7. Качественные и количественные характеристики информации. Свойства информации (новизна, актуальность, достоверность и др.). Единицы измерения количества информации

              Информация в кибернетике. В кибернетике (науке об управлении) понятие информация используется для описания процессов управления в сложных системах (живых организмах или технических устройствах). Жизнедеятельность любого организма или нормальное функционирование технического устройства связано с процессами управления. Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации.           Информация и знания. Человек получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств, анализирует ее и выявляет существенные закономерности посредством мышления, хранит полученную информацию в памяти. Процесс систематического научного познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний (фактов, научных теорий и т. д.).           Только при условии, что информация полезна, дискуссия приобретает практическую ценность. Бесполезная информация создает информационный шум, который затрудняет восприятие полезной информации. Примерами передачи и получения бесполезной информации могут служить некоторые конференции и чаты в Интернете.           Широко известен термин «средства массовой информации» (газеты, радио, телевидение), которые доводят информацию до каждого члена общества. Обязательно, чтобы такая информация была достоверной и актуальной. Недостоверная информация вводит членов общества в заблуждение и может стать причиной возникновения социальных потрясений. Неактуальная информация бесполезна, и поэтому никто, кроме историков, не читает прошлогодних газет.           Чтобы человек мог правильно ориентироваться в окружающем мире, ему нужна полная и точная информация. Задача получения полной и точной информации стоит перед наукой. Человек получает полную и точную информацию о природе, обществе и технике в процессе обучения.           Единицы измерения количества информации. За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний т два раза. Такая единица названа бит.           Следующей по величине единицей измерения количества информации является байт, причем           1 байт = 2^3 бит = 8 бит.           Кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:          

8. Внешняя память компьютера. Различные виды носителей информации, их характеристики (информационная емкость, быстродействие и др.)

    Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио-и видеоклипы и т. д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется на копателем или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах).         Гибкие магнитные диски (НГМД, дискета, floppy disk) – носитель небольшого объёма информации на гибком пластиковом диске в защитной оболочке. Диск покрыт с обеих сторон магнитным окислом. Способ записи – магнитное кодирование. Информация записывается по концентрическим дорожкам – трекам, которые делятся на сектора. Ёмкость сектора постоянна и равна 512 байт. Диаметр дискеты 3,5 дюйма (89 мм). Каждая сторона диска при форматировании разбивается на 80 дорожек и 18 секторов. Поэтому ёмкость дискеты 80*18*512*2=1,4Мб (реально 1,38 Мб). Информация записывается и считывается магнитными головками. Скорость вращения  диска медленная - 360 оборотов в минуту (6 в секунду). Диск вращается только при обращении. Скорость считывания данных 50Кбайт в секунду. Гибкие диски необходимо оберегать от магнитных полей и  нагревания.

Жёсткие магнитные диски (HDD-hard disk drive, винчестер) – запоминающее устройство большой ёмкости - до 400Гб. Состоит из нескольких десятков металлических дисков, размещённых на одной оси, заключенных в корпус. Скорость записи и считывания – 133Мб в секунду, скорость вращения дисков 7200 оборотов в минуту. Диски вращаются непрерывно всё время работы компьютера. Из-за хрупкости внутренних элементов (головок, пластин и т.д.)винчестер необходимо оберегать от ударов.

Оптические диски (лазерные, CD – компакт-диски, DVD-цифровое видеодиски :

CD-ROM (read only memory)- диск только для чтения, появился в 1986 году, ёмкость  780 Мбайт (500 дискет), прозрачный полимерный диск диаметром 12 см, толщиной 1,2мм. На одну сторону нанесен светоотражающий слой алюминия, покрытый слоем лака. Для создания CD-ROM применяется штамповка металлической матрицей. При штамповке на поверхности пластмассы  появляются  питы – углубления – это 0, промежутки между питами – 1). Информация записывается на одну спиралевидную дорожку, начинающуюся у оси (на каждом  дюйме 2,54 см 16 тысяч витков спирали).

CD-R (recordable) для однократной записи, болванка, 700 Мбайт. Основной пластмассовый слой не содержит информации, а только пустую дорожку для ориентации лазерного луча.  Второй слой – плёнка из органических молекул (цианиты), потом – металл и лак. При нагревании мощным лазерным лучом молекулы меняю свои оптические свойства (перестают пропускать свет), образуя питы.

CD-RW (rewritable) для многократной записи, несколько Гб. Вместо органических молекул – плёнка из сплавов редких металлов. При нагревании металл переходит в аморфное состояние и остаётся в нем, образуя питы – участки, плохо отражающие свет. При повторном нагреве того же участка металл возвращается в исходное состояние. (несколько тысяч раз).

DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW. Ёмкость до 17 Гб. Могут быть двухсторонними и двухслойными. Витки спирали чаще, питы меньше, так как для записи и считывания информации используется лазерный луч  с меньшей длиной волны.

Для считывания информации используют лазерный луч, который направляется на поверхность и отражается. Отраженные световые импульсы (которые имеют разную интенсивность из-за неоднородности поверхности диска) с помощью фотоэлементов преобразуются в электрические импульсы.

Flash-память – энергонезависимы вид внешней памяти, представляет собой микросхему в корпусе, подключается к USB-порту. Ёмкость - несколько Гб.

В разработке FMD (fluorescent multilayer dick) – флуоресцентный многослойные диск. Содержит 10 слоёв, диаметр 5 дюймов, ёмкость 140Гб. Совершенно прозрачный, изготовлен из поликарбоната. Состоит из ячеек (питов), заполненных органическим веществом (фотохромом), которое может испускать свет. Будущее – за многослойностью и объёмностью – трёхмерная голография.

Для пользователя имеют существенное значение некоторые технические характеристики различных устройств хранения информации: информационная емкость, скорость обмена информацией, надежность ее хранения.                    9. Функциональная схема компьютера. Основные устройства компьютера, их назначение и взаимосвязь.

    Процессор. Процессор может обрабатывать различные виды информации: числовую, текстовую, графическую, видео и звуковую. Процессор является электронным устройством, поэтому различные виды информации должны в нем обрабатываться в форме последовательностей электрических импульсов.           Такие последовательности электрических импульсов можно записать в виде последовательностей нулей и единиц (есть импульс — единица, нет импульса — нуль), которые называются машинным языком.           Устройства ввода и вывода информации. Человек не воспринимает электрические импульсы и очень плохо понимает информацию, представленную в форме последовательностей нулей и единиц, следовательно, в составе компьютера требуются специальные устройства ввода и вывода информации.           Устройства ввода «переводят» информацию с языка человека на машинный язык компьютера, а устройства вывода, наоборот, делают информацию, представленную на машинном языке, доступной для человеческого восприятия.           Устройства ввода информации. Ввод числовой и текстовой информации осуществляется с помощью клавиатуры. Для ввода графической информации или работы с графическим интерфейсом программ чаще всего применяют манипуляторы типа мышь (для настольных персональных компьютеров) и трекбол или тачпад (для портативных компьютеров).           Если мы хотим ввести в компьютер фотографию или рисунок, то используем специальное устройство — сканер. В настоящее время все большее распространение получают цифровые камеры (фотоаппараты и видеокамеры), которые формируют изображения уже в компьютерном формате. Для ввода звуковой информации предназначен микрофон, подключенный ко входу специальной звуковой платы, установленной в компьютере.           Управлять компьютерными играми удобнее посредством специальных устройств — игровых манипуляторов (джойстиков).           Устройства вывода информации. Наиболее универсальным устройством вывода является монитор, на экране которого высвечивается числовая, текстовая, графическая и видеоинформация.           Для сохранения информации в виде «твердой копии» на бумаге служит принтер, а для вывода на бумагу сложных чертежей, рисунков и схем большого формата — плоттер (графопостроитель).           Вывод звуковой информации осуществляется с помощью акустических колонок или наушников, подключенных к выходу звуковой платы.                     Оперативная и долговременная память. В компьютере информация хранится в оперативной (внутренней) памяти. Однако при выключении компьютера вся информация из оперативной памяти стирается.           Долговременное хранение информации обеспечивается внешней памятью. В качестве устройств внешней памяти обычно выступают накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) и оптические накопители (CD-ROM и DVD-ROM).           Магистраль. Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по магистрали (рис. 8).           Подключение компьютера к сети. Человек постоянно обменивается информацией с окружающими его людьми. Компьютер может обмениваться информацией с другими компьютерами с помощью локальных и глобальных компьютерных сетей. Для этого в его состав включают сетевую плату и модем.