Читайте также:
|
Изучаемые вопросы:
♦ Основные свойства хранилищ информации
♦ Основные свойства хранилищ информации
♦ Основные свойства хранилищ информации
♦ Основные свойства хранилищ информации.
Понятие «информационные процессы», так же как и понятие «информация», является базовым в курсе информатики. Под информационными процессами понимаются любые действия, выполняемые с информацией. Согласно схеме 1 существуют три основных типа информационных процессов, которые как составляющие присутствуют в любых других более сложных процессах. Это хранение информации, передача информации и обработка информации. Первоначально следует рассмотреть эти процессы без привязки к компьютеру, т.е. применительно к человеку. Затем, при изучении архитектуры ЭВМ, компьютерных информационных технологий речь пойдет о реализации тех же самых информационных процессов с помощью ЭВМ.
С хранением информации связаны следующие понятия: носитель информации (память), внутренняя память, внешняя память, хранилище информации.
Носитель информации — это физическая среда, непосредственно хранящая информацию. Основным носителем информации для человека является его собственная биологическая память (мозг человека). Собственную память человека можно назвать оперативной памятью. Собственную память мы еще можем назвать внутренней памятью.
Все прочие виды носителей информации можно назвать внешними (по отношению к человеку). Развитие информационной техники привело к созданию магнитных, оптических и других современных видов носителей информации
Хранилище информации — это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования. Примерами хранилищ являются архивы документов, библиотеки, справочники, картотеки. Основные свойства хранилища информации: объем хранимой информации, надежность хранения, время доступа (т.е. время поиска нужных сведений), наличие защиты информации.
Информацию, хранимую на устройствах компьютерной памяти, принято называть данными. Для описания хранения данных в компьютере используются те же понятия: носитель, хранилище данных, организация данных, время доступа, защита данных.
2) Процесс обработки информации
Изучаемые вопросы:
♦ Общая схема процесса обработки информации.
♦ Постановка задачи обработки.
♦ Исполнитель обработки.
♦ Алгоритм обработки.
♦ Типовые задачи обработки информации.
в процессе обработки информации решается некоторая информационная задача, которая может быть поставлена в форме: дан некоторый набор исходных данных — исходной информации; требуется получить некоторые результаты — итоговую информацию. Сам процесс перехода от исходных данных к результату и есть процесс обработки. Тот объект или субъект, который осуществляет обработку, может быть назван исполнителем обработки. Исполнитель может быть человеком, а может быть специальным техническим устройством, в том числе компьютером.
Для успешного выполнения обработки информации исполнителю должен быть известен способ обработки. Описание такой последовательности действий в информатике принято называть алгоритмом обработки.
Разговор об обработке информации приводит к теме алгоритмизации, которая подробно рассматривается в соответствующем разделе базового курса.
Ученики должны уметь приводить примеры ситуаций, связанных с обработкой информации. Такие ситуации можно разделить на два типа.
Первый тип обработки: обработка, связанная с получением новой информации, нового содержания знаний.
К этому типу обработки относится решение математических задач. Способ обработки, т.е. алгоритм решения задачи, определяется математическими формулам.
К первому же типу обработки информации относится решение различных задач путем применения логических рассуждений.
Второй тип обработки: обработка, связанная с изменением формы, но не изменяющая содержания.
К этому типу обработки информации относится, например, перевод текста с одного языка на другой. Важным видом обработки для информатики является кодирование. Кодирование — это преобразование информации в символьную форму, удобную для ее хранения, передачи, обработки. Кодирование активно используется в технических средствах работы с информацией (телеграф, радио, компьютеры).
Другой вид обработки информации — структурирование данных. Структурирование связано с внесением определенного порядка, определенной организации в хранилище информации.
Еще один важный вид обработки информации — поиск. Задача поиска обычно формулируется так: имеется некоторое хранилище информации — информационный массив (телефонный справочник, словарь, расписание поездов и пр.), требуется найти в нем нужную информацию, удовлетворяющую определенным условиям поиска (телефон данной организации, перевод данного слова на английский язык, время отправления данного поезда). Алгоритм поиска зависит от способа организации информации. Если информация структурирована, то поиск осуществляется быстрее, можно построить оптимальный алгоритм.
3) Процесс передачи информации
Изучаемые вопросы:
♦ Источник и приемник информации.
♦ Информационные каналы.
♦ Роль органов чувств в процессе восприятия информации человеком.
♦ Структура технических систем связи.
♦ Что такое кодирование и декодирование.
♦ Понятие шума; приемы защиты от шума.
♦ Скорость передачи информации и пропускная способность канала.
Ключевыми понятиями в описании процесса передачи информации являются источник информации, приемник информации, информационный канал.
В таком процессе информация представляется и передается в форме некоторой последовательности сигналов, символов, знаков. Например, при непосредственном разговоре между людьми происходит передача звуковых сигналов — речи, при чтении текста человек воспринимает буквы — графические символы. Передаваемая последовательность называется сообщением. От источника к приемнику сообщение передается через некоторую материальную среду (звук — акустические волны в атмосфере, изображение — световые электромагнитные волны). Если в процессе передачи используются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации (информационными каналами). К ним относятся телефон, радио, телевидение.
Можно говорить о том, что органы чувств человека выполняют роль биологических информационных каналов. С их помощью информационное воздействие на человека доносится до памяти.
В рамках данной темы ученики должны уметь приводить конкретные примеры процесса передачи информации, определять для этих примеров источник, приемник информации, используемые каналы передачи информации.
При углубленном изучении базового курса информатики следует познакомить учеников с Схемой технической системы передачи информации
Работу такой схемы можно пояснить на знакомом всем процессе разговора по телефону.
Связь, при которой передача производится в форме непрерывного электрического сигнала, называется аналоговой связью.
Под кодированием понимается любое преобразование информации, идущей от источника, в форму, пригодную для ее передачи по каналу связи. Раньше применялся код азбуки Морзе. Текст преобразовывался в последовательность точек и тире. Передача информации с помощью азбуки Морзе — это пример дискретной связи.
В настоящее время широко используется цифровая связь, когда передаваемая информация кодируется в двоичную форму (0 и 1 — двоичные цифры), а затем декодируется в текст, изображение, звук. Цифровая связь, очевидно, тоже является дискретной.
Термином «шум» называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи, прежде всего, возникают по техническим причинам: плохое качество линий связи. В таких случаях необходима защита от шума. Например, использование экранированного кабеля вместо «голого» провода.
Клодом Шенноном была разработана специальная теория кодирования, дающая методы борьбы с шумом. Например, если при разговоре по телефону вас плохо слышно, то повторяя каждое слово дважды, вы имеете больше шансов на то, что собеседник поймет вас правильно.
В современных системах цифровой связи часто применяется следующий прием борьбы с потерей информации при передаче. Все сообщение разбивается на порции — блоки. Для каждого блока вычисляется контрольная сумма (сумма двоичных цифр), которая передается вместе с данным блоком. В месте приема заново вычисляется контрольная сумма принятого блока.
При обсуждении темы об измерении скорости передачи информации можно привлечь прием аналогии. Аналог — процесс перекачки воды по водопроводным трубам. В процессе передачи информации каналами являются технические линии связи. По аналогии с водопроводом можно говорить об информационном потоке, передаваемом по каналам. Скорость передачи информации — это информационный объем сообщения, передаваемого в единицу времени. Поэтому единицы измерения скорости информационного потока: бит/с, байт/с и др.
Еще одно понятие — пропускная способность информационных каналов — может быть объяснено с помощью «водопроводной» аналогии.
Пример практического задания. Определите собственную скорость восприятия информации при чтении вслух и «про себя».
Данное задание носит творческий характер. Ученик должен сам спланировать эксперимент. План может быть следующим: взять книгу и выбрать в ней страницу, заполненную текстом. Желательно, чтобы этот текст был новым для ученика, но понятным, т.е. информативным. Подсчитать число символов в тексте. Для этого нужно определить среднее число символов в строке, число строк на странице. Умножив эти два числа, получим число символов во всем тексте. Разумно допустить, что для набора текста книги использован компьютерный алфавит, мощность которого равна 256. Следовательно, каждый символ несет 1 байт информации. Таким образом, общее число символов равно информационному объему текста в байтах. Далее нужно читать текст вслух, измеряя по секундомеру время чтения. Скорость чтения должна быть такой, чтобы ученику было понятно содержание текста. Проверить это можно, попытавшись пересказать прочитанное. Если ученик ничего не запомнил, значит он не воспринял информацию, и скорость чтения следует уменьшить. Окончательный ответ получается путем деления объема информации на время в секундах.
Предположим, что в выбранной книге на странице расположено 40 строчек; в каждой строке в среднем по 50 символов (пробелы тоже нужно считать). Следовательно, на странице — 2000 символов и информационный объем текста равен 2000 байт. Время чтения в слух — 140 секунд. Значит, скорость восприятия информации при чтении вслух равна 2000/140 = 14,3 байт/с.
Повторение такого же эксперимента с чтением «про себя» может дать более высокий результат.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 139 | Нарушение авторских прав