Что такое обработка информации?

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.

Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина для обработки информации.

Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов.

Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем.

Что такое информационные ресурсы и информационные технологии?

Это книги, статьи, патенты, диссертации, научно-исследовательская и опытно-конструкторская документация, технические переводы, данные о передовом производственном опыте и др. [42].

Информационные ресурсы (в отличие от всех других видов ресурсов — трудовых, энергетических, минеральных и т.д.) тем быстрее растут, чем больше их расходуют.

Человечество занималось обработкой информации тысячи лет. Первые информационные технологии основывались на использовании счётов и письменности. Около пятидесяти лет назад началось исключительно быстрое развитие этих технологий, что в первую очередь связано с появлением компьютеров.

В настоящее время термин "информационная технология" употребляется в связи с использованием компьютеров для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи и, отчасти, — бытовую электронику, телевидение и радиовещание.

Они находят применение в промышленности, торговле, управлении, банковской системе, образовании, здравоохранении, медицине и науке, транспорте и связи, сельском хозяйстве, системе социального обеспечения, служат подспорьем людям различных профессий и домохозяйкам.

Народы развитых стран осознают, что совершенствование информационных технологий представляетсамую важную, хотя дорогостоящую и трудную задачу.

В настоящее время создание крупномасштабных информационно-технологических систем является экономически возможным, и это обусловливает появление национальных исследовательских и образовательных программ, призванных стимулировать их разработку.

Что понимают под информатизацией общества?

Цель информатизации — улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий их труда.

Информатизация — это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьёзных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования новых информационных технологий и др.

Вопросы для самоконтроля

1.1. Что означает термин "информатика" и каково его происхождение?

1.2. Какие области знаний и административно-хозяйственной деятельности официально закреплены за понятием "информатика" с 1978 года?

1.3. Какие сферы человеческой деятельности и в какой степени затрагивает информатика?

1.4. Назовите основные составные части информатики и основные направления её применения.

1.5. Что подразумевается под понятием "информация" в бытовом, естественно-научном и техническом смыслах?

1.6. Приведите примеры знания фактов и знания правил. Назовите новые факты и новые правила, которые Вы узнали за сегодняшний день.

1.7. От кого (или чего) человек принимает информацию? Кому передает информацию?

1.8. Где и как человек хранит информацию?

1.9. Что необходимо добавить в систему "источник информации — приёмник информации", чтобы осуществлять передачу сообщений?

1.10. Какие типы действий выполняет человек с информацией?

1.11. Приведите примеры ситуаций, в которых информация

1.12. Приведите примеры обработки информации человеком. Что является результатами этой обработки?

1.13. Приведите примеры информации:

• а) достоверной и недостоверной;
• б) полной и неполной;
• в) ценной и малоценной;
• г) своевременной и несвоевременной;
• д) понятной и непонятной;
• е) доступной и недоступной для усвоения;
• ж) краткой и пространной.

1.14. Назовите системы сбора и обработки информации в теле человека.

1.15. Приведите примеры технических устройств и систем, предназначенных для сбора и обработки информации.

1.16. От чего зависит информативность сообщения, принимаемого человеком?

1.17. Почему количество информации в сообщении удобнее оценивать не по степени увеличения знания об объекте, а по степени уменьшения неопределённости наших знаний о нём?

1.18. Как определяется единица измерения количества информации?

1.19. В каких случаях и по какой формуле можно вычислить количество информации, содержащейся в сообщении?

1.20. Почему в формуле Хартли за основание логарифма взято число 2?

1.21. При каком условии формула Шеннона переходит в формулу Хартли?

1.22. Что определяет термин "бит" в теории информации и в вычислительной технике?

1.23. Приведите примеры сообщений, информативность которых можно однозначно определить.

1.24. Приведите примеры сообщений, содержащих один (два, три) бит информации.

Ответы на вопросы для самоконтроля.

1.1.

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

Широко распространён также англоязычный вариант этого термина — "Сomputer science", что означает буквально "компьютерная наука".

1.2.

В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием "информатика" области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей.

1.3.

Инфоpматика — комплексная научная дисциплина с широчайшим диапазоном применения. Её приоритетные направления:

• pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;
• теоpия инфоpмации, изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации;
• математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний;
• методы искусственного интеллекта, моделирующие методы логического и аналитического мышления в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);
• системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера;
• биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах;
• социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества;
• методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;
• телекоммуникационные системы и сети, в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество;

разнообразные пpиложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности

1.4.

Российский академик А.А. Дородницин выделяет в информатике три неразрывно и существенно связанные части — технические средства, программные и алгоритмические.

Технические средства, или аппаратура компьютеров, в английском языке обозначаются словом Hardware, которое буквально переводится как "твердые изделия".

Для обозначения программных средств, под которыми понимается совокупность всех программ, используемых компьютерами, и область деятельности по их созданию и применению, используется слово Software (буквально — "мягкие изделия"), которое подчеркивает равнозначность самой машины и программного обеспечения, а также способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться и развиваться.

Программированию задачи всегда предшествует разработка способа ее решения в виде последовательности действий, ведущих от исходных данных к искомому результату, иными словами, разработка алгоритма решения задачи. Для обозначения части информатики, связанной с разработкой алгоритмов и изучением методов и приемов их построения, применяют термин Brainware (англ. brain — интеллект).

1.5.

Термин "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснения, изложение. Несмотря на широкое распространение этого термина, понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке. В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

• в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п. "Информировать" в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше";
• в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;
• в кибернетике под информацией понимает ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер).

1.6.

1.7.

Люди обмениваются информацией в форме сообщений. Сообщение — это форма представления информации в виде речи, текстов, жестов, взглядов, изображений, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п.

Информация передаётся в форме сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.

1.8.

Информация может существовать в виде:

• текстов, рисунков, чертежей, фотографий;
• световых или звуковых сигналов;
• радиоволн;
• электрических и нервных импульсов;
• магнитных записей;
• жестов и мимики;
• запахов и вкусовых ощущений;
• хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.

1.9.

Канал связи.

1.10.

Информацию можно:

1. 11.

· .Создаеться – журналист придумывает статью

· Обрабатывается- студент решает задачу

· Запоминается – девушка запоминает свой новый номер телефона.

· Делиться на части – человек разбирает письмо в котором пропущены пробелы.

· Копируется – ученик списывает у одноклассника.

· Воспринимается – человек ставит себя на место другого человека и воспринимает ситуацию с его позиции.

· Измеряется – программист рассчитывает сколько бит займет программа.

· Принимается – студент слушает преподавателя на лекции.

· Передается – муж и жена обмениваются новостями.

· Разрушается – придумана журналистом статья опровергается.

· Ищется – ученик ищет ответы в интернете.

· Упрощается – учитель объясняет материал.

1.12.

Все органы человека обрабатывают информацию из вне.

Зрение-визуальное восприятие.

Слух – аудио.

Обоняние – тактильное ощущение.

1.13.

А)

· Достоверная: 2*2=4;

· Недостоверная: 2*2=5.

Б)

· Полная: Я открыл дверь и вошел в подъезд

· Неполная: Я открыл дверь и зашел (куда?)

В)

Г)

· Своевременная: На улице дождь.

· Несвоевременная: Вчера в магазине была распродажа.

Д)

· Понятная: Аня Петрова родила девочку.

· Непонятная: Она родила.

Е)

· Доступная: Человеку знающему английский язык дали почитать книгу на английском языке.

· Недоступная для усвоения: Человеку не знающему англ.яз дали почитать книгу на английском.

Ж)

· Краткая: Я люблю Сашу.

· Пространная: Я люблю человека с которым я живу по имени Саша.

1.14.

Мозг.

1.15.

Компьютер – машина для сбора и обработки информации.

1.16.

1.17.

1.18.

За единицу количества информации принимается такое количество информации которое содержится в информационном сообщении, уменьшающем неопределенность знания в 2 раза. Такая единица названа Битом.

1.19.

Допустим, нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: I = log₂100 > 6,644. Таким образом, сообщение о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644 единицы информации.

1.20.

Бит, единица информации имеет 2 состояния.

1.21.

Легко заметить, что если вероятности p₁, ..., p_N равны, то каждая из них равна 1 / N, и формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

1.22.

Бит в теории информации — количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений (типа "орел"—"решка", "чет"—"нечет" и т.п.).

В вычислительной технике битом называют наименьшую "порцию" памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для внутримашинного представления данных и команд.

1.23.

1.24.

Да! -1 бит

Сигнал светофора(красный, желтый, зеленый, мигающий) – 2 бита

Воскресенье – 3 бита.

Упражнения

1.1. Запишите множество вариантов загорания двух светофоров, расположенных на соседних перекрёстках.

1.2. Три человека, Иванов, Петров и Сидоров, образуют очередь. Запишите все возможные варианты образования этой очереди.

1.3. Назовите все возможные комбинации из двух различных нот (всего нот семь: до, ре, ми, фа, соль, ля, си).

1.4. Пусть голосуют 3 человека (голосование "да"/"нет"). Запишите все возможные исходы голосования.

1.5. Предположим, что имеются 3 автомобильные дороги, идущие от Парижа до Тулузы, и 4 — от Тулузы до Мадрида. Сколькими способами можно выбрать дорогу от Парижа в Мадрид через Тулузу? Попытайтесь найти систематический метод для последовательного нахождения решения так, чтобы можно было составить список способов, не пропустив ни одного из них.

1.6. Поезд находится на одном из восьми путей. Сколько бит информации содержит сообщение о том, где находится поезд?

1.7. Сколько существует различных двоичных последовательностей из одного, двух, трех, четырёх, восьми символов?

1.8. Каков информационный объём сообщения "Я помню чудное мгновенье" при условии, что один символ кодируется одним байтом и соседние слова разделены одним пробелом?

1.9. Определите приблизительно информационный объём:

• а) этой страницы книги;
• б) всей книги;
• в) поздравительной открытки.

1.10. Сколько бит необходимо, чтобы закодировать оценки: "неудовлетворительно", "удовлетворительно", "хорошо" и "отлично"?

1.11. Сколько различных символов, закодированных байтами, содержится в сообщении: 1101001100011100110100110001110001010111 ?

1.12. Сколько байт памяти необходимо, чтобы закодировать изображение на экране компьютерного монитора, который может отображать 1280 точек по горизонтали и 1024 точек по вертикали при 256 цветах?

1.13. Решите уравнение: 8^x (бит) = 32 (Кбайт).

1.15. Определите правила формирования приведённых ниже последовательностей и вставьте пропущенные числа :

Ответы.

1.1.

Запишите множество вариантов загорания двух светофоров, расположенных на соседних перекрёстках.

Ответ: 9 элементов (З1 - З2, З1 - Ж2, З1 - К2, Ж1 - З2, Ж1 - Ж2, Ж1 - К2, К1 - З2, К1 - Ж2, К1 - К2.)

1.2.

Три человека, Иванов, Петров и Сидоров, образуют очередь. Запишите все возможные варианты образования этой очереди.

Ответ: 6 вариантов

1) Иванов, Петров, Сидоров; 4) Петров, Сидоров, Иванов;

2) Иванов, Сидоров, Петров; 5) Сидоров, Иванов, Петров;

3) Петров, Иванов, Сидоров; 6) Сидоров, Петров, Иванов

1.3.

Назовите все возможные комбинации из двух различных нот (всего нот семь: до, ре, ми, фа, соль, ля, си).

Ответ: 42 комбинации.

1.4.

Пусть голосуют 3 человека (голосование "да"/"нет"). Запишите все возможные исходы голосования.

Ответ: 8 исходов голосования

"да-да-да", "да-да-нет", "да-нет-да", " нет-да-да ", " да-нет-нет ", "нет-да-нет", "нет-нет-да", "нет-нет-нет".

1.5.

Предположим, что имеются 3 автомобильные дороги, идущие от Парижа до Тулузы, и 4 — от Тулузы до Мадрида. Сколькими способами можно выбрать дорогу от Парижа в Мадрид через Тулузу? Попытайтесь найти систематический метод для последовательного нахождения решения так, чтобы можно было составить список способов, не пропустив ни одного из них.

Ответ: 12 способами

1.6.

Поезд находится на одном из восьми путей. Сколько бит информации содержит сообщение о том, где находится поезд?

Ответ: 3 бита информации (8 = 23)

1.7.

Сколько существует различных двоичных последовательностей из одного, двух, трех, четырёх, восьми символов?

Ответ: Двоичных последовательностей из одного бита всего 21= 2, из двух битов — 22= 4, из трех битов — 23= 8, из четырех битов — 24= 16, из восьми битов — 28= 256

1.8.

Каков информационный объём сообщения "Я помню чудное мгновенье" при условии, что один символ кодируется одним байтом и соседние слова разделены одним пробелом?

Ответ: 24 байта (192 бита)

1.9.

Определите приблизительно информационный объём:

• а) этой страницы книги;

• б) всей книги;

• в) поздравительной открытки.

1.10.

Сколько бит необходимо, чтобы закодировать оценки: "неудовлетворительно", "удовлетворительно", "хорошо" и "отлично"?

Ответ: Два бита: 00 — "неуд.", 01 — "удов.", 10 — "хор.", 11 — "отл."

1.11.

Сколько различных символов, закодированных байтами, содержится в сообщении: 1101001100011100110100110001110001010111 ?

Ответ: 3 различных символа(01001100 01110011 01001100 01110011 01010111)

1.12.

Сколько байт памяти необходимо, чтобы закодировать изображение на экране компьютерного монитора, который может отображать 1280 точек по горизонтали и 1024 точек по вертикали при 256 цветах?

Ответ:

1310720 байт = 1,25 · 220 байт = 1,25 Мбайт.

1.13.

Решите уравнение: 8x (бит) = 32 (Кбайт).

Ответ:

1 Кбайт = 213

23х = 25 · 213

3х = 18

х = 18:3 = 6.

1.14.

Решите систему уравнений

Ответ: 1 Кбайт = 213 бит

1 Мбайт = 223 бит  2х+2 (бит) = 8y-5 (Кбайт),



 22y-1 (Мбайт) = 16x-3 (бит).

х+2 = 23(y-5) · 213 , х+2 = 3y-15+13 ,

22y-1 · 223 = 24(x-3) 2y-1+23 = 4x-12 ,

x = 11

y = 5.

1.15.

Определите правила формирования приведённых ниже последовательностей и вставьте пропущенные числа :

а) 1, 3, 5, 7, 9; (+2)

б) 20, 15, 10, 5; (-5)

в) 1, 2, 4,8, 16;(*2)

г) 1, 4, 9,14,25;(возвести в квадрат:1,2,3,4,5)

д) 1, 8, 27, 64, 125;(возвести в куб:1,2,3,4,5)

е) 1, 2, 6,24, 120;( предыдущее умножить на номер числа)

ж) 128, 64, 32, 8, 8;( предыдущее разделить на 2)

з) 4, 9, 17, 35,69, 139;( предыдущее умножить на 2 и к полученному произведению поочерёдно прибавлять и вычитать единицу)

и) 1, 2, 2, 4, 8,32, 256;

к) 2, 3, 10, 15, 26, 35;

л) 1, 3, 3, 9, 81, 6561;

м) к, о, ж, з, г, с, ф;( первые буквы цветов радуги)

н) 15 (27) 42

30 (25) 55; (42-15=27, 55-30=25)

о) 10 (50) 15

17 (37) 20; (15+10=25*2=50 , 17+20=37*2=74)

п) 143 (56) 255

218 (52) 114.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: