Информатика

Информатика, как наука. Понятие кибернетики. Вопросы, изучаемые информатикой. Понятие информации. Уровни обработки и анализа информации. Способы хранения и передачи информации. Информационные технологии. Свойства информации.

Информатика.

Область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования с помощью вычислительной техники.

Техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных с помощью средств вычислительной техники, а также принципы функционирование средств и управление.

Область научных знаний, Объект которой информация, ее свойства, общие закономерности преобразования, технологии обработки с использованием прогрессивных средств.

Кибернетика – наука об общих законах получения, хранения, передачи, переработки информации в сложных системах (технические, биологические, социальные и другие системы).

Информатика включат в себя бесконечность математических, инженерных, философских аспектов, через которые она становиться фундаментальной наукой, занимающейся схематично формализованным представлением информации, вопросами ее обработки, а также различными средствами, с помощью которых можно производить обработку информации.

Информатика включает:

1)технические (методы и средства надежного сбора, хранения, передачи, обработки и представления информации);

2)семантические (определяет способы описания смысла информации, изучает языки ее описания);

3)прагматические (описывает методы кодирования информации);

4)синтаксические (решение задач по формализации, автоматизация различных видов научно-технической деятельности).

Информационные технологии – совокупность технологических элементов (устройств и методов), используемых людьми для обработки информации.

Обработка информации – получение одних информационных объектов из других путем выполнения элементов алгоритма.

Процессы обработки:

1) фиксирование, классификация, расположение информации с целью её хранения и последовательного извлечения и распределения между потребителями;

2) передача и преобразование информации, связанная с формальным увеличением или уменьшением её объёма, представлением в другой форме без преобразования смысла;

3) неформальная обработка информации, связанная с анализом смысла, и приносимая пользу от её применения.

Основные понятия информатики. Аспекты понятия информации. Представление информации. Представление информации. Свойство информации. Понятие количества информации.

Информация – сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах, их состояний, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости и неполноты знаний.

Представление – это способ отображения внешней формы информации.

Кодирование – процесс представления информации в определённом виде.

Информация – понятие абстрактное.

Интерпретация – переход от представления информации к абстрактной. Важно, чтобы система представления была единой и согласованной. Внешняя форма информации – это представления.

Существуют разные системы представления информации:

Высказывательная. Используется в обычной жизни (истинное и ложное высказывание). Высказывания – языковое образование, в отношении которого имеет смысл говорить об истинности/ложности. Логика высказывания – это характерный пример информационной системы. Высказывания, их языковое представление, правила преобразования – пример структуры, в которой достаточно часто используется информация. Связки и, или, не.
Для представления информации в вычислительной технике используются системы счисления – системы, в которых кодируется информация по определённым правилам. В вычислительной технике удобно представлять информацию 2 цифрами (2 состояния) => используется двоичная система счисления. Количество информации можно посчитать (сигналы). Бит – это кусочек, элемент, частица.

Свойства информации.

Достоверность информации (истинная, ложная, ложная+истинная).

Полнота. Если информация содержит все необходимые данные и их достаточно для понимания и решения, то полна.

Ценность. Зависит от того, какие задачи может решить.

Ясность. Информация должна быть выражена в таком виде, который понятен получателю.

Понятие информации. Измерение информации. Количество и свойства информации. Системы представления информации. Единицы измерения информации.

Информация – сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах, их состояний, которые не уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости и неполноты знаний.

Свойства информации.

Достоверность информации (истинная, ложная, ложная+истинная).
Полнота. Если информация содержит все необходимые данные и их достаточно для понимания и решения, то полна.
Ценность. Зависит от того, какие задачи может решить.
Ясность. Информация должна быть выражена в таком виде, который понятен получателю.

Измерение:

1. Комбинаторная мера информации показывает, сколько возможных исходов имеет то или иное событие.

Бросаем монетку Q=2. Играем с кубиком Q=6. Русское лото Q=90.

Чем меньше вероятность получить информацию, тем она больше.

Способ измерения информации путём оценки количества возможных комбинаций информационных элементов – комбинаторная мера информации.

1₂ – Q=2. 1 bit.

5₈ – Q=8. 3 bits.

8₁₀ – Q=10.

A₁₆ – Q=16.

Это измерение неудобно. Было предложено измерять информацию, как вариант одного из 2 возможных исходов (1 бит).

Иванов 00

Петров 01 2 бита

Сидоров 10

Николаев 11

Формула Р. Хартли.

Двоичная логарифмическая мера

Т=log₂N, где (бит)

N – кол-во комбинаций информационных элементов.

Свойства информации.

Достоверность информации (истинная, ложная, ложная+истинная).
Полнота. Если информация содержит все необходимые данные и их достаточно для понимания и решения, то полна.
Ценность. Зависит от того, какие задачи может решить.
Ясность. Информация должна быть выражена в таком виде, который понятен получателю.

Измерение:

2. Комбинаторная мера информации показывает, сколько возможных исходов имеет то или иное событие.

Бросаем монетку Q=2. Играем с кубиком Q=6. Русское лото Q=90.

Чем меньше вероятность получить информацию, тем она больше.

1₂ – Q=2. 1 bit.

5₈ – Q=8. 3 bits.

8₁₀ – Q=10.

A₁₆ – Q=16.

Иванов 00

Петров 01 2 бита

Сидоров 10

Николаев 11

Формула Р. Хартли.

Двоичная логарифмическая мера

Т=log₂N, где (бит)

N – кол-во комбинаций информационных элементов.

Понятия количества информации. Измерение информации. Статиcтическая мера информации. Понятие и свойства энтропии.
Измерение:

Комбинаторная мера информации показывает, сколько возможных исходов имеет то или иное событие.

Бросаем монетку Q=2. Играем с кубиком Q=6. Русское лото Q=90.

Чем меньше вероятность получить информацию, тем она больше.

1₂ – Q=2. 1 bit.

5₈ – Q=8. 3 bits.

8₁₀ – Q=10.

A₁₆ – Q=16.

Иванов 00

Петров 01 2 бита

Сидоров 10

Николаев 11

Формула Р. Хартли.

Двоичная логарифмическая мера

Т=log₂N, где (бит)

N – кол-во комбинаций информационных элементов.

Чем меньше основание системы, тем меньше количество информации.

Задача.

27 монет (1 фальшивая – легче)

2 чашки весов

За сколько взвешиваний найдём?

log₂27

log₂3 за 1 взвешивание

х – количество взвешиваний

х * log₂3 ≥ log₂27

х ≥ 3

Формула Хартли применима для равновероятной информации.

2. Статистическая мера информации.

События рассматриваются, как возможный исход некоторого опыта, причем все исходы – полная группа событий.

Шеннон ввёл понятие неопределённой ситуации – энтропия, возникающая в опыте. Энтропия группы событий – количественная мера его неопределённости => информативности, выраженной как средняя функция множества вероятностей каждого из возможных исходов опыта.

N – возможное количество исходов опыта.

k – количество типов возможных исходов

n – количество повторов i-го исхода

I_i – количество информации типа исхода

Среднее количество полученной информации:

I_ср=(n₁I₁+n₂I₂+…+n_kI_k)/N

I = log₂(1/p) = -log₂p, где р – вероятность появления события

I_ср=(n₁ (-log₂p₁)+ n₂ (-log₂p₂)+…+ n_k(-log₂p_k))/N

I_ср=n₁/N(-log₂p₁)+ n₂/N (-log₂p₂)+…+ n_k/N (-log₂p_k)

вероятность события

I_ср=p₁(-log₂p₁)+…+ p_k(-log₂p_k)

I_ср=-∑ p_i log₂p_i=H – энтропия

Свойства энтропии

Всегда неотрицательна p<1 => log<0
=0, когда 1 из pi=1, а все остальные=0, событие предопределено
Имеет наибольшее значение, когда события равновероятны
Энтропия объекта, состояние, которое образуется совместной реализацией состояний 2 других объектов, равных сумме энтропий исходных объектов.

5) Системы счисления информации. Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую. Понятия бита и байта.
Системы счисления

СС – совокупность приёмов и правил для записи чисел цифровыми знаками, символами. СС должны обеспечивать возможность представления любого числа в рассматриваемом диапазоне, единственность представления.

СС:

позиционные (значение цифры зависит от позиции в записи, место – разряд, кол-во цифр – разрядность; каждому разряду соответствует степень основания)
непозиционные

Понятие бита и байта

В ЭВМ информация должна иметь физическое представление, причём это представление должно быть наиболее простым. Одна единица информации – бит (дискретная – либо есть либо нет); кол-во информации. 8бит = 1байт.

2⁸ = 256. 1Кбайт = 1024 байт. 1Мбайт = 1024 Кбайт.

История развития вычислительной техникию Поколение ЭВМ. Классы современных ЭВМ. Современное программное обеспечение. .

История развития вычислительной техники

1673 – Готфрид Лейбниц сконструировал арифмометр, позволявший выполнять 4 арифметических действия. Служил для наведения артиллерии. 1-я половина XIX в. – Чарльз Бэббидж попытался построить универсальное… 1941 – К. Цузе изобрел автоматический цифровой компьютер Z3 (элементы обеспечивают возможность работы с 2-ичной…

Поколения ЭВМ

2. Середина 50-х. Элементная база – транзистор. Это позволило уменьшить габариты, увеличить скорость и уменьшить стоимость. ЭВМ 2-го поколения… 3. Элементная база – интегральные микросхемы, появившиеся в 1960-х гг. В их… 4. В 1970-х гг. появились большие интегральные схемы (БИС), где на одной полупроводниковой пластине находилось…

Сервисные программы

Служат в качестве дополнения к ОС и выполняют различного рода сервисные задачи, такие как диагностика аппаратного обеспечения, обслуживание жестких дисков, архивирование и создание резервных копий, обнаружение и удаление компьютерных вирусов.

Системное программирование

С 1960г. Начал распространяться язык АЛГОЛ. В 1959г. Для решения экономических задач – язык КОБОЛ. 1964 – как универсальный язык для разработки математических, экономических… 1965 – для персонального ЭВМ был разработан язык Бейсик. Разработан специально для электронщиков, чтобы тестировать…

Представление информации в ЭВМ. Принципы фон-Неймана. Классы современных ЭВМ. Основные узлы персонального компьютера.

Представление информации – способ, с помощью которого происходит отображение информации (ее внешняя форма).

Процесс выявления отношений между представлением информации и абстрактной информацией называется пониманием.

Существуют различные системы представления информации.

Высказывательная форма – одна из самых распространенных.

Высказывание – языковое образование, в отношении которого можно сказать, истинно оно или ложно.

Логика высказываний является характерным примером информационных систем.

Информация имеет определенные функции в обществе. Основные из них:

1. Познавательная (цель – получение новой информации). Функция реализуется через следующие этапы:

1) Синтез (создание, производство) информации.

2) Представление информации.

3) Хранение.

4) Восприятие (потребление) информации.

2. Коммуникативная (предназначенная для общения людей между собой). Включает в себя следующие этапы:

1) Передача в производстве.

2) Распределение.

3. Управленческая (цель – формирование целесообразного поведения управляемой системы).

Принципы фон-Неймана:

1. Принцип произвольного доступа к основной памяти означает, что основная память состоит из одинаковых ячеек, и процессору в любой момент времени доступна любая из ячеек для чтения и записи данных. Все ячейки пронумерованы, и номер ячейки определяет ее адрес. Общее количество ячеек называется объемом памяти.

2. Принцип хранимой программы: программа хранится в основной памяти наряду с обрабатываемыми данными. Достаточно сменить программу и данные, и ЭВМ будет решать другую задачу.

3. Принцип универсальности: информация, находящаяся в основной памяти не имеет признаков принадлежности к определенному типу, то есть команды могут рассматриваться как данные.

Архитектура ЭВМ. Принципы фон-Неймана. Основной цикл работы ЭВМ.

Архитектура компьютера определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя. При этом основное внимание уделяется структуре и… Структура компьютера - это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и… Основной цикл работы ЭВМ:

Устройство ЭВМ. Структура персонального компьютера. Состав микропроцессора.

Дополнительнве функции – это функции, повышающие эффективность работы ЭВМ(удобный интерфейс, ввод/вывод данных, надежность работы, безопасность и… Стурктура компьютера – это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и… НЖМД-накопитель жесткого магнитного диска

Микропроцессор. Виды микропроцессоров. Состав. Основные функции.

Микропроцессор выполняет: Чтение и дешифрацию команд из основной памяти Чтение данных из основной памяти и регистров адаптеров внешних… 1й процессор выпущен фирмой Intel в 1971 году, наз. МП 4004 Группы микропроцессоров:

Материнская плата, устройства, находящиеся на ней. Системная шина. Типы современных процессоров. Виды памяти.

· Процессоры · Память постоянная(BIOS), оперативная Микропроцессорный комплект(чипсет – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и…

Основные узлы компьютеров. Видеоподсистемы. Накопители. Классификация накопителей.

Видеоподсистемы:

К видеоподсистемам относиться видео адаптер и монитор(дисплей.)Самым главным устройством вывода визуальной информации РС является дисплей. Дисплей может быть основан на различных физических принципах: здесь применимы электронно-лучевые трубки, газопламенные матрицы, жидкокристаллические индикаторов и другие приборы. Наибольшее распространение получили дисплеи, основанные на электронно-лучевых трубках. Главным параметром монитора является размер диагонали экрана, принято измерять в дюймах.(14”-24”). Для цветных мониторов важным параметром является размер зерна экрана. Существуют изображения с зернистостью 0,42, 0,39, 0,31, 0,28, 0,26 мм и тоньше. По зернистости и размеру экрана можно определить разрешающую способность экрана, поскольку зерно является мельчайшей единицей изображения. Допустимая частота развертки определяется в основном параметрами отклоняющей системы и мощностью генератора строчной развертки. В соответствии с нормами частота регенерации должна составлять 85 Гц в любом режиме, а рекомендуемая 100 Гц.

Накопители:

1. НГМД

Первые накопители использовали дискеты диаметром 5,25’’, заключенные в мягкие конверты и имеющие 40 треков рабочей поверхности, позднее 80 треков. Дискеты 3,5” – заключенные в жесткий пластмассовый конверт. Кроме более высокой плотности хранения информации, они лучше защищены от внешних воздействий, все дискеты 3,5 используют 80 треков.

2. НЖМД

- являются главными устройствами дисковой памяти большинства компьютеров, главными характеристиками являются объем хранимой информации, время доступа, скорость передачи данных

3. Оптические диски

Оптический диск – устройство, кот. Считывает информацию с помощью луча лазера.(+отсутствует контакт привода с носителем.)

13 устройства вводавывода информации. Средства связи и телекоммуникации.

Ввода – клавиатура, мышь.

Вывода – монитор, принтер, плоттер.

Функциональные характеристики персональных компьютеров.

Единицы измерения быстродействия: Мипс(MIPS) – миллион операций над числами с фиксированной точкой Мфлопс(MFLOPS) – миллион операций с плавающей точкой.

Периферийные технические средства.

1. Внешние запоминающие устройства

флэшки, внешние HDD

2. Устройства ввода данных

клавиатура, мышь, дигитайзеры, джостики, сканер

Программное обеспечение и его классификация. Системы программирования.

ПО: 1.прикладное

2. системное

2.1.операционные системы

2.2.сервисные программы

3.системы программирования

Системы программирования существуют для разработки различных программ. Прикладное по – представляет собой комплект программ используемых для решения определенных задач какой-либо области. (Пример: текстовый и графический редакторы, электронные таблицы, САПР, системы расчетов). Системное по – комплекс программ, описаний, инструкций, обеспечивающих функционирование ЭВМ и выполнение заданий пользователя. Программы, входящие в состав не зависят от задач, решаемых пользователем, а лишь обеспечивают условия для работы прикладных программ. ОС является неотъемлемой частью любой ЭВМ, дополняющей ее аппаратные средства. ОС представляет собой комплекс программ, загружаемых при включение ЭВМ и выполняющих следующие пункты:1. Управление ЭВМ и ее ресурсами 2. запуском прикладных программ на выполнение 3. Обеспечение диалога с пользователем. Сервисные программы входят в состав системного ПО и служат дополнением к ОС и выполняют различного рода сервисные задачи.

Системы программирования

Сер.50х – первые сообщения о разработке яз. программирования, позволяющие записывать элементы программ близко к математическим формулам, с использованием слов из естественного языка и разработке трансляторов.

1958 – было опубликовано сообщение о выпуске в свет яз. Фортран. Ориентирован на решение вычислительных задач, широкое распространение получил в 80х.

1960 – официальное сообщение о разработке языка Амол, на основе этого языка был разработал Паскаль.

1959 – для решения экономических задач был разработан язык Кобол.

1965 – для решения математических, экономических задач и задач системного программирования был разработан универсальный язык ПЛ/1, который широко применялся для больших ЭВМ

1965 – для персонального ЭВМ был разработан язык Бейсик.

1972 – было объявлено о разработке языка Си, ориентированного на задачи системного программирования.

Все вышеперечисленные языки программирования предназначены для описания алгоритмов, решения задач. Такие языки наз. процедурно-ориентированными.

1983 – появление языка Си++, дополнение возможностей языка СИ.

СИ++ представляет возможность определения новых типов и реализует работу с объектами, определяемыми пользователем. Языки такого типа называются объектно-ориентированными. В настоящее время такой подход получил очень широкое распространение, очень просто позволяет пользоваться элементом, уже раз созданным.

Существуют проблемно-ориентированные языки на которых описывается постановка задачи и указываются входные данные при этом предполагается, что алгоритм решения будет построен автоматически.

Пролог, Лисп

Используется в ситуациях и.и. и экспертных группах.

Некоторым особняком стоит язык SQL, предназначенный для написания запросов в базу данных.

Языки низкого уровня – ассемблеры, которые являются машинно- ориентированными языками и на этом языке производится непосредственное управление элементами ЭВМ.

Общие сведенья об операционных системах. Задачи, выполняемые ос. Операционная система Windows.

Основная функция всех операционных систем — посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса: • интерфейса между пользователем и программно-аппаратными средствами… • интерфейса между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);

Файловая система. Работа с файлами и ппками. Утилиты операционной системы.

Файловая система.

Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление… Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы… Начальный, корневой, каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, в каждом из них бывают…

Файловые оболочки типа NORTON COMMANDER

Общая характеристика оболочки: Оболочка Norton Commander разработана американской фирмой Peter Norton Computing, которая с 1990 г. входит в состав… К достоинствам рассматриваемой оболочки относятся:высокая степень интеграции… Недостатки: отсутствие средств сортировки каталогов в дереве файловой структуры; невозможность выполнения групповых…

Программы архивации.

Архиваторы могут упаковать в архив один или несколько файлов, а, может быть, и каталог, с включенными в него подкаталогами. В имени полученного… Ниже описаны некоторые самые простые процедуры архивирования и распаковки… 1. Архивирование: Открываем каталог, содержащий файлы для архивации. Каталог должен быть текущим. Выделяем все файлы,…

Windows. История развития.

Windows 2.0 2 апреля 1987 года вышел релиз Windows 2.0/286. ОС несла на борту в большинстве своем все те же самые приложения, что и Windows 1.0,… Windows 3.0 Выход релиза - 22 мая 1990 года. Эта версия операционки вышла с… Windows 3.1 6 апреля 1992 года. Многообразие шрифтов true type, серьезно продвинулась вперед работа по средствам…

Понятие компьютерной графики. Paint.

Делится на три категории: растровые, фрактальные и векторные. Кроме того отдельным видом считается 3D, изучающая приёмы и методы построения… Широко распространены : - инженерная графика - научная графика – web-графика – компьютерная полиграфия – компьютерная…

Текстовый редакторWord.

Более совершенные текстовые редакторы, имеющие целый спектр возможностей по созданию документов (например, поиск и замена символов, средства… Мощные программы обработки текста — настольные издательские системы —… Этапы создания и оформления текстовой документации: -экранный интерфейс и настройки процессора MS Word – создание…

СУБД FoxPro(ACCESS). Основы работы с пакетом. Создание таблиц. Корректировка структуры таблицы.

Реляционная база данных - это набор данных, которые хранятся более чем в одной таблице. Эти таблицы могут быть связаны общими значениями в полях,… Таблица – это прямоугольный массив элементов, каждый из которых представляет… СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ

Табличные процессоры. Электронная таблица EXCEL. Понятие формулы и функции. Построение графиков.

См. 30

Процесс передачи данных. Основные понятия. Кодировка. Понятия корректирующих кодов.

Передача данных на расстояние:

1. В одну сторону

2. Может принимать и передавать данные поочередно.

3. Дуплексный – прием и передача одновременно.

Форматы передачи:

1. Цифровой – предпочтительный. Недостаток – быстрое затухание.

2. Аналоговый сигнал – передается на большие расстояния. Недостаток – необходим перевод. В локальных сетях – цифровая, а в глобальных – аналоговая.

Процесс преобразования цифрового сигнала в аналоговый, или аналогового в цифровой называется модуляцией или демодуляцией. Демодуляция бывает:

1. Частотная

2. Амплитудная

3. Фазовая

Реальное устройство часто использует комбинацию из типов модуляций, чаще всего это бывает частотно-фазовая модуляция. Основной проблемой в процессе передачи данных, как в цифровом, так и аналоговом формате, являются помехи. Чаще всего они вызываются различными магнитными полями.

Система передачи информации – совокупность технических средств, обеспечивающих возможность передачи сообщений от источника к получателю.

Источник сообщений образует совокупность источника информации и преобразователя сообщений.

Преобразователь сообщений выполняет следующую функцию:

1. Преобразование сообщений любой природы в первичный электрический сигнал.

2. Преобразование большого объема алфавита в малый объем алфавита первичного сигнала.

Передающее устройство осуществляет преобразование первичного сигнала в сигналы, удобные для прохождения по конкретной линии связи. Сюда же должно входить устройство, обеспечивающее помехоустойчивое кодирование. Такое устройство называется кодирующим устройством (кодером) канала.

Сущность помехоустойчивого кодирования заключается в том, что в коды первичного сигнала по определенному правилу вводятся дополнительные символы, которые используются для контроля правильности передаваемого сообщения. И кроме того в передающем устройстве может находиться модулятор.

Линия связи – среда, используемая для передачи сигнала от передатчика к приемнику. На линию связи воздействуют различные источники помех, поэтому проектируя линии связи необходимо стараться свести к минимуму эти источники.

Приемные устройства могут включать в себя линейные каскады, которые усиливают и фильтруют сигнал.

Демодулятор входит в состав приемного устройства, которое преобразует аналоговый сигнал в цифровой.

Демодулирующее устройство – преобразовывает цифровой сигнал в комбинацию кодов, а так же обнаруживает и исправляет различные искажения.

Таким образом, на выходе из кодирующего устройства должна быть кодовая комбинация символов первичного сигнала, соответствующая исходному сообщению.

К сожалению, процессы демодуляции и декодирования не являются обратными операциям модуляции и кодирования. В результате различных искажений и помех, пришедший сигнал может существенно отличаться от переданного. Принятый сигнал подвергается анализу с учётом всех данных об источнике, о применяемом помехоустойчивом коде, о виде модуляции и др. параметры. В результате такого анализа принимается решение о том, какое сообщение передано. Часть приемного устройства, которая осуществляет анализ сигнала и принятие решения, называется решающей схемой.

Получатель сообщений состоит из детектора сигнала, который преобразует первичный сигнал в соответствующее сообщение, и самого получателя информации, которому адресовано исходное сообщение.

Меру соответствия между исходным сигналом и полученным называют верностью передачи.

Совокупность средств, предназначенных для передачи сигнала, называется каналом связи.

Иногда несколько источников и несколько приемников используют одну и ту же линию связи. Такие системы называются многоканальными.

Локальные и глобальные сети

1.передачи данных от одного узла к другому 2.совместного использования файлов с целью повышения целостности информации … 3.для совместного использования периферийных устройств

ГЛОБАЛЬНАЯ сеть интернет

2.серверы хостинга. Задача- хранения и обработка данных. 3. Терминалы – обычные рабочие ЭВМ. Построение и принципы передачи информации определяются протоколом.

Искусственный интеллект. Основные понятия. История развития. Данные и знания.

Искусственный интеллект — это теории и модели, позволяющие понимать принципы интеллектуальной деятельности человека и воспроизведение этой деятельности с помощью технических устройств.

Метод данных - это данные по данным.

База знаний - это любой индивидуальный интеллектуальной системы.

История развития:

Р. Лулий пытался создать машину для решения различных задач на основе всеобщей классификации понятий. Лейбниц, Декарт развили эту идею и предложили универсальную классификацию всех наук. Эти идеи легли в основу ИИ. Винер - создатель кибернетики. Термин «Искусственный интеллект» появился в 1956г. на семинаре в США с одноименным названием. После Винера произошло разделение искусственного интеллекта.

1. Кибернетика черного ящика

В основе лежит принцип: неважно как устроено устройство, главное, чтобы на заданные входные воздействия оно реагировало как человеческий мозг. Сюда можно отнести: модель лабиринтного поиска (перебор всех решений с выбором наиболее удачного) В начале 60-х годов появилось эвристическое программирование. Эвристическое программирование - это разработка действий на основе заданной эвристики. Эвристика - это приемы, основанные на связанности с конкретной задачей, специальных знаний и интуитивных правил в предыдущем опыте и т. д. вплоть до угадывания.

2. Нейрокибернетика.

Единственный объект способный мыслить - человеческий мозг, поэтому любое устройство должно воспроизводить его структуру. Она ориентирована на аппаратное моделирование структуры человеческого мозга. Нейросети - системы, моделирующие деятельность нейронов. Первые нейросети были созданы в конце 50-х годов. Следующие всплески развития нейросетей был в середине 80-х г. с появлением первого компьютера. Сейчас это направление развивается в области создания нейрокомпьютеров, т.е. компьютеров, аппаратно реализующих сетевые модели. Ситуационное управление — это область искусственного интеллекта, которая по заданным данным исходной ситуации вырабатывает решения по выполнению определенных действий.

Данные и знания:

Знания - это выявленное закономерностью предметной области (принципы, законы, связи), позволяющие решать задачи в этой области.

Знания связаны с данными, основываются на них, но представляют результат деятельности человека, обобщают его опыт, полученный в ходе выполнения практической деятельности.

При обработке на ЭВМ знания трансформируются следующим образом:

1. знания памяти человека как результат мышления.

2. материальные носители знаний (учебники, методические пособия)

3. поле знаний - это условное описание объектов предметной области, их атрибутов и закономерности, их связывающей.

4. знания, описанные на языках представления знаний (продукционные языки, семантические сети, фреймы)

5. Базы знаний.

Знания классифицируются по категориям:

1. Поверхностные (знания о видимых взаимосвязях между отдельными событиями, фактами предметной области)

2. Глубинные (отображающие структуры и процессы предметной области)

3. Процедурные знания — это алгоритм, которые управляют данными.

4. Декларативные знания - это знания, представленные в структурах знаний и данных.

Искусственный интеллект - это теории и модели, позволяющие понимать принципы интеллектуальной деятельности человека и воспроизведение этой деятельности с помощью технических устройств.

Метод данных - это данные по данным.

Наш знаний - это любой индивидуальный интеллектуальной системы.

Процедурные знания - это алгоритм, которые управляют данными.

Декларативные знания ~~ это знания, представленные в структурах знаний и данных.

Искусственный интеллект. Основные понятия. Направления развития. Данные и знания.

Метод данных - это данные по данным.

База знаний - это любой индивидуальный интеллектуальной системы.

Направления развития:

1. Представление знаний и разработка систем, основанных на знаниях (связано с созданием представления знаний, создание баз знаний, моделей и методов извлечения и структурирования знаний, инженерия знаний.)

2. Разработка естественных звуковых интерфейсов и машинный перевод.

3. Распознавание образов (каждому объекту в соответствии ставится матрица признаков, по которой происходит его распознавание). Это направление связано с нейрокибернетикой.

4. Игровые программы. В большинстве игровых моделей лежит эвристическое программирование, т.к. число вариантов действия машины велико и выбирается наилучший.

5. Специальное ПО. Создаются пакеты прикладных программ, ориентированных на промышленную обработку интеллектуальных систем.

6. Новые архитектуры компьютера.

7. Робототехника. Занимается созданием технических систем, способных действовать в реальной среде и частично или полностью занимать человека в его интеллектуальной и производственной деятельности. 3 типа роботов:

1) программные (действует по жесткой программе и способен выполнять ограниченный набор действий)

2) адаптивные (имеют простейшие органы чувств, т.е. разнообразные датчики)

3) интеллектуальные (помимо органов чувств имеет способность распознавать образы, принимать решения, составлять планы, самообучаться и т.д.)

8. Обучение и самообучение. Это направление включает модели, методы и алгоритмы, ориентированные на автоматическое накопление данных на основе анализа.

Искусственный интеллект. Основные понятия. Данные и знания. Модели представления знаний.

Метод данных - это данные по данным.

База знаний - это любой индивидуальный интеллектуальной системы.

Данные и знания:

При обработке на ЭВМ знания трансформируются следующим образом:

1. знания памяти человека как результат мышления.

2. материальные носители знаний (учебники, методические пособия)

4. знания, описанные на языках представления знаний (продукционные языки, семантические сети, фреймы)

5. Базы знаний.

Знания классифицируются по категориям:

1. Поверхностные (знания о видимых взаимосвязях между отдельными событиями, фактами предметной области)

2. Глубинные (отображающие структуры и процессы предметной области)

3. Процедурные знания — это алгоритм, которые управляют данными.

4. Декларативные знания - это знания, представленные в структурах знаний и данных.

Метод данных - это данные по данным.

Наш знаний - это любой индивидуальный интеллектуальной системы.

Процедурные знания - это алгоритм, которые управляют данными.

Декларативные знания ~~ это знания, представленные в структурах знаний и данных.

Модели представления знаний:

1. Логические

В основе этой модели лежит некоторое формальное исчисление. Все задания в предметной области описываются с помощью формул этого исчисления, которые состоят из логических функций, логических операций.

Допустим А(х) - логическая функция, интерпретирующаяся как х - это ученый.

А В(х,у) - это логическая функция, которая означает что х способен понять у.

V.tVyM(*)л,•)(.>')-> В(х.у)) (Любой ученый поймет другого ученого)

2. Сетевые

В основе сетевой модели лежит идея о том, что любые знания можно представить в виде совокупности понятий и отношений между нами. В рамках данной модели знания представляются в форме графа, вершины которого соответствует понятие предметной области, а дуги - отношения между этими понятиями. Такой граф называется семантической сетью, Преимущества этой модели в том, что в соответствии се с современном представлением об организации долговременной памяти человека.

3. Фреймовые

Фрейм - это минимально возможное описание сущности, которого либо объекта или процесса. Каждый слот соответствует какой-либо характеристики описываемого объекта. В качестве значения слота может выступать имя другого фрейма, т.о. создаются фреймовые сети. Модели фреймов являются достаточно универсальной и позволяет отобразить многообразие знаний и является достаточно удобной для хранения этих знаний. Кроме того, фреймовые модели обладают свойством наследования, наследование может происходить через слот «это» указывающей на фрейм более высокого уровня иерархии, откуда неявно наследуются значения аналогичных слотов.

4. Продукционные

Продукционные модели - это модели, позволяющие представлять знания (если условие, то действие).

Условие - некоторое предложение образец, по которому осуществляется поиск.

Действие выполняется при успешном поиске условия. При использовании продукционной модели база знаний состоит из набора правил.

Программа, управляющая перебором правил, называется машиной вывода. Машина вывода запускается на основании исходных данных, поступающих в машину. Если <пропускать занятия>, то <двойка на экзамене>. В продукционной модели также используются логические связки.

Экспертные системы. Структура ЭС. Классификация ЭС.

Экспертные системы.

Экспертные системы - это сложенный программный комплекс, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот имперический опыт для консультации менее квалифицированных пользователей. Область применения ЭС -экономика, диагностика и т.д.

Структура ЭС.

Это обобщенная структура базы знаний.

- пользователь специалист, для которого предназначена система

- интерфейс пользователя - это комплекс программ, реализующих диалог пользователя с экспертной системой и осуществляющей как Ввод данных так и получение результата.

- эксперт - крупный специалист предметной области, знания которого необходимо занести в базу знаний.

- инженер по знаниям - это аналитик, который может обобщить знания эксперта и занести их в базу знаний.

База знаний - ядро экспертной системы, совокупность знаний предметной области, записанные на машинный носитель в форме одной из модели представления знаний.

Решатель - программа, моделирующая ход рассуждений эксперта на основании знаний, имеющихся в базе знании.

Подсистема объяснений - это программа, позволяющая пользователю получить объяснения в той или иной данной рекомендации.

Интеллектуальный редактор вазы знаний - это программа представляющая инженеру познания возможность создавать базу знаний в диалоговом режиме.

Классификация ЭС:

1. интерпретация данных

2. диагностика (обнаружение неисправностей)

3. мониторинг (интерпретация данных в реальном времени)

4. практикование

5. прогнозирование (логический вывод вероятных следствий из заданных ситуаций)

6. планирование (разработка планов действий для различных объектов, способных выполнять определенные функции)

7. обучение (диагностика ошибок и выбор правильною направления, чтобы эти ошибки избежать)

Основы защиты информации

Правовые меры. – все аспекты ЗИ отражены в УК РФ. Существует отдел К по боьбе с инф преступлениями.

Угрозы безопасности в Автоматизир системах.
Угрозы: 1)непредсказуемые(внешн среда, ошибки прогр, неадекватные действия человека), 2)предсказуемые. Непредсказуемые приводят к нарушению достоверности или полноты информации.… Причины: авария, стихийные бедствия, сбой и отказ тех средств, ошибки прогр.средств.
СРЕда обитания

1.системы предназначенные для запуска файлов- приложений.(ОС, офисы, sql серверы,скрипт-языки)

2. Сетевые приложения(достточно сложные чтобы разместить вирус – почтовые, браузеры)

3.Внесетевые(утилиты ОС, утилиты достаточной сложности: архиватор, плеер)

4.Мобильные устройства.

Способы защиты – антивирус..всякую фигню не открывайте Саша и Сережа