рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ТЕМА 1. ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАТИКА

ТЕМА 1. ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАТИКА - раздел Информатика, Тема 1. Информация И Информатика ...

ТЕМА 1. ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАТИКА

Информация в материальном мире

Сигналы и данные

Мы живем в материальном мире. Все, что нас окружает и с чем мы сталкиваемся ежедневно, относится либо к…  

Данные и методы

Наблюдая излучения далеких звезд, человек получает определенный поток данных, но станут ли эти данные информацией, зависит еще от очень многих… Пример. Наблюдая за состязаниями бегунов, мы с помощью механического… Надо знать цену деления шкалы секундомера (или знать метод ее определения) и надо также знать, как умножается цена…

Понятие об информации

Несмотря на то, что с понятием информации мы сталкиваемся ежедневно, строгого и общепризнанного определения информации до сих пор не существует,… Понятия, в отличие от определений, не даются однозначно, а вводятся на… Например, представление об информации как о совокупности данных, повышающих уровень знаний об объективной реальности…

Пример процесса преобразования данных в информацию


Динамический характер информации

 

Информация не является статичным объектом — она динамически меняется и существует только в момент взаимодействия данных и методов. Все прочее время она пребывает в состоянии данных. Таким образом, информация существует только в момент протекания информационного процесса. Все остальное время она содержится в виде данных.

Требование адекватности методов

 

Одни и те же данные могут в момент потребления поставлять разную информацию в зависимости от степени адекватности взаимодействующих с ними методов. Например, для человека, не владеющего китайским языком, письмо, полученное из Пекина, дает только ту информацию, которую можно получить методом наблюдения (количество страниц, цвет и сорт бумаги, наличие незнакомых символов и т. п.). Все это информация, но это не вся информация, заключенная в письме. Использование более адекватных методов даст иную информацию.

Взаимодействие данных и методов

Данные являются объективными, поскольку это результат регистрации объективно существовавших сигналов, вызванных изменениями в материальных телах или… В то же время, методы являются субъективными. В основе искусственных методов…  

Свойства информации

Можно привести немало разнообразных свойств информации. С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие свойства:

Объективность,

Полнота,

Достоверность,

Адекватность,

Доступность,

Актуальность.

1. Объективность и субъективность информации. Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются… 2. Полнота информации. Полнота информации во многом характеризует качество… 3. Достоверность информации. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными» —…

Операции над данными

 

В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов.

 

Обработка данных включает в себя множество различных операций. По мере развития научно-технического прогресса и общего усложнения связей в человеческом обществе трудозатраты на обработку данных неуклонно возрастают. Прежде всего, это связано с постоянным усложнением условий управления производством и обществом и общим увеличением объемов обрабатываемых данных.

 

Можно выделить следующие основные операции над данными:

 

1. сбор данных– накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

2. формализация данных – приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;

3. фильтрация данных – отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать;

4. сортировкаданных – упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации;

5. архивация данных – организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат по хранению данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом;

6. защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

7. транспортировка данных – прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя – клиентом;

8. преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Преобразование данных часто связано с изменением типа носителя, например книги можно хранить в обычной бумажной форме, но можно использовать для этого и электронную форму и микрофотопленку. Необходимость в многократном преобразовании данных возникает также при их транспортировке, особенно если она осуществляется средствами, не предназначенными для транспортировки данного вида данных. В качестве примера можно упомянуть, что для транспортировки цифровых потоков данных по каналам телефонных сетей (которые изначально были ориентированы только на передачу аналоговых сигналов в узком диапазоне частот) необходимо преобразование цифровых данных в некое подобие звуковых сигналов, чем и занимаются специальные устройства – телефонные модемы.


Определение, предмет и задачи информатики

 

Определение

 

Информатика — это техническая наука, изучающая и систематизирующая методы и способы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Предмет информатики

 

Предмет информатики составляют следующие понятия:

1. аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

2. программное обеспечение средств вычислительной техники;

3. средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

4. средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

 

Как видно из этого списка, в информатике особое внимание уделяется вопросам взаимодействия. Для этого даже есть специальное понятие — интерфейс.

 

Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом.

 

Существуют аппаратные интерфейсы, программные интерфейсы и аппаратно-программные интерфейсы.

 

Основная задача информатики

 

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

 

Направления и практические приложения информатики

 

В составе основной задачи информатики сегодня можно выделить следующие направления практических приложений информатики:

1. архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

2. интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

3. алгоритмизация и программирование (приемы, методы и средства разработки компьютерных алгоритмов и программ);

4. преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);

5. защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);

6. автоматизация компьютерных процессов (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

7. стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем).

 

Истоки и предпосылки информатики

Слово информатика происходит от французского слова Informatique, образованного в результате объединения терминов Information (информация) и… В то же время, в большинстве стран Западной Европы и США используется другой… Впервые ученые заговорили о информатике, как о науке в 60-х годах20-го века. Но как наука она обрела себя лишь к 80-ым…

Единицы измерения данных

 

Математические основания

 

В различных науках существуют различные система измерения данных. Информатика оперирует типами данных, которые могут быть представлены при помощи бинарных кодов двоичной системы счисления.

 

Двоичная система счисления

впервые предложена гениальным немецким математиком и инженером Готфридом Лейбницем, изобретателем систем счисления, а также основателем… Лейбниц показал, что любое десятичное число может быть выражено при помощи…

Плотность информации

 

Плотность информации определяется функцией

 

 

 

Максимум этой функции имеет место при
x = е = 2,718281828.

То есть наибольшей плотностью записи информации обладает система счисления с основанием e.

Троичная система счисления

Из целочисленных систем счисления обладает наибольшей плотностью записи информации. Первая троичная ЭВМ «Сетунь» была построена в 1958 году Н. П. Брусенцовым в… Восьмеричная (8) и шестнадцатеричная (16) системы счислений

Позиционные системы счисления

Изобретение позиционной нумерации, основанной на поместном значении цифр, приписывается шумерам и вавилонянам. В более поздний период такая… Позиционная система счисления определяется целым числом , которое называется…

Представление числа

, где — это целые числа, называемые цифрами, удовлетворяющие неравенству Каждый базисный элемент в таком представлении называется разрядом (позицией), старшинство разрядов и соответствующих…

Запись числа

В ненулевых числах левые нули обычно опускаются. Во избежание путаницы при одновременной работе с несколькими системами счисления основание указывается в качестве…

Перевод вещественного числа из десятичной системы счисления в двоичную систему

Рассмотрим число 567.25 и переведем его в двоичную систему счисления. Перевод целого числа из десятичной системы счисления в двоичную систему  

Перевод вещественного числа из двоичной системы счисления в десятичную

 

Переведем вещественного двоичного числа в десятичное. Пусть оно равно 1000110111.012

 

Перевод целой части числа

 

Целая часть 1000110111. Для перевода в десятичное запишем его слева направо как сумму по двоичным разрядам:

1*20+1*21+1*22+0*23+1*24+1*25 +0*26+0*27+0*28+1*29 =

1*1+1*2+1*4+0*8+1*16+1*32+0*64+0*128+0*256+1*512 = 1+2+4+16+32+512 = 567

Таким образом

10001101112 = 56710

 

Перевод дробной части числа

Имеем аналогично 0.012 = 0*2-1+1*2-2 = 0*0.5+1*0.25 = 0.25. Окончательно получим

Перевод из восьмеричной и шестнадцатеричной систем

В двоичную

 

Для этого типа операций используют обратный метод – для восьмеричной системы с использованием триплетов, для шестнадцатеричной с использованием тетрад.

Примеры:

548 → 101 10022C16 → 0010 11002

 

Пример из теста Министерства образования и науки РФ

 

 

45:2 =22 / 122:2 =11 / 011:2 =5 / 14510 → 101 10125:2 =2 / 12:2 =1 / 0

0.75*2 = 1,50

0.50*2 = 1,00 0.7510 = 0.112

Окончательно: 45.7510 → 101 101.112

 

Меры и единицы количества и объема информации

Единицы измерения информации служат для измерения объёма информации. В простейшем случае чтобы отличить одно от других необходимо наличие двух… Для измерения количества информации необходима единица информации. За единицу количества информации приняли такое…

Кодирование данных

 

Кодирование текстовых данных

Если каждому символу алфавита сопоставить определенное целое число (например, порядковый номер), то с помощью двоичного кода можно кодировать и… В таком случае всякий символ будет иметь информационный объем в 1 байт. Для того чтобы весь мир одинаково кодировал текстовые данные, нужны единые таблицы кодирования символов.

Пример 1 из теста Министерства образования и науки РФ

 

Решение. Количество переданных битов

256 000бит/с* 2*60с = 30 720 000 бит.

В байтах 30 720 000 / 8 = 3 840 000 б.

В килобайтах 3 840 000 / 1024 = 3750 Кб.

Пример 2 из теста Министерства образования и науки РФ

 

Решение. Объем сообщения изменился на 1024*1024/512 = 2048 б. В UNICODE сообщение занимало 4096 б, а теперь уменьшилось вдвое и занимает 2048 б. В ASCII один символ требует 1 б памяти, следовательно, сообщение содержит 2048 символов.

Пример 3 из теста Министерства образования и науки РФ

Решение. (самостоятельно).

 

Кодирование графических данных

Если рассмотреть с помощью увеличительного стекла черно-белое графическое изображение, напечатанное в газете или книге, то можно увидеть, что оно… Рис. 1.3. Растр — это метод кодирования графической информации, издавна…  

Индексный метод кодирования цвета

 

При кодировании информации о цвете с помощью восьми бит данных можно передать только 256 цветовых оттенков. Такой метод кодирования цвета называется индексным. Смысл названия в том, что, поскольку 256 значений совершенно недостаточно, чтобы передать весь диапазон цветов, доступный человеческому глазу, код каждой точки растра выражает не цвет сам по себе, а только его номер (индекс) в некоей справочной таблице, называемой палитрой. Разумеется, эта палитра должна прикладываться к графическим данным — без нее нельзя воспользоваться методами воспроизведения информации на экране или бумаге (то есть, воспользоваться, конечно, можно, но из-за неполноты данных полученная информация не будет адекватной: листва на деревьях может оказаться красной, а небо — зеленым).

Рисунок кодирован при использовании
256-цветовой палитры

Кодирование звуковой информации

Можно выделить два основных направления. Метод FM (Frequency Modulation) основан на том, что теоретически любой сложный… В природе звуковые сигналы имеют непрерывный спектр, то есть являются аналоговыми.

Кодирование видеоинформации

Видеоданные характеризуются частотой кадров и экранным разрешением. Скорость воспроизведения видеосигнала составляет 30 или 25 кадров в секунду, в… Разрешение для стандарта NTSC составляет 768 на 484 точек, а для PAL и SECAM –… Если представить каждый кадр изображения как отдельный рисунок, то видеоизображение будет занимать очень большой…

Видеоформаты и видеостандарты

В первую очередь определимся с видеостандартами. Их обязательно нужно учитывать при создании видеофильма или видеоролика. PAL - видеостандарт, используемый в Европе и России: размер видео 720х576, 25 fps (25 кадров в секунду).

Стандарты сжатия цифрового видео

MPEG-1 - формат сжатия для компакт-дисков (CD-ROM). Качество видео - как у обычного видеомагнитофона, разрешение 352х240, диск с фильмом в таком… MPEG-2 - формат для DVD-дисков, цифрового телевидения. В этом формате снимают… MPEG-3 - сейчас не используется. Не следует путать с MP3 (MPEG Audio Layer 3) - технологией сжатия звука!

Расширения видеофайлов

AVI (Audio-Video Interleaved) - это расширение огромного количества видеофайлов, но не является форматом или кодеком. Это контейнер, разработанный… WMV (Windows Media Video) - это формат от Microsoft, именно в нем можно… MOV - формат Apple Macintosh QuickTime, может содержать кроме видео также графику, анимацию, 3D. Чаще всего для…

Пример 1 из теста Министерства образования и науки РФ

 

Решение. Поскольку события имеют разную вероятность, то используем формулу Шеннона

 

Пример 2 из теста Министерства образования и науки РФ

 

Решение. Поскольку может быть с равной вероятностью загадано любое целое число из диапазона [1, 64], то используем формулу Хартли

 

В заключение составим оптимальный алгоритм игры «Угадай целое число» для произвольного числа N.

Для этого применим стратегию половинного деления диапазона поиска, который называют «метод половинного деления»,другое название - «метод бисекции». Блок-схема алгоритма приведена ниже.

 

Алгебра логики

Логика очень древняя наука. Ещё в античные времена была известна формальная логика, позволяющая делать заключения о правильности какого-либо… Другой закон логики - закон непротиворечивости. Если сказать: «Во время своих… Например: Листва на деревьях опадает осенью. Земля прямоугольная.

Логические выражения

 

Среди логических операций введен приоритет:

«НЕ» – имеет высший приоритет,

«И» – имеет средний приоритет,

«ИЛИ» – имеет низший приоритет.

Примеры логических выражений с расстановкой очередности выполнения операций при вычислении выражений

 

Вычисление значения логического выражения при X = 1, Y = 0, Z = 1

 

 

 

Пример из теста Министерства образования и науки РФ

Решение. Заполним таблицу по столбцам.

 

a b c
 
     
     
     
     
     
     

 

Из таблицы видно, что нужно указать первое логическое выражение.

– Конец работы –

Используемые теги: Тема, информация, информатика0.068

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ТЕМА 1. ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАТИКА

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Теоретический раздел → Курс лекций → Раздел 1. Информация и информатика. → Тема 1. Понятие информации → Тема 1. Лекция
Сигналы и данные Данные и методы Понятие об информации Кодирование данных двоичным кодом Единицы представления данных Понятия о... Теоретический раздел Курс лекций Раздел...

Тема урока: Информация и её виды. Что изучает информатика? Техника безопасности в компьютерном классе Урок информатики в 10 классе 1 Из материалов сайта
Урок информатики в классе... Из материалов сайта Скородянской средней школы Губкинского района... Цель урока Познакомить учащихся с новым предметом Изучить понятие информации Воспитание умения слушать учителя...

Лекции по курсу Информатика Лекция 1. Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Информатика как научная дисциплина. Понятие информации и информационных процессов
Лекция Основные понятия и методы теории информатики и кодирования... Информатика как научная дисциплина... Понятие информации и информационных процессов...

Дисциплина Теория информации Тема №3: Источники информации и их энтропия
Тамбовский государственный технический университет... Кафедра Информационные системы... Дисциплина Теория информации...

ЛЕКЦИЯ № 1. ТЕМА: ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАТИКА
ТЕМА ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАТИКА... ИНФОРМАТИКА КАК ФУНДОМЕНТАЛЬНАЯ... РАЗНЫЕ ПОДХОДЫ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ ОСОБЕННОСТИ ИНФОРМАЦИИ...

Дисциплина Теория информации Тема №2: Меры информации
Тамбовский государственный технический университет... Кафедра Информационные системы... Дисциплина Теория информации...

ЛЕКЦИЯ 1. 3 ПОНЯТИЕ ПРАВОВОЙ ИНФОРМАТИКИ И ЕЕ ПРЕДМЕТ. Правовая информатика как наука и учебная дисциплина. О месте правовой информатики в системе наук и правоведении. 14
ВВЕДЕНИЕ... ЛЕКЦИЯ... ПОНЯТИЕ ПРАВОВОЙ ИНФОРМАТИКИ И ЕЕ ПРЕДМЕТ Правовая информатика как наука и учебная дисциплина...

Тема: Информация и ее свойства. Наука информатика
Тема Информация и ее свойства Наука информатика Информация сведения знания об объектах... Структурная схема к с точки зрения инф процессов...

Немного о теории информации: Информация в материальном мире Свойства информации История и развитие персональных компьютеров
Немного о теории информации... Информация в материальном... Свойства информации...

Информация: свойства информации, количество информации единицы измерения- 13
Предмет и основные понятия информационных технологий... Информатизация информационное общество и информационная культура... Компьютерные информационные технологии и их классификация...

0.041
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам