Понятие информатики и информации

А.Н. Вишневский

Основы информатики

Учебное пособие

Хабаровск 2005

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

“Хабаровская государственная академия экономики и права”

Кафедра информационных технологий

А.Н. Вишневский

Основы информатики

Учебное пособие

Хабаровск 2005

ББК У.в6

Вишневский А.Н. Основы информатики: Учебное пособие.– Хабаровск: РИЦ ХГАЭП, 2005. – 84 с.

Рецензенты: заведующий кафедрой ПМ и И ХГТУ, д-р физ.-мат. наук, профессор А.Г. Зарубин,

проректор ДВГУПС, д-р физ.-мат. наук,

профессор К.А. Чехонин

В пособии рассматриваются базовые темы учебного курса и ключевые понятия информатики. Даются общие рекомендации по подготовке к экзамену. Используя данное пособие при подготовке к сдаче экзамена, студенты смогут систематизировать и конкретизировать знания, приобретенные в процессе изучения раздела WINDOWS этой дисциплины.

Предназначено для студентов 1 курсов всех специальностей и форм обучения ХГАЭП.

Утверждено ИБС академии в качестве учебного пособия для студентов 1 курсов всех специальностей и форм обучения.

Редактор Г.С. Одинцова

Подписано к печати Формат 60х84/16.

Бумага писчая. Офсетная печать. Усл.п.л. 4,9. Уч.-изд.л. 3,5.

Тираж 300 экз. Заказ №

680042, г.Хабаровск, ул.Тихоокеанская, 134, ХГАЭП, РИЦ

© Хабаровская государственная академия экономики и права, 2005

Введение. Основы науки информатики

Понятие информатики и информации

Термин “ информатика” возник во Франции в 60-х годах XX столетия в результате объединения двух слов information (информация) и a utomatique (автоматика), что выражает ее суть как науки об автоматической обработке информации с помощью ЭВМ. В странах Западной Европы и США используется другой термин — “ computer science” (компьютерные науки).

Информатика изучает информацию. Слово «информатика» неоднозначно: необходимо различать информатику — науку, информатику — информационную технологию и информатику — отрасль промышленности.

Информатика — это наука, изучающая свойства, структуру и функции информационных систем, основы их проектирования, создания, использования и оценки, а также информационные процессы, в них происходящие.

Информатика — это научная дисциплина, изучающая законы и методы накопления, обработки и представления информации в искусственных, социальных и биологических системах.

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

Из этих определений видно, что информатика очень близка к технологии, поэтому ее предмет нередко называют информационной технологией.

Информационная технология — система процедур преобразования информации с целью формирования, организации, обработки, распространения и использования информации.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

· аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

· программное обеспечение средств вычислительной техники;

· средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

· 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. Соответственно, существуют аппаратные интерфейсы, программные интерфейсы и аппаратно-программные интерфейсы.

Информатика тесно связана с кибернетикой (наука об управлении), но не заменяет ее, а имеет свою область исследования.

Основы кибернетики были заложены трудами по математической логике американского математика Норберта Винера, опубликованными в 1948 году, а само название происходит от греческого слова (kybemeticos — искусный в управлении).

Впервые термин кибернетика ввел французский физик Андре Мари Ампер в первой половине XIX веке. Он занимался разработкой единой системы классификации наук и обозначил этим термином науку об управлении, в то время еще не существующую, но которая, по его мнению, должна была существовать.

Сегодня предметом кибернетики являются принципы построения и функционирования систем автоматического управления, а основными задачами — методы моделирования процесса принятия решений техническими средствами, связь между психологией человека и математической логикой, связь между информационным процессом отдельного индивидуума и информационными процессами в обществе, разработка принципов и методов искусственного интеллекта. На практике кибернетика во многих случаях опирается на те же программные и аппаратные средства вычислительной техники, что и информатика, а информатика, в свою очередь, заимствует у кибернетики математическую и логическую базу для развития этих средств.

Кибернетика изучает общие закономерности процессов управления в системах любой природы, абстрагируясь от конкретного вида и их специфики. Информатика же изучает общие свойства только информационных систем и процессов с предварительной их дифференциализацией (управленческие, медицинские, обучающие, информационно-поисковые и т.д.).

Информатика связана с учебной дисциплиной «Вычислительная техника», которая изучает, в частности, устройство различных электронных приборов. Так как эти приборы в совокупности могут образовывать вычислительные системы, компьютеры, являющиеся основными носителями информации (за исключением книг и мозга человека), изучение этой дисциплины часто включают в курс информатики.

Прикладной частью информатики можно считать изучение методов работы с конкретными программами (например, Microsoft Excel).

Информация — эта отражение предметного мира с помощью знаков и сигналов.

Информация — это мера организации материи (физико-философское определение).

Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Т.е. информация возникает и существует в момент диалектического взаимодействия объективных данных и субъективных методов.

Слово «информация» (от лат. informatio) означает «разъяснение, осведомление, изложение». Под информацией понимаются все те сведения, которые уменьшают степень неопределенности нашего знания о конкретном объекте. С позиции материалистической философии информация есть отражение реального мира; это сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте. Сама по себе информация может быть отнесена к категории абстрактных понятий типа математических, но ряд особенностей приближает ее к материальным объектам. Так, информацию можно получить, записать, удалить, передать; информация не может возникнуть из ничего. Однако при распространении информации проявляется такое ее свойство, которое не присуще материальным объектам: при передаче информации из одной системы в другую количество информации в передающей системе не уменьшится, хотя в принимающей системе оно обычно увеличивается.

Итак, информация не материальна, но информация является свойством материи и не может существовать без своего материального носителя — средства переноса информации в пространстве и во времени. Носителем информации может быть как непосредственно наблюдаемый физический объект, так и энергетический субстрат. В последнем случае информация представлена в виде сигналов: световых, звуковых, электрических и т. д. При отображении на носителе информация кодируется, т.е. ей ставятся в соответствие форма, цвет, структура и другие параметры элементов носителя.

От выбора носителя и способа кодирования информации при выполнении конкретных информационных процедур во многом зависит эффективность функционирования системы управления. В системе управления информация, как правило, неоднократно изменяет не только свой код, но и тип носителя. Весьма распространенным способом кодирования информации является ее представление в виде последовательности символов определенного алфавита. Читая книгу, мы как раз и воспринимаем информацию, записанную на ее страницах в виде кодовых комбинаций (слов), состоящих из последовательности символов (букв, цифр) принятого алфавита. То же самое можно сказать и относительно информации, сообщаемой в процессе устной речи, обрабатываемой и передаваемой в вычислительных системах, и т.п.

Одной из важнейших разновидностей информации является информация экономическая; ее отличительная черта — связь с процессами управления коллективами людей, организацией. Экономическая информация сопровождает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг, значительная часть ее связана с общественным производством.

Экономическая информация — совокупность различных сведений экономического характера, которые можно фиксировать, передавать, обрабатывать, хранить и использовать в процессе планирования, учета, контроля и анализа на всех уровнях отраслевого и регионального управления народным хозяйством.

Информация является динамическим объектом, образующимся в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов. Как и всякий объект, она обладает свойствами (объекты различимы по своим свойствам). Характерной особенностью информации, отличающей ее от других объектов природы и общества, является отмеченный выше дуализм: на свойства информации влияют как свойства данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, взаимодействующих с данными в ходе информационного процесса. По окончании процесса свойства информации переносятся на свойства новых данных, то есть свойства методов могут переходить на свойства данных.

Можно привести немало разнообразных свойств информации. Каждая научная дисциплина рассматривает те свойства, которые ей наиболее важны. С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие свойства: объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность информации.

Под информационной системой понимают систему, организующую, хранящую и преобразующую информацию, т.е. саму систему, основным предметом и продуктом труда в которой является информация.

Информационные системы предназначены для реализации технологий сбора, хранения, обработки, передачи и выдачи (отображения) информации.

Основная задача данных систем заключается в том, чтобы соответствующий субъект мог в нужный момент получить из определенных источников систематизированную и должным образом обработанную информацию по интересующему его вопросу.

Компьютер (ЭВМ) – это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.

Данные – диалектическая составная часть информации. Они представляют собой зарегистрированные сигналы. При этом физический метод регистрации может быть любым. В структуре возможных операций с данными можно выделить следующие основные: сбор данных, формализация данных (приведение к одинаковой форме), фильтрация данных (отсеивание лишних), сортировка, архивация, защита, транспортировка, преобразование и т.д.

Для автоматизации работы с данными, относящимся к различным типам, очень важно унифицировать их форму представления – для этого обычно используют прием кодирования, т.е. выражение данных одного типа через данные другого типа. Своя система существует и в вычислительной технике (ВТ); она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух чисел: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски —binary digit или сокращенно bit (бит).

Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т. п.). Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре различных понятия:

00 01 10 11

Тремя битами можно закодировать восемь различных значений.

Увеличивая на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования, мы увеличиваем в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе, то есть общая формула имеет вид: N = 2^m ,

где N— количество независимых кодируемых значений;

т — разрядность двоичного кодирования, принятая в данной системе.

Байт – это 8 бит. С помощью байта можно кодировать 256 (2 в 8 степени) различных символов. 1 Килобайт (Кбайт, КБ, КВ) = 1 024 байт = 2 в 10 степени байт.

Целые числа кодируются двоичным кодом достаточно просто: достаточно взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока частное не будет равно единице. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним частным, и образует двоичный аналог десятичного числа.

Для кодирования текстовых данных институт стандартизации США (ANSI — American National Standard Institute) ввел в действие систему кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange — стандартный код информационного обмена США). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования — базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255. Данный код широко используется в современных персональных компьютерах.

Дата добавления: 2015-10-13