1. Понятия информатики: определение, задачи.

Информатика - это наука о способах и методах представления, обработки, передачи и хранения информации с помощью ЭВМ.

информация как связанные между собой сведения, данные, понятия.

Задачи:

• исследование информационных процессов

• разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;

• решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

2. Понятия информации: определение, назначение. Виды информатики.

Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

лат information, что означает разъяснение, осведомление, изложение.

Назначение информации

• графическая звуковая - с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г

• текстовая

• числовая -

• видеоинформация

• нет способов их кодирования и хранения - это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.

3. Понятия информации: определение, назначение. Свойства информации.

Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

лат information, что означает разъяснение, осведомление, изложение.

Назначение информации

• Объективность информации.

Информация -- это отражение внешнего мира

• Достоверность информации.

искажение (дезинформация); («испорченный телефон»); (слухи, рыбацкие истории).

• Полнота информации.

• Актуальность (своевременность)

• Полезность или бесполезность (ценность)

4. Понятия информатики: определение, назначение. Формы адекватности информации.

Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

лат information, что означает разъяснение, осведомление, изложение.

• Синтаксическая адекватность. Она отображает формально-структурные характеристики информации и не затрагивает ее смыслового содержания. учитываются тип носителя и способ представления информации, скорость передачи и обработки, размеры кодов, надежность и точность этих кодов и т.п.

• Семантическая (смысловая) адекватность. анализируются те сведения, которые отражает информация, рассматриваются смысловые связи… служит для формирования понятий и представлений, выявления смысла, содержания информации и ее обобщения.

• Прагматическая (потребительская) адекватность. Она отражает отношение информации и ее потребителя, соответствие информации цели управления, которая на ее основе реализуется. Проявляются прагматические свойства информации только при наличии единства информации (объекта), пользователя и цели управления. Прагматический аспект рассмотрения связан с ценностью, полезностью использования информации при выработке потребителем решения для достижения своей цели. С этой точки зрения анализируются потребительские свойства информации.

5. Система классификации информации. Иерархическая система классификации информации: аспект, достоинства и недостатки, области применения.

Классификация − это система распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с опред. признаком.

позволяет сгруппировать объекты и выделить опред. классы, которые будут характеризоваться рядом общих свойств.

соблюдать следующие требования:

1) Полнота охвата объектов рассматриваемой области.

2) Однозначность реквизитов (Реквизит – это логически не делимый информационный объект описывающий определенные свойства, процессы, явления).

3) Возможность включения новых объектов.

Иерархическая система классификации.

Иерархический метод классификации - распределение множества товаров на подчиненные классификационные группировки. Совокупность сходных по определенным общим признакам товарных единиц называется видом.

Особенности:

1) Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту соответствующих значений из фасета, при этом могут быть задействованы не все фасеты;

2) Для каждого объекта задается конкретная группировка;

3) При построении фасетной системы необходимо учитывать чтобы значения фасетов не повторялись;

4) Эту систему легко модифицировать внося изменения в любой фасет.

Достоинства:

1) Возможность создания большой емкости классификации, т.е. использования большого числа признаков и их значений;

2) Возможность простой модификации всей системы, без изменения структуры существующих группировок;

Недостатки:

1. Сложность построения т.к. необходимо учитывать все многообразие классификационных признаков.

области применения.

Аспект

6. Система классификации информации.

Фасетная система классификации информации: теоретический аспект, достоинства и недостатки, области применения.

Фасет (англ. facet) – рамка.

Особенности:

1) Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту соответствующих значений из фасета, при этом могут быть задействованы не все фасеты;

2) Для каждого объекта задается конкретная группировка;

3) При построении фасетной системы необходимо учитывать чтобы значения фасетов не повторялись;

4) Эту систему легко модифицировать внося изменения в любой фасет.

Достоинства:

1) Возможность создания большой емкости классификации, т.е. использования большого числа признаков и их значений;

2) Возможность простой модификации всей системы, без изменения структуры существующих группировок;

Недостатки:

1. Сложность построения т.к. необходимо учитывать все многообразие классификационных признаков.

области применения.

Аспект

7. Система классификации информации. Дескрипторная система классификации информации: теоретический аспект, достоинства и недостатки, области применения.

Дескрипторная (описательная) система классификации, язык которой приближается к естественному языку описания информационных объектов. Особенно широко она используется в библиотечной системе поиска.

Достоинства:

— использование естественного языка для создания дескрипторов;

— простая технология создания дескрипторов.

Недостатком:

- невозможность организации процедур выбора более сложных, чем поиск по дескрипторному словарю. Необходимо глубокое знание всех отношений между терминами: родовидовых, синонимических, а также ассоциативных.

области применения.

Аспект

7. Система кодирования информации. Меры информации.

Кодирование информации – это процесс представления информации в определенном виде. В более узком смысле под термином «кодирование» понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки.

Условное обозначение объектов классификации с помощью знака или совокупности знаков называют кодом. При этом для каждого кода определяется алфавит кода – система знаков для его создания.

Код может быть:

— цифровым;

— буквенным;

— буквенно-цифровым;

— штриховым и др.

Системы кодирования:

1. Порядковая. Наиболее простая. Присвоение кода производится по мере возрастания или убывания признаков без пропуска номеров. В этой системе шифры имеют малую длину, но не содержат никаких сведений об объекте кодирования. Ее используют при небольшом числе объектов и одном классификационном признаке.

2. Серийно-порядковая. Отличается от порядковой тем, что при наличии двух и более классификационных признаков объекты делят на группы, каждой из которых отводится серия порядковых номеров с резервом на случай появления новых признаков.

3. Позиционная. Каждый знак кода в такой системе имеет свой смысл, и менять позиции кода местами нельзя

4. Иерархическая. Шифр каждой нижестоящей группировки образуется путем добавления элементов к шифру вышестоящей.

Между классификационными группировками устанавливаются отношения подчинения - иерархии. Исходное множество объектов сначала группируется по выбранному признаку, затем каждая группировка в соответствии с вновь выбранным основанием подразделяется на ряд более мелких, которые также подразделяются, конкретизируя объект или его свойства.

5. Фасетная. Особенностью этой системы является отсутствие жесткой структуры кода и заранее построенных конечных группировок. В ее основе лежит анализ, которому подвергаются характерные признаки объектов классификации и выявляются основные категории свойств предмета.

6. Штриховая. Система штрихового кодирования информации (ШК) представляет собой совокупность вида штриховых кодов и технических средств нанесения на носители информации, верификации качества печати, считывания с носителей, а также предварительной обработки данных.

7. Система кодирования информации. Кодирование текстовой информации.

Основная операция, производимая над отдельными символами текста - сравнение символов.

При сравнении символов наиболее важными аспектами являются уникальность кода для каждого символа и длина этого кода, а сам выбор принципа кодирования практически не имеет значения.

Для кодирования текстов используются различные таблицы перекодировки. Важно, чтобы при кодировании и декодировании одного и того же текста использовалась одна и та же таблица.

Таблица перекодировки - таблица, содержащая упорядоченный некоторым образом перечень кодируемых символов, в соответствии с которой происходит преобразование символа в его двоичный код и обратно.

Наиболее популярные таблицы перекодировки: ДКОИ-8, ASCII, CP1251, Unicode.

Исторически сложилось, что в качестве длины кода для кодирования символов было выбрано 8 бит или 1 байт. Поэтому чаще всего одному символу текста, хранимому в компьютере, соответствует один байт памяти.

Различных комбинаций из 0 и 1 при длине кода 8 бит может быть 28 = 256, поэтому с помощью одной таблицы перекодировки можно закодировать не более 256 символов. При длине кода в 2 байта (16 бит) можно закодировать 65536 символов.

7. Система кодирования информации. Кодирование графической информации.

Важным этапом кодирования графического изображения является разбиение его на дискретные элементы (дискретизация).

Основными способами представления графики для ее хранения и обработки с помощью компьютера являются растровые и векторные изображения

Векторное изображение представляет собой графический объект, состоящий из элементарных геометрических фигур (чаще всего отрезков и дуг). Положение этих элементарных отрезков определяется координатами точек и величиной радиуса. Для каждой линии указывается двоичные коды типа линии (сплошная, пунктирная, штрихпунктирная), толщины и цвета.

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей), полученных в результате дискретизации изображения в соответствии с матричным принципом.

Матричный принцип кодирования графических изображений заключается в том, что изображение разбивается на заданное количество строк и столбцов. Затем каждый элемент полученной сетки кодируется по выбранному правилу.

Pixel (picture element - элемент рисунка) - минимальная единица изображения, цвет и яркость которой можно задать независимо от остального изображения.

В соответствии с матричным принципом строятся изображения, выводимые на принтер, отображаемые на экране дисплея, получаемые с помощью сканера.

Качество изображения будет тем выше, чем "плотнее" расположены пиксели, то есть чем больше разрешающая способность устройства, и чем точнее закодирован цвет каждого из них.

Для черно-белого изображения код цвета каждого пикселя задается одним битом.

Если рисунок цветной, то для каждой точки задается двоичный код ее цвета.

Поскольку и цвета кодируются в двоичном коде, то если, например, вы хотите использовать 16-цветный рисунок, то для кодирования каждого пикселя вам потребуется 4 бита (16=24), а если есть возможность использовать 16 бит (2 байта) для кодирования цвета одного пикселя, то вы можете передать тогда 216 = 65536 различных цветов. Использование трех байтов (24 битов) для кодирования цвета одной точки позволяет отразить 16777216 (или около 17 миллионов) различных оттенков цвета - так называемый режим “истинного цвета” (True Color). Заметим, что это используемые в настоящее время, но далеко не предельные возможности современных компьютеров.

7. Система кодирования информации. Кодирование звуковой информации.

Из курса физики вам известно, что звук - это колебания воздуха. По своей природе звук является непрерывным сигналом. Если преобразовать звук в электрический сигнал (например, с помощью микрофона), мы увидим плавно изменяющееся с течением времени напряжение.

Для компьютерной обработки аналоговый сигнал нужно каким-то образом преобразовать в последовательность двоичных чисел, а для этого его необходимо дискретизировать и оцифровать.

Можно поступить следующим образом: измерять амплитуду сигнала через равные промежутки времени и записывать полученные числовые значения в память компьютера.

7. Режимы и методы передачи информации.

Для корректного обмена данными между узлами локальной вычислительной сети используют определенные режимы передачи информации:

1) симплексная (однонаправленная) передача;

2) полудуплексная передача, при которой прием и передача информации источником и приемником осуществляются поочередно;

3) дуплексная передача, при которой производится параллельная одновременная передача, т. е. каждая станция одновременно передает и принимает данные.

Выделяют синхронный и асинхронный методы последовательной передачи данных.

• Синхронный метод отличается тем, что данные передаются блоками. Для синхронизации работы приемника и передатчика в начале блока посылают биты синхронизации. После этого передаются данные, код обнаружения ошибки и символ, обозначающий окончание передачи. Эта последовательность образует стандартную схему передачи данных при синхронном методе. В случае синхронной передачи данные передаются и в виде символов, и как поток битов. Кодом обнаружения ошибки чаще всего является циклический избыточный код обнаружения ошибок (CRC), который определяется по содержимому поля данных. С его помощью можно однозначно определить достоверность принятой информации.

К преимуществам метода синхронной передачи данных относят:

• высокую эффективность;

• надежный встроенный механизм обнаружения ошибок;

• высокую скорость передачи данных.

Основным недостатком этого метода является дорогое интерфейсное оборудование.

• Асинхронный метод отличается тем, что каждый символ передается отдельной посылкой. Стартовые биты предупреждают приемник о начале передачи, после чего передается сам символ. Для определения достоверности передачи применяется бит четности. Бит четности равен единице, когда количество единиц в символе нечетно, и нулю, когда их количество четное. Последний бит, который называется «стоп-битом», сигнализирует об окончании передачи. Эта последовательность образует стандартную схему передачи данных при асинхронном методе.

Преимуществами метода асинхронной передачи являются:

• недорогое (по сравнению с синхронным) интерфейсное оборудование;

• несложная отработанная система передачи.

К недостаткам этого метода относят:

• потери третьей части пропускной способности на передачу служебных битов;

• невысокую скорость передачи по сравнению с синхронным методом;

• невозможность определить достоверность полученной информации с помощью бита четности при множественной ошибке.

Метод асинхронной передачи используется в системах, в которых обмен данными происходит время от времени и не требуется высокая скорость их передачи.

13. Информационные технологии

Информационные технологии – это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, которые объединены в технологическую цепочку. Эта цепочка обеспечивает сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации с целью снижения трудоемкости при использовании информационных ресурсов, а также повышения их надежности и оперативности.

По определению, принятому ЮНЕСКО, информационной технологией является совокупность взаимосвязанных, научных, технологических и инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, которые заняты обработкой и хранением информации, а также вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием.

Система методов и производственных процессов определяет приемы, принципы и мероприятия, регламентирующие проектирование и использование программно-технических средств для обработки данных. В зависимости от конкретных прикладных задач, требующих решения, применяют различные методы обработки данных и технические средства. Выделяют три класса информационных технологий, позволяющих работать с различного рода предметными областями:

1) глобальные, включающие в себя модели, методы и средства, формализующие и позволяющие использовать информационные ресурсы общества в целом;

2) базовые, предназначенные для определенной области применения;

3) конкретные, реализующие обработку определенных данных при решении функциональных задач пользователя (в частности, задач планирования, учета, анализа и т. д.).

Основной целью информационной технологии является производство и обработка информации для ее анализа и принятия на его основе соответствующего решения, которое предусматривает выполнение какого-либо действия.

14. Этапы развития информационных технологий.

Существует несколько точек зрения на процесс развития информационных технологий с применением компьютеров. Этапизацию осуществляют на основе следующих признаков деления.

Выделение этапов по проблемам процесса информатизации общества:

1) до конца 1960-х гг. – проблема обработки больших объемов информации в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств;

2) до конца 1970-х гг. – отставание программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств;

3) с начала 1980-х гг. – проблемы максимального удовлетворения потребностей пользователя и создания соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде;

4) с начала 1990-х гг. – выработка соглашения и установление стандартов, протоколов для компьютерной связи, организация доступа к стратегической информации и др.

Выделение этапов по преимуществу, приносимому компьютерной технологией:

1) с начала 1960-х гг. – эффективная обработка информации при выполнении рутинной работы с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов вычислительных центров;

2) с середины 1970-х гг. – появление персональных компьютеров (ПК). При этом изменился подход к созданию информационных систем – ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя для поддержки принимаемых им решений. Применяется как централизованная, так и децентрализованная обработка данных;

3) с начала 1990-х гг. – развитие телекоммуникационной технологии распределенной обработки информации. Информационные системы используются для помощи организации в борьбе с конкурентами.

Выделение этапов по видам инструментария технологии:

1) до второй половины XIX в. – «ручная» информационная технология, инструментами при котором были перо, чернильница, бумага;

2) с конца XIX в. – «механическая» технология, инструментарий которой составляли пишущая машинка, телефон, диктофон, почта;

3) 1940—1960-е гг. XX в. – «электрическая» технология, инструментарий которой составляли большие электронно-вычислительные машины (ЭВМ) и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны;

4) с начала 1970-х гг. – «электронная» технология, основным инструментарием являются большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС), которые оснащены широким спектром программных комплексов;

5) с середины 1980-х гг. – «компьютерная» технология, основной инструментарий – ПК с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения.

14. Компьютеров и компьютерныу технологие: появление, назначение.

Назначение.

Одно из основных назначений компьютера - обработка и хранение информации. С появлением ЭВМ стало возможным оперировать немыслимыми ранее объемами информации. В электронную форму переводят библиотеки, содержащие научную и художественную литературы. Старые фото- и кино-архивы обретают новую жизнь в цифровой форме.

Появление

Многие столетия люди пытаются создать различные приспособления для облегчения вычислений. В истории развития компьютеров и компьютерных технологий выделяются несколько важных событий, которые стали определяющими в дальнейшей эволюции.

В 40-е гг. XVII в. Б. Паскаль изобрел механическое устройство, с помощью которого можно было выполнять сложение чисел.

В конце XVIII в. Г. Лейбниц создал механическое устройство, предназначенное для сложения и умножения чисел.

В 1946 г. были изобретены первые универсальные ЭВМ (Электронная вычислительная машина). Американские ученые Дж. фон Нейман, Г. Голдстайн и А. Берне опубликовали работу, в которой представили основные принципы создания универсальной ЭВМ. Начиная с конца 1940-х гг. стали появляться первые опытные образцы таких машин, условно называемых ЭВМ первого поколения. Эти ЭВМ изготавливались на электронных лампах и по производительности отставали от современных калькуляторов.

В дальнейшем развитии Появление ЭВМ выделяют следующие этапы:

• второе поколение ЭВМ – изобретение транзисторов;

• третье поколение ЭВМ – создание интегральных схем;

• четвертое поколение ЭВМ – появление микропроцессоров (1971 г.).