Лекция №6 массивы

Массив – упорядоченная совокупность однородных единичных данных, связанных по определенным признакам (характеристикам).

Массив позволяет представить некоторую совокупность единых данных одним групповым. Физический массив реализуется совокупностью индексированных переменных (переменных с индексами). Под индексом понимается величина, определяющая месторасположение каждого данного (переменной) в ряду других. Типичный пример: матрицы в математике:

Помимо развернутых обозначений матриц используются сокращенные. Так для рассмотренных примеров каждый массив можно обозначить А.

Фреймы – совокупность неоднородных единичных данных (слотов), описывающих различные характеристики объекта.

Слоты в отличии от индексованных переменных различаются по структуре (форме представления) и индексов не имеют. Типичный пример фрейма: анкетные данные какой-либо группы, индивидуума:

Фамилия Имя Отчество Год рождения Пол Семейное положение фрейм

слот слот слот слот слот слот

Множество – неупорядоченная совокупность однородных данных, объединенных общим признаком и представляемое как единое целое.

Множество позволяет определить принадлежности конкретного данного в определенной совокупности, например, вторник принадлежит дням недели; .

По отношению к объекту обработки все данные можно классифицировать по критерию «расположение» схема имеет вид:

Данные

« р а с п о л о ж е н и е »

Выходные

(результатные)

Промежуточные

Входные

Входными называются данные, значения которых известны до проведения операций над ними, т.е. выполняющие роль аргументов задачи.

Промежуточные – данные, образовываемые в процессе решения при переходе от входных к выходным.

Выходные (результатные) – данные, значения которых образуются в результате решения задачи.

В качестве примера рассмотрим задачу вычисления объема параллелепипеда, тогда входными данными будут значения: длины, ширины, высоты. Конечным – значение объема. В качестве промежуточного данного, при необходимости, может использоваться площадь любой из поверхностей (граней). Пример показывает, что расчет промежуточных данных необязателен с точки зрения математики, но крайне желателен, с точки зрения удобства проверки правильности решения задачи.

Внимание! Любой знак, используемый при создании информации-описания с помощью разговорных или специализированных языков, помимо графического или иного обозначения подразумевает конкретное назначение, т.е. является символом.

Символ – определение знака с учетом его смысла, использования, применения.

Например, графема А есть символ начальной буквы большинства алфавитов, т.е. звук определенной частоты и амплитуды. Некоторые знаки могут иметь различный смысл. Так точка есть символ конца предложения, либо операции умножения. 2 – символ конкретного значения, в основном количественного. Использование символов позволяет уточнить назначение знаков.

Информация-имитация

Параллельно с интенсивно развиваемой ветвью информации-описания человечество с начального этапа своего развития пыталось имитировать предметы и системы окружающего мира. Начала этого направления прослеживаются в ветви «примитивы» попыткой изображения контуров или структуры объектов. Следующий вариант использования имитации – графическое изображение объектов в виде рисунков, живописи, а затем и скульптур. С конца XIXвека начала интенсивно развиваться отрасль имитации, в которой объектом создания является не сам человек, а созданные им устройства. Типичный пример: фотокамера. Результат этих действий – фото имитация, т.е. попытка получить мгновенную копию конкретного объекта. ВXXвеке фото имитации получили развитие в форме кино, а затем и видео изображений. В настоящее время эта ветвь имитации развивается исключительно интенсивно. Выполним схему структуризации информации-имитации по критерию «основные компоненты»:

Информация-имитация

«основные компоненты»

Динамическая

Статическая

Активная

Фиксированная

Плоская

Объемная

Информация-имитация – представление информации об окружающем мире в форме искусственного воспроизведения его компонентов.

Статическая имитация – воспроизведение объекта исследования как копии, фиксирующей его в конкретный момент времени.

Динамическая имитация – воспроизведение копий исследуемого объекта в течении некоторого отрезка времени.

Статическая объемная – одна из ветвей статической имитации.

Объемная имитация – копия объекта, развернутая в пространстве (по трем измерениям).

Типичные примеры: скульптура, муляж, диаграмма.

Плоская имитация – это копя объекта, выполненная на плоскости (в одном, либо двух измерениях).

Типичные примеры: рисунки и фото изображения.

Фиксированная динамическая имитация – копия поведения объекта, однократно развернутая в времени.

Типичный пример: кино и видео изображения. Фиксированным оно является по тому, что не смотря на динамику изображения объекта, изменить ее не представляется возможным.

Активная (интерактивная) динамическая информация-имитация – это воспроизведение поведения объекта во времени в соответствии с внешними воздействиями.

Типичный представитель: электронные игры, когда пользователь своим воздействием изменяет дальнейшую ситуацию на экране.

Рассматриваемая подветвь позволяет сделать вывод, что в ближайшем будущем на ее основе будет создана виртуальная имитация фрагментов окружающего мира, где человек будет одним из действующих лиц в общей динамической системе.

Анализ последней ветви опосредованной информации позволяет сделать вывод: развитие человечество с точки зрения создания информации определяется изменением представления о ней, как движение от примитивов через описательную (понятийную) к имитационной. Рассмотренные варианты представления информации позволяют перейти к классификации ее в целом по отношению к объекту переработки, т.к. информация может не только возникать и потребляться, но и перерабатываться. Последнее подразумевает существование специального устройства обработки (УО) и потока информации, проходящего сквозь него. Схематично их взаимодействие можно представить схемой:

УО

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Информационный поток – общее количество информации, перемещаемое сквозь устройство обработки, либо несколько УО.

Устройство обработки – любое устройство (живое – биологическое, либо искусственное – механическое, электронное) обеспечивающее преобразование информационного потока.

Пример биологического УО – человек, пример искусственного – ЭВМ.

В соответствии с представленным вариантом потока и УО выполним классификацию информации по некоторым критериям: классификация по критерию «расположение»:

Информация

«р а с п о л о ж е н и е »

Внутренняя

Внешняя

Выходная

Входная

Внешняя информация – компонент информационного потока вне устройства обработки.

Внутренняя информация – компоненты потока информации, циркулирующие в самом УО.

Входная внешняя информация – поток, поступающий в УО.

Выходная информация – поток, формируемый УО для дальнейшего использования.

Рассмотренная классификация позволяет понять взаимодействие потоков в процессе обработки, при этом определяющей является точка отсчета. Пример, деканат, как объект и поток информации сквозь него.

По отношению к устройству обработки информацию можно классифицировать и по другим критериям, например, «стадия обработки» и «стабильность».

Информация

« с т а д и я о б р а б о т к и »

Вторичная

Первичная

Результатная

Промежуточная

Первичная информация – информация, непосредственно снимаемая с реально существующего объекта.

В информатике используется достаточно редко, широко используется в кибернетике при создании систем управления реальным производством. Типичный пример: параметры технологического процесса (температура, расход, давление, уровень и т.д.).

Вторичная информация – информация, прошедшая любую обработку.

Например, преобразование из сигналовой формы существования (непрерывной во времени) в дискретную (прерывную или квантовую во времени).

Промежуточная информация – информация, частично удовлетворяющая цели переработки.

Результатная информация – информация, полностью удовлетворяющая цели переработки.

Классификация информации по критерию «стабильность»:

Информация

« с т а б и л ь н о с т ь »

Изменяющаяся

Постоянная

Постоянная (условно постоянная) – информация, не изменяющаяся в течении длительного периода времени.

Пример: справочная информация, словари.

Изменяющаяся – информация, меняющая свое значение со временем (через достаточно короткие промежутки).

Пример: характеристики атмосферы.

Внимание! Материал информационных потоков с развитием средств обработки (ЭВМ), помимо традиционной для человека языковой системы с использованием буквенных алфавитов, практически полностью потребляет цифровую систему, т.е. цифровые символы одной из систем счисления. Это происходит по тому, что в отличии от букв цифры являются универсальным, не требующим перевода алфавита и работа с ними естественна для ЭВМ по определению ЦЭВМ.

Рассмотренные материалы изучения информации и взаимодействия ее с УО позволяют аналогично с обработкой материальных компонентов ввести следующие понятия:

1. информационные ресурсы.

2. информационные продукты.

3. информационные изделия.

Информационные ресурсы – объемы информации, пригодные к использованию (обработке) в соответствии с конкретной целью.

Информационные продукты – объемы информации, сформированные производителем для массового использования и распространения в материальном ( не материальном) виде.

Информационные изделия – объемы информации, преобразованные в соответствии с конкретной целью для единичного использования.

Преобразование изделия в продукт требует придание ему товарного вида, т.е. снабжение инструкцией по эксплуатации и элементами дружественности к пользователю.