміло…

18 ІНФОРМАЦІЯ Тема 3. Задачі

19 19 Переведення в інші одиниці 25 Кб = =25·1024 байт =25·1024·8 біт =25:1024 Мб =25:1024:1024=25: Гб =25:1024:1024:1024= 25: Тб великі одиниці дрібні одиниці ділення множення

20 20 Задачі: текст Скільки місця у памяті потрібно виділити для збереження речення «Привіт, Вася!»? Відповідь: 13 байт або 104 біта (в UNICODE: 26 байт або 208 біт) обмежуючі лапки не враховуються порахуємо всі символи, включаючи знаки пунктуації (тут 13 символів) якщо немає додаткової інформації, то вважаємо, що 1 символ займає 1 байт для кодування UNICODE 1 символ займає 2 байта

21 21 Задачі: текст Скільки місця потрібно виділити для збереження 10 сторінок книжки, якщо на кожній сторінці розміщується 32 рядки по 64 символа в кожному? на 1 сторінці 32·64=2048 символів на 10 сторінках 10·2048=20480 символів кожний символ займає 1 байт Розвязання: Відповідь: байт або … 20480·8 біт або … 20480:1024 Кб = 20 Кб

22 22 Задачі: рисунок Скільки місця у памяті потрібно виділити для збереження 16-колірного рисунка розміром 32 на 64 пікселя? загальне число пікселів: 32·64=2048 при використанні 16 кольорів на 1 піксель відводиться 4 біта (вибір 1 з 16 варіантів) Розвязання: Відповідь: 2048·4 біта = 8192 біта або … 2048·4:8 байта = 1024 байта або … 1024:1024 Кб = 1 Кб

23 ІНФОРМАЦІЯ Тема 4. Інформація і управління

24 24 Інформація і управління Управління – це ціленаправлена взаємодія двох обєктів, один з яких – керуючий (регулятор), а другий – керований (обєкт управління). регулятор Обєкт ціль середовище Кібернетика – наука про загальні закономірності управління і передачу інформації в природі, техніці і суспільстві. Н. Вінер ( ) «Кібернетика, або Управління і звязок в тварині і машині» «Кiбернетика i суспільство»

25 25 Системи управління Система – група обєктів і звязків між ними, які виділені із середовища та розглядаються як одне ціле. Система володіє особливими властивостями, якими не володіє ні один обєкт, якщо він є відокремленим. Приклади: сімя екологічна система компютер технічна система суспільство

26 26 Системи управління Розімкнуті – регулятор не одержує інформацію про стан обєкта (програмне управління). простота – не потрібно датчиків потрібна точна модель обєкта Неможливо врахувати вплив середовища Приклади: водій із завязаними очима керівник, який не перевіряє робітників інформаційне табло на вокзалі світлофор Невідомо, чи досягнута ціль. регулятор oбєкт ціль середовище управління

27 27 Системи управління Замкнуті – регулятор одержує інформацію про стан обєкта по каналу зворотнього звязку. ускладнення системи модель обєкта може бути неточною можна врахувати вплив середовища регулятор oбєкт цiль середовище управлiння датчики зворотній звязок порівняння з цілью! Відємний зворотній звязок – регулятор намагається зменшити різницю між цілью і фактичним станом обєкта.

28 28 Системи управління Автоматичні – працюють повністью без участі людини. Автоматизовані – деякі процеси виконуються автоматично, але при участі людини-оператора. Адаптивні – автоматично змінюють алгоритми своєї роботи при зміні зовнішніх умов: живі істоти технічні системи управління роботи

29 ІНФОРМАЦІЯ Тема 5. Інформаційне суспільство

30 30 Інформаційне суспільство Етапи розвитку: письменність (Египет, Міжріччя, Китай, 3000 р. до н.е.) книгодрукування (XV ст., І. Гутенберг) засоби звязку – телеграф, телефон, радiо, TV (кiнець XIX ст.) компютерна техніка (XX ст.) Інформаційне (постіндустріальне) суспільство – головними продуктами виробництва є інформація і знання. Інформатизація – процес переходу до інформаційного суспільства.

31 31 Інформаційне суспільство Критерії: число компютерів рівень розвитку компютерних мереж доля населення, яке заняте у сфері ІТ Характерні риси: зміни структури економіки розвиток телекомунікацій вільний доступ до інформації ріст інформаційної культури (потреба і уміння людини використовувати ІТ) доступність освіти зміна укладу життя ближче всього США, Японія, Німеччина

32 32 Кінець