Тема: Понятие, представление и измерение информации (лекция для студентов)

6

Раздел 1. Информация и информационные процессы.

Тема 1.2. Понятие, представление и измерение информации

В середине XX века появляется новая наука – ИНФОРМАТИКА. Это множество различных дисциплин, объединенных общим предметом изучения – информацией.

Информация – это сведения, знания, которые мы получаем из книг, радио, телевидения, от людей с которыми общаемся. В жизни современного человека информация играет не меньшую роль, чем вещество и энергия.

Информация – это фундаментальное понятие науки, очень емкое и глубокое, которое невозможно определить однозначно.

Информация  (от латинского  information – «сведения, разъяснения, изложение») – это знания человека, которые он получает из окружающего мира и реализует с помощью определенных действий и операций.

Человек живет в мире информации. Он воспринимает окружающий мир (получает информацию) с помощью органов чувств. Около 90% информации человек получает с помощью зрения, около 9% - с помощью слуха и только 1% с помощью других органов чувств (обоняние, осязание и вкуса). Полученная человеком информация хранится в его памяти.

Информация как объект, кроме того, что обладает различными свойствами еще и классифицируется по видам.

Т аких классификаций существует несколь­ко. Кроме того, опять-таки каждая наука вводит свою систему классификации. Для информатики главным является то, каким образом информационные процессы реализуются средствами вычислительной техники.

Виды информации:

* общественно-политическую, * социально-экономическую,

* научно-техническую, * химико-биологическую, * физиологическую и т.п.

Свойства информации:

Внедрение компьютерной техники во все сферы человеческой деятельности послужило толчком к зарождению новой научной и прикладной дисциплины - информатики.

Впервые этот термин стал использоваться во Франции в 60-х годах. В англоязычных странах ему соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).

В нашей стране информатика стала определяться как самостоятельная область деятельности с начала 80-х годов, а спустя несколько лет вошла в программу как самостоятельная дисциплина.

Информатика определяет сферу человеческой деятельности, связанную с процессами хранения, преобразования и передачи информации с помощью компьютера.

В процессе изучения информатики надо не только научиться работать на компьютере, но и уметь целенаправленно его использовать для познания и созидания окружающего нас мира.

Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика".

Информатика – это наука, изучающая законы и методы хранения, передачи и обработки информации с использованием компьютеров.

Информатика – комплексная наука об информации и информационных процессах, аппаратных и программных средств информатизации, информационных и коммуникационных технологиях, а также социальных аспектах процесса информатизации.

Информатика – это техническая наука, определяющая сферу деятельности, связанную с процессами хранения, преобразования и передачи информации с помощью компьютера.

Информатика – это наука, которая изучает структуру и общие свойства информации, а также информационные процессы в живой и не живой природе, обществе и технике.

Основные направления применения информатики:

• разработка вычислительных систем и программного обеспечения;

• теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации;

• методы искусственного интеллекта, позволяющие создавать программы для решения задач, требующих определенных интеллектуальных усилий при выполнении их человеком (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);

• системный анализ, заключающийся в анализе назначения проектируемой системы и в установлении требований, которым она должна отвечать;

• методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа; разнообразные приложения, охватывающие производство, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все виды хозяйственной и общественной деятельности.

Информатику можно представить состоящей из двух частей:

технические средства; программные средства.

Технические средства, или аппаратура компьютеров, на английском языке обозначаются словом Hardware, которое переводится как «твердые изделия». А для программных средств выбрано очень удачное слово Softwаге (буквально изделия»), которое подчеркивает равнозначность программного обеспечения и самой машины и вместе с тем способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться.

Программное обеспечение — это совокупность всех программ, связанных с компьютерами, а также область деятельности по их созданию и применению.

Развитию информатики послужило одно из самых значительных достижений XX века – создание электронно-вычислительных машин – ЭВМ. В современной терминологии их чаще называют компьютерами.

Компьютер – это универсальное техническое средство для работы с информацией.

Компьютер – это электронно-вычислительная машина (ЭВМ), способная хранить и обрабатывать информацию, а также формировать и передавать различные команды внешним устройствам.

Современные бытовые компьютеры делятся на три основные категории:

• Настольные компьютеры;

• Переносные;

• Карманные компьютеры.

В информатике компьютер выступает одновременно и как инструмент для работы с информацией, и как объект для изучения и совершенствования.

В информатике принята следующая классификация видов информации:

1. Аналоговая-непрерывная (воспринимается человеком)

2. Дискретная-скачкообразная (воспринимается вычислительной техникой)

Обмен информации между людьми может осуществляться в различных форма:

- письменной; - устной;- с помощью жестов.

Для обмена информации всегда используется определенный язык (русский, азбука Морзе и т.д.).

Язык – это знаковый способ представления информации.

Общение на языках – это процесс передачи информации в знаковой форме.

Для того чтобы информация была понятна, язык должен быть известен всем людям, участвующим в общении. Чем больше количество языков вы знаете, тем шире круг вашего общения.

Для обмена информацией с другими людьми человек ис­пользует естественные языки (русский, английский, ки­тайский и др.). В основе языка лежит алфавит - это набор символов (знаков), которые человек различает по их начертанию.

Последовательности символов алфавита в соответствии с правилами грамматики образуют основные объекты язы­ка — слова. Правила, согласно которым образуются предло­жения из слов данного языка, называются синтаксисом.

Наряду с естественными языками были разработаны фор­мальные языки (системы счисления, язык алгебры, языки программирования и др.).

Основное отличие формальных языков от естественных состоит в наличии строгих правил грамматики и синтаксиса.

Некоторые языки используют в качестве знаков не буквы и цифры, а другие символы, например химические форму­лы, ноты, изображения элементов электрических или логи­ческих схем, дорожные знаки, точки и тире (код азбуки Морзе) и др.

Представление информации может осуществляться с помощью языков, которые являются знаковыми системами.

Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита и правил вы­полнения операций над знаками.

Представление информации происходит в различных формах в процессе восприятия окружающей среды живыми организмами и человеком, в процессах обмена информацией между человеком и человеком, человеком и компьютером, компьютером и компьютером и так далее.

В процессе обмена информацией часто приходится произво­дить операции кодирования и декодирования информации.

Код — это система условных знаков для представления информации.

Кодирование — это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы.

Средством кодирования служит таблица соответствия знаковых систем, которая устанавливает взаимно однознач­ное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем.

Одну и ту же информацию можно кодировать разными способами.

Информация на ПК представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1).

Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное одному биту.

Бит - минимальная единица информации на компьютере. Он состоит из нуля или единицы. Восемь бит составляют один байт.

Байт - единица измерения информации.

Один байт - это один символ, который может собой представлять букву, цифру или некий специальный значок.

Производные еди­ницы: 1 = 1024

Килобайт (Кбайт), Мегабайт (Мбайт), Гигабайт (Гбайт), Терабайт (Тбайт), Петабайт(Пбайт),

Экзабайт (Эбайт), Зеттабайт (Збайт), Йоттабайт (Йбайт).