Информатика как научная дисциплина. Понятие информации

Информатика как научная дисциплина

Информатика - дисциплина, изучающая свойства информации, а также способы представления, накопления, обработки и передачи информации с помощью технических средств.

На Западе применяют другой термин: «computer science» – компьютерная наука.

Информатика – очень широкая сфера, возникшая на стыке нескольких фундаментальных и прикладных дисциплин. Теоретическую основу информатики образует группа фундаментальных наук, которую в равной степени можно отнести и к математике, и к кибернетике: теория информации, теория алгоритмов, математическая логика, комбинаторный анализ, формальная грамматика и т.д. Информатика имеет и собственные разделы: операционные системы, архитектура ЭВМ, теоретическое программирование, теория баз данных и другие. «Материальная» база информатики связана со многими разделами физики, с химией, и особенно – с электроникой и радиотехникой.

Ядро информатики – информационная технология как совокупность конкретных технических и программных средств, с помощью которых мы выполняем разнообразные операции по обработке информации во всех сферах нашей жизни и деятельности. Иногда информационную технологию называют компьютерной технологией или прикладной информатикой.

Центральное место в информационной технологии занимает компьютер (от английского слова compute – вычислять) – техническое устройство для обработки информации. Термин компьютер отражает лишь историю возникновения ЭВМ: в современном компьютере вычисления – далеко не единственная и часто не главная функция. С помощью компьютера создаются и обрабатываются все виды информации: текстовая, графическая, звуковая, видео.

Понятие информации

Слово информация происходит от латинского слова informatio, что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление.

Понятие информация является базовым в курсе информатики, невозможно дать его определение через другие, более простые понятия. Можно лишь утверждать, что это понятие предполагает наличие материального носителя информации, источника информации, передатчика информации, приемника и канала связи между источником и приемником.

Понятие информация является общенаучным понятием, используется во всех без исключения сферах – философии, информатике, кибернетике, биологии, медицине, психологии, физике и др., при этом в каждой науке понятие информация связано с различными системами понятий.

В информатике информация рассматривается как совокупность полезных сведений об окружающем мире, которые циркулируют в природе и обществе.

Информация – это общенаучное понятие, совокупность знаний о фактических данных и зависимостях между ними. В вычислительной технике информация – это данные, подлежащие вводу в ЭВМ и выдаваемые пользователям.

Информатизация. Компьютеризация. Роль информационной деятельности в современном обществе

Основным объектом внимания дисциплины «Информатика» является процесс информатизации и компьютеризации современного общества, который охватывает все сферы нашей жизни и развивается невиданными в истории темпами.

Информатизация - это не столько технологический, сколько социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения.

Информатизация (англ. informatization) - политика и процессы, направленные на построение и развитие телекоммуникационной инфраструктуры, объединяющей территориально распределенные информационные ресурсы.

В основе информатизации лежат кибернетические методы и средства управления, а также инструментарий информационных и коммуникационных технологий.

Информатизация стала одной из важнейших характеристик нашего времени. Нет ни одной области человеческой деятельности, которая в той или иной мере не была бы связана с процессами получения и обработки информации для ее практического использования.

Компьютеризация - техническое оснащение – это процесс внедрения электронно-вычислительной техники во все сферы жизнедеятельности человека (например, для управления технологическими процессами, транспортом, производством и передачей энергии и другими производственными процессами).

Вопрос №1 Информатика как наука. Состав информатики.

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

Инфоpматика - это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

основные направления :

pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения ;

теоpия инфоpмации , изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации;

методы искусственного интеллекта , позволяющие создавать программы для решения задач, требующих определённых интеллектуальных усилий при выполнении их человеком (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);

системный анализ , заключающийся в анализе назначения проектируемой системы и в установлении требований, которым она должна отвечать;

методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;

средства телекоммуникации , в том числе, глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество;

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

Информатику обычно представляют состоящей из двух частей:

технические средства ;

программные средства .

Технические средства , то есть аппаратура компьютеров , в английском языке обозначаются словом Hardware .

Для программных средств используется термин Software , который определяет равнозначность программного обеспечения и самой машины.

Помимо этих двух общепринятых ветвей информатики выделяют ещё одну существенную ветвь - алгоритмические средства (Brainware ). Эта ветвь связана с разработкой алгоритмов и изучением методов и приёмов их построения.

Нельзя приступить к программированию, не разработав предварительно алгоритм решения задачи.

Вопрос №2 Информация и ее данные.Основные свойства.

Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.

Информация – это есть полезное содержание данных . Данные – это есть форма представления информации. Более полно характеристика этой связи дается путем представления трех основных аспектов (сторон) информации: её прагматического, семантического и синтаксического содержания.

Прагматический аспект отражает соответствие информации достижению цели, т.о. определяет полезность информации, содержащейся в данных. Таким образом, оцениваются потребительские свойства информации.

Семантический аспект характеризует смысловое содержание информации и определяет степень соответствия информационного объекта и его образа, содержащегося в информации (данных).

Синтаксический аспект информации связан с формой её представления и не затрагивает её смыслового содержания.

Поэтому данные представляют только синтаксический аспект информации.

Свойства информации

основное свойство (т.н. показатель качества) информации – её ценность определяется важностью задач, которые может решить информационный субъект (человек) с её помощью. Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения той или иной задачи, а также от того, насколько она найдёт применение в дальнейшем.

Полезность информации определяется степенью полезности её использования для решения задач, стоящих перед информационным субъектом. Полезность информации зависит от таких её свойств, как полнота, актуальность и достоверность.

Достоверность информации определяется степенью отражения в информации свойств информационного объекта. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел.

Полнота информации определяется тем, насколько полно отражены в информации свойства информационного объекта необходимые для решения поставленной перед субъектом задачи.

Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.

Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.

Актуальность информации определяется её способностью отвечать задачам, решаемым в текущий момент. Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Нежелательны как преждевременно полученная информация (когда она не может быть усвоена), так и её задержка.

Понятность информации определяется возможностью уяснить содержание полученных данных и составить представление об информационном объекте. Это семантический аспект информации. Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация. Если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, она может стать бесполезной.

Возможность получения информации субъектом определяет её доступность . Доступность информации характеризуется возможностью получения доступа к источнику информации. Информация должна преподноситься в доступной форме (по уровню её восприятия). Поэтому одни и те же вопросы по разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях. Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно).

Вопрос №3 Формы представления и передачи информации. Кодирование данных

Виды информации: с помощью зрения воспринимается визуальная информация , с помощью слуха аудиоинформация. По степени значимости информации для субъекта информация подразделяется на виды: личная, специальная, общественная .

Для классов информационных объектов выделяют такие виды информации, как естественная (для природных объектах), социальная , техническая . Внутри этих видов возможно дальнейшее разделение их на подвиды, например, генетическая информация, социально-экономическая информация и т.п.

По типу данных информацию делят на числовую, текстовую, графическую, звуковую, видеоинформацию

Как передаётся информация:

Информация передаётся в виде сообщений от 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.

Например, сообщение , содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника - специалиста-метеоролога посредством канала связи - телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.

Передача информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.

Кодирование данных

Код – система условных обозначений или сигналов.

Длина кода – количество знаков, используемых для представления кодируемой информации Кодирование данных – это процесс формирования определенного представления информации. Декодирование – расшифровка кодированных знаков, преобразование кода символа в его изображение Двоичное кодирование – кодирование информации в виде 0 и 1.

В вычислительной технике - она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 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.).

Вопрос № 4 Единицы измерения количества информации.

Возможно ли объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является вывод:

Понятие "количество информации", основано на том, что информацию, содержащуюся в сообщении, можно трактовать в смысле её новизны или уменьшения неопределённости наших знаний об объекте.

Так, американский инженер Р. Хартли (1928 г.) процесс получения информации рассматривает как выбор одного сообщения из конечного наперёд заданного множества из N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определяет как двоичный логарифм N.

Пусть нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: I = log 2 100 = 6,644. То есть сообщение о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644 единиц информации.

Для неравновероятных сообщений американский учёный Клод Шеннон предложил в 1948 г. другую формулу определения количества информации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сообщений в наборе.

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

В качестве единицы информации условились принять один бит (англ . bit - двоичная цифра).

Бит -самая мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица - байт , равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2 8).

Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2 10 байт,

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2 20 байт,

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2 30 байт.

В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2 40 байт,

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2 50 байт.

За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Тогда это будет не двоичная (бит), а десятичная единица информации (дит).

Вопрос №5-№6 Классификация компьютеров по поколениям

какие компьютеры относятcя в первому поколению ?

К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х годов. В их схемах использовались электронные лампы . Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами , которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства.

Быстродействие порядка 10-20 тысяч операций в секунду.

Но это только техническая сторона. Очень важна и другая - способы использования компьютеров, стиль программирования, особенности математического обеспечения.

Программы для этих машин писались на языке конкретной машины . Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был наиболее длительным по времени.

Несмотря на ограниченность возможностей, эти машины позволили выполнить сложнейшие расчёты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др.

Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на разработку программ, и временем счета.

Эти проблемы начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её использования . Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров.

Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счётная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М-20.

Какие компьютеры относятся ко второму поколению

Второе поколение компьютерной техники - машины, сконструированные примерно в 1955-65 гг. Характеризуются использованием в них как электронных ламп , так и дискретных транзисторных логических элементов . Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски .

Быстродействие - до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти - до нескольких десятков тысяч слов.

Появились так называемые языки высокого уровня , средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде .

Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами , переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык.

Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы , управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы.

Таким образом, операционная система является программным расширением устройства управления компьютера .

Для некоторых машин второго поколения уже были созданы операционные системы с ограниченными возможностями.

Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость , которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.

Лекция 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" .

Информатика - это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

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. Появление информатики обусловлено возникновением и распространением новой технологии сбора, обработки и передачи информации, связанной с фиксацией данных на машинных носителях.

Предмет информатики как науки составляют:

– аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

– программное обеспечение средств вычислительной техники;

– средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

– средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Средства взаимодействия в информатике принято называть интерфейсом . Поэтому средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения иногда называют также программно-аппаратным интерфейсом , а средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами - интерфейсом пользователя .

Задачи информатики как науки составляют:

– изучить структуру, общие свойства информации, исследовать законы и методы создания, преобразования, накопления, передачи и использования информации.

– систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в том, чтобы выделять, внедрять и развивать передовые, более эффективные технологии автоматизации этапов работы с данными, а также методически обеспечивать новые технологические исследования.

В рамках информатики, как технической науки можно сформулировать понятия информации, информационной системы и информационной технологии. Можно сказать, что решение каждой задачи с помощью вычислительной машины включает запись информации в память, извлечение информации из памяти и манипулирование информацией.

Данные (data) - это такое же первоначальное понятие, как, скажем, в математике "точка": попытка дать определение начальным понятиям приводит к необходимости дополнительно определять использованные термины. Итак, будем считать, что данные - это любой набор символов и представляемых ими записей, изображений, сигналов как носителей информации, рассматриваемый безотносительно к их содержательному смыслу.

Пример данных : 812, 930, 944. (для человека это ничего не значит, если нет объяснения, что обозначают эти цифры). 01000001 01101100 01101100 01100001 (для человека это ничего не значит, но в ASCII – это слово Alla).

Во время информационного процесса данные преобразовываются из одного вида в другого с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество разных операций. Основные операции есть:

– сбор данных - накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решения;

– формализация данных - приведение данных, которые поступают из разных источников к единой форме;

– фильтрация данных - устранение лишних данных, которые не нужны для принятия решений;

– сортировка данных - приведение в порядок данных за заданным признаком с целью удобства использования;

– архивация данных - сохранение данных в удобной и доступной форме;

– защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение потерь, воспроизведения и модификации данных;

– транспортирование данных - прием и передача данных между отдаленными пользователями информационного процесса. Источник данных принято называть сервером, а потребителя - клиентом;

– преобразование данных - преобразование данных с одной формы в другую, или с одной структуры в другую, или изменение типа носителя.

1. Информатика как научная дисциплина. Понятие информации

1. Информатика как научная дисциплина

Информатика - дисциплина, изучающая свойства информации, а также способы представления, накопления, обработки и передачи информации с помощью технических средств.

На Западе применяют другой термин: «computer science» – компьютерная наука.

Информатика – очень широкая сфера, возникшая на стыке нескольких фундаментальных и прикладных дисциплин. Теоретическую основу информатики образует группа фундаментальных наук, которую в равной степени можно отнести и к математике, и к кибернетике: теория информации, теория алгоритмов, математическая логика, комбинаторный анализ, формальная грамматика и т. д. Информатика имеет и собственные разделы: операционные системы, архитектура ЭВМ, теоретическое программирование, теория баз данных и другие. «Материальная» база информатики связана со многими разделами физики, с химией, и особенно – с электроникой и радиотехникой.

Овладение энергией позволило перейти к массовому машинному производству потребительских товаров, было создано индустриальное общество .

Индустриальное общество – это общество, определяемое уровнем развития промышленности и ее технической базы.

В индустриальном обществе большую роль играет процесс нововведений в производстве – внедрение в производство последних достижений научно-технической мысли: изобретений, идей, предложений. Этот процесс получил название инновационного .

Критерием оценки уровня развития индустриального общества служит не только уровень развития промышленного производства. Учитывается также объем производимых товаров массового потребления: автомобилей, холодильников, стиральных машин, телевизоров и т. п.

4. Информационное общество. Информационная культура

С середины XX века, с момента появления электронных устройств обработки и хранения информации (ЭВМ, а затем персонального компьютера), начался постепенный переход от индустриального общества к информационному .

Последняя информационная революция выдвигает на первый план новую отрасль - информационную индустрию, связанную с производством технических средств, методов, технологий для производства новых знаний. Важнейшими составляющими информационной индустрии становятся все виды информационных технологий, особенно телекоммуникации. Современная информационная технология опирается на достижения в области компьютерной техники и средств связи.

Четвертая информационная революция привела к столь существенным переменам в развитии общества, что для его характеристики появился новый термин – «информационное общество ».

Информационное общество - теоретическая концепция постиндустриального общества; историческая фаза возможного развития цивилизации, в которой главными продуктами производства становятся информация и знания.

Информационное общество – современный этап развития цивилизации с доминирующей ролью знаний и информации, воздействием информационно-коммуникационных технологий на все сферы человеческой деятельности и общество в целом.

Отличительные черты информационного общества:

· увеличение роли информации, знаний и информационных технологий в жизни общества;

· возрастание числа людей, занятых информационными технологиями, коммуникациями и производством информационных продуктов и услуг;

· нарастающая информатизация общества с использованием телефонии, радио, телевидения, сети Интернет, а также традиционных и электронных СМИ;

· создание глобального информационного пространства, обеспечивающего: эффективное информационное взаимодействие людей, их доступ к мировым информационным ресурсам и удовлетворение их потребностей в информационных продуктах и услугах.

В качестве критериев развитости информационного общества можно перечислить следующие:

· наличие компьютеров,

· уровень развития компьютерных сетей

· доля населения, занятого в информационной сфере, а также использующего информационные технологии в своей повседневной деятельности.

В информационном обществе деятельность как отдельных людей, так и коллективов будет все в большей степени зависеть от их информированности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию. Прежде чем предпринять какие-либо действия, необходимо провести большую работу по сбору и переработке информации, ее осмыслению и анализу и отысканию наиболее рационального решения.

В информационном обществе в изобилии циркулирует высокая по качеству информация, а также есть все необходимые средства для ее хранения, распределения и использования. Информация легко и быстро распространяется по требованиям заинтересованных людей и организаций.

Информатизация изменила характер труда в традиционных отраслях промышленности – появились робототехнические системы, повсеместно внедряются элементы микропроцессорной техники. Например, в станкостроительной отрасли в США в 1990 г. было занято 330 тысяч человек, а к 2005 году осталось 14 тысяч человек за счет внедрения роботов и манипуляторов.

В информационном обществе изменится не только производство, но и весь уклад жизни, система ценностей. По сравнению с индустриальным обществом, где все направлено на производство и потребление товаров, в информационном обществе средством и продуктом производства станут интеллект и знания , что, в свою очередь, приведет к увеличению доли умственного труда. От человека потребуется способность к творчеству, возрастет спрос на знания .

Согласно мнению ряда специалистов, США завершат в целом переход к информационному обществу к 2020 году. Япония и большинство стран Западной Европы – к годам. В России имеется ряд объективных предпосылок к переходу ее в состояние информационного общества: быстрое развитие материальной базы информационной сферы, информатизация многих отраслей производства и управления, активное вхождение в мировое сообщество и др. Важно, что движение России к информационному обществу реализуется государством как стратегическая, приоритетная цель.

В начале XXI века созданная теоретиками картина информационного общества постепенно приобретает зримые очертания. Прогнозируется превращение всего мирового пространства в единое компьютеризированное и информационное общество людей, проживающих в домах, оснащенных всевозможными электронными приборами и «интеллектуальными» устройствами. Деятельность людей будет сосредоточена главным образом на обработке информации, а материальное производство и производство энергии будет возложено на машины.

В период перехода к информационному обществу человеку необходимо подготовиться к быстрому восприятию и обработке больших объемов информации, научиться работать с современными средствами, методами и технологиями.

Информационное общество опирается на интеллект как инструмент познания, на информацию, как результат познания, на интерес и активность к восприятию информации, на желание применить интеллект и информацию для определенных целей.

В новых условиях работы недостаточно уметь самостоятельно осваивать и накапливать информацию, надо научиться такой технологи работы с информацией, когда решения принимаются на основе коллективного знания. Это говорит о том, что человек должен иметь определенный уровень культуры обращения с информацией – информационной культурой .

Информационная культура – это умение целенаправленно работать с информацией и использовать для ее получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию, современные технические средства и методы.

Информационная культура связана с социальной природой человека, является продуктом разнообразных творческих способностей человека и проявляется в следующих аспектах:

· в конкретных навыках по использованию технических устройств, от телефона до персонального компьютера и компьютерных сетей;

· в способности использовать в своей деятельности компьютерную информационную технологию, базовой составляющей которой являются многочисленные программные продукты;

· в умении извлекать информацию из различных источников, как из периодической печати, так и из электронных коммуникационных систем, представлять ее в понятном виде и уметь эффективно использовать;

· во владении основами аналитической переработки информации;

· в умении работать с различной информацией;

· в знании особенностей информационных потоков в своей профессиональной деятельности .

Одним из существенных показателей информационной культуры в нашей стране является знание английского языка . Сложившаяся ситуация в компьютерной индустрии такова, что практически все современные версии программных продуктов, определяющих информационную технологию, представлены на английском языке. На этом языке реализуется интерфейс пользователей с основными видами глобальных информационных ресурсов, осуществляется профессиональное взаимодействие с операционными системами компьютеров. В большинстве областей науки, бизнеса и технологий также доминирует английский язык.

Информационная культура включает в себя гораздо больше, чем просто набор навыков технической обработки информации с помощью компьютера и телекоммуникационных средств.

Информационная культура должна стать частью общечеловеческой культуры.

5. Информационные ресурсы общества

Традиционными видами общественных ресурсов являются материальные, сырьевые, (природные), энергетические, трудовые, финансовые ресурсы. Одним из важнейших видов ресурсов современного общества являются информационные ресурсы .

Со временем значимость информационных ресурсов возрастает. Информационные ресурсы становятся товаром , стоимость которого на рынке сопоставима со стоимостью традиционных ресурсов.

В Федеральном законе «Об информации, информатизации и защите информации » понятие информационные ресурсы определяется следующим образом:

К информационным ресурсам также относятся все научно-технические знания, произведения литературы и искусства, множество иной информации общественно-государственной значимости, зафиксированной в любой форме, на любом носителе информации.

Информационные ресурсы общества в настоящее время рассматриваются как стратегические ресурсы, аналогичные по значимости материальным, сырьевым, энергетическим, трудовым и финансовым ресурсам. Однако между информационными ресурсами и всякими иными существует одно важное отличие:

Всякий ресурс, кроме информационного, после использования исчезает.

Сжигается топливо, расходуются финансы и т. п., а информационный ресурс остается «неуничтожимым», им можно пользоваться многократно, он копируется без ограничений.

В документах и массивах документов, о которых говорится в Федеральном законе «Об информации, информатизации и защите информации», в различных формах представлены знания, которыми обладали создавшие их люди. Таким образом, информационные ресурсы - это знания, подготовленные людьми для социального использования в обществе и зафиксированные на материальном носителе . Информационные ресурсы общества, если их понимать как знания, отчуждены от тех людей, которые их создавали, накапливали, обобщали и анализировали. Эти знания материализовались в виде документов, баз данных, баз знаний, алгоритмов, компьютерных программ, а также произведений искусства, литературы и науки.

Информационные ресурсы признаются одним из важнейших видов ресурсов в любой стране. В наиболее развитых странах они являются объектом особого внимания.

Так, например, в США действует специальная программа «Национальная информационная инфраструктура». Она должна обеспечить государственную поддержку производителей информационных ресурсов, а также доступа к ним для любого пользователя. Главными приоритетами этой программы являются:

· государственные информационные ресурсы, создаваемые на основе правительственной информации;

· библиотечные информационные ресурсы;

· информационные ресурсы в сфере образования, здравоохранения и экологии.

Аналогичная программа «Европейская информационная структура» принята Европейским союзом.

Информационные ресурсы страны, региона или организации должны рассматриваться как стратегические ресурсы, аналогичные по значимости запасам материальных ресурсов: сырья, энергии, полезных ископаемых .

Развитие мировых информационных ресурсов позволило:

· превратить деятельность по оказанию информационных услуг в глобальную человеческую деятельность;

· сформировать мировой и внутригосударственный рынок информационных услуг;

· образовать всевозможные базы данных ресурсов регионов и государств, к которым возможен сравнительно недорогой доступ;

· повысить обоснованность и оперативность принимаемых решений в фирмах, банках, биржах, промышленности, торговле за счет своевременного использования необходимой информации.

Таким образом, главной целью государственной политики любой страны должно являться создание благоприятных условий для создания информационных ресурсов.

Классификация информационных ресурсов. Любая классификация информационных ресурсов общества оказывается неполной. Внутри каждого класса можно проводить дополнительное, более детальное разделение.

· Библиотечные ресурсы. Огромные информационные ресурсы скрыты в библиотеках. Доминируют традиционные (бумажные) формы их представления, но все больше библиотечных ресурсов в последние годы переводится на цифровую (безбумажную) основу.

· Архивные ресурсы. Архивы скрывают материалы (иногда многовековые), связанные с историей и культурой страны. Объемы архивных материалов огромны.

· Научно-техническая информация. Во всех развитых странах существуют специализированные системы научно-технической информации. Они включают многочисленные специальные издания, патентные службы и т. д. Информация такого рода часто является дорогостоящим товаром.

· Правовая информация и информация государственных (властных) культур. Своды законов, кодексы, нормативные акты , другие виды правовой информации, без которой не может существовать ни одно государство.

· Отраслевая информация. Свои отраслевые информационные ресурсы существуют у любой социальной промышленной аграрной и иной сферы общества. Огромны информационные ресурсы оборонной сферы, системы образования и т. д.

· Информация о природных ресурсах и т. д.

6. Информационные услуги и продукты. Этапы развития технических средств и информационных ресурсов

В настоящее время во многих странах сформировался национальный рынок информационных ресурсов . Этот рынок подобен рынку традиционных ресурсов. Товарами рынка информационных ресурсов могут быть:

· информация бытового характера о доступе к материальным товарам и услугам, их стоимости;

· информация научно-технического характера (научные статьи, рефераты, энциклопедии и т. д.);

· компьютерные программы;

Как и на всяком рынке, на рынке информационных ресурсов есть поставщики (продавцы) и потребители (покупатели). Поставщики – это производители информации или ее собственники (центры, в которых создаются и хранятся базы данных, службы связи и телекоммуникации, специализированные коммерческие фирмы, занимающиеся куплей-продажей информации, и др.).

Потребители информации – это мы все частные лица, а также предприятия, которые сегодня без информации не смогли бы функционировать, и т. д.

Информационные ресурсы являются основой для создания информационных продуктов . Информационный продукт, являясь результатом интеллектуальной деятельности человека, должен быть зафиксирован на материальном носителе в виде документов, статей, обзоров, программ, книг и т. д.

Информационный продукт - это совокупность данных, сформированная производителем для ее распространения в материальной или в нематериальной форме.

Информационный продукт может распространяться такими же способами, как и любой другой материальный или нематериальный продукт, с помощью услуг .

Услуга - это результат непроизводственной деятельности предприятия или лица, направленный на удовлетворение потребностей человека или организации.

Информационная услуга - это получение и предоставление в распоряжение пользователя информационных продуктов.

До недавнего времени основным местом сосредоточения значительной части информационных ресурсов нашей страны являлись библиотеки.

Информационные услуги возникают только при наличии баз данных в компьютерном или некомпьютерном варианте. Базы данных являются источником и своего рода полуфабрикатом при подготовке информационных услуг соответствующими службами. В них содержатся всевозможные сведения о событиях, явлениях, объектах, процессах, публикациях и т. п.

Уровень развитии сферы информационных услуг во многом определяет степень приближенности к информационному обществу.

Причиной четвертой информационной революции послужило изобретение в середине 40-х годов XX века электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

Совершенствование принципов их работы и элементной базы обусловили смену поколений ЭВМ.

См. таблицу!!!

Рынок информационных ресурсов и услуг в своем развитии прошел несколько стадий. Его активное формирование совпало во времени с появлением первых ЭВМ, т. е. с началом 50-х годов ХХ века.

С середины 60-х до середины 70-х годов XX века в результате широкого внедрения компьютерной техники важнейшим видом информационных услуг стали базы данных , содержащие различные виды информации по всевозможным отраслям знаний.

Начиная с середины 70-х годов, с созданием национальных и глобальных сетей передачи данных, ведущим видом информационных услуг стал диалоговый поиск информации в удаленных от пользователя базах данных .

По-настоящему рынок информационных ресурсов и услуг расцвел после широкого внедрения персональных компьютеров и телекоммуникационных систем .

Решающее значение для формирования рынка имело создание баз данных по множеству направлений знаний и человеческой деятельности . Процесс этот принял массовый характер в 80-х годах ХХ века.

Базы данных фактически существовали и до компьютерного периода в библиотеках, архивах, фондах, справочных бюро и других подобных организациях, хотя они и не назывались базами данных.

С появлением компьютеров существенно увеличились объемы хранимых баз данных и, соответственно, расширился круг информационных услуг. Огромную роль играет всемирная сеть Интернет и информационно-поисковые системы. Официально история Сообщества Интернет началась 1 января 1992 года .

В настоящее время, когда идет интенсивная информатизация всех сторон жизнедеятельности общества, большое значение имеет дистанционный доступ к удаленным централизованным базам данных.

Популярность услуг дистанционного доступа к базам данных нарастает быстрыми темпами и опережает все виды других услуг благодаря все большему числу пользователей, овладевших информационной технологией работы в коммуникационной среде компьютерных сетей; высокой оперативности предоставления услуг.

В наше время формируется мировой рынок информационных ресурсов и услуг на базе глобальных компьютерных сетей.

Таблица. Поколения ЭВМ

7. Виды профессиональной информационной деятельности человека
с использованием технических средств и информационных ресурсов.

Информатика – наука, изучающая свойства информации, а также способы представления, накопления, обработки и передачи информации с помощью технических средств. В информатике выделяют три основных направления: 1.Теоретическая информатика – изучает теорию информации, теорию алгоритмов; 2.Практическая информатика – изучает программирование и использование прикладных программ; 3.Техническая информатика – изучает проектирование, разработку и использование технических средств.

Информация (от лат. Information) - сведения, знания и сообщения, получаемые человеком из различных источников. Понятие информации – одно из фундаментальных в современной науке. Наряду с такими понятиями, как вещество, энергия, пространство и время, оно составляет основу научной картины мира. Однозначно определить, что же такое информация, также невозможно, как невозможно это сделать для понятий «время», «энергия» … Под информацией в быту понимают интересующие нас сведения об окружающем нас мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые и интерпретируемые человеком или специальным и устройствами. Под информацией в быту понимают интересующие нас сведения об окружающем нас мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые и интерпретируемые человеком или специальным и устройствами. Под информацией в технике понимают сообщения в форме знаков или сигналов, хранимые, передаваемые и обрабатываемые с помощью технических средств. Под информацией в технике понимают сообщения в форме знаков или сигналов, хранимые, передаваемые и обрабатываемые с помощью технических средств. Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность. Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность. Под информацией в семантической теории (смысл сообщения) понимают сведения, обладающие новизной. Под информацией в семантической теории (смысл сообщения) понимают сведения, обладающие новизной. В информатике информацию рассматривают как продукт взаимодействия данных и методов их обработки, адекватных решаемой задаче. В информатике информацию рассматривают как продукт взаимодействия данных и методов их обработки, адекватных решаемой задаче.

Информация всегда связана с материальным носителем. Носитель информации – среда для записи, хранения и передачи информации. Носителем информации может быть: 1.Любой материальный предмет; 2.Волны различной природы; 3.Вещество в различных состояниях. Способ передачи информации – сигнал (от анг. Sign – знак, символ). Сигнал – это физический процесс, имеющий информационное значение. Сигнал может быть аналоговым (непрерывным) или дискретным (принимающий конечное число значений в конечное число моментов времени) Любой сигнал переносится либо веществом (текст, наскальный рисунок, гены и т.д.), либо энергией (звук, свет, радиоволны и т.д.) А значит информация всегда связана с материальным носителем.

По способу восприятия: По способу восприятия: o визуальная, o аудиальная, o тактильная, o обонятельная, o вкусовая. По форме представления: По форме представления: o текстовая, o числовая, o графическая, o звуковая. По степени значимости: По степени значимости: o Личная (знания, умения, планы, чувства, интуиция, опыт, наследственная память) o Специальная (научная, производственная, техническая, управленческая) o Общественная (общественно-политическая, научно – популярная, обыденная, эстетическая)

1.Объективность – Субъективность (информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения) 2.Достоверность – недостоверность или Ложность (информация достоверна, если она отражает истинное положение дел) 3.Полнота – Неполнота или Недостаточность, а также Избыточность (Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решения) 4.Актуальность – Неактуальность или Устарение, а также Преждевременность (информация актуальна, если она важна, существенна для настоящего времени) 5.Полезность или Ценность – Бесполезность (полезность информации оценивается теми задачами, которые мы можем решить с её помощью) 6.Понятность – Непонятность (информация понятна, если она выражена на языке, доступном для получателя)

Информационный процесс – совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией для получения какого-либо результата (достижения цели). Информация проявляется именно в информационных процессах. Информационные процессы всегда протекают в каких-либо системах (социальных, социотехнических, биологических и пр.) Наиболее общими информационными процессами являются: сбор, преобразование, использование информации. К основным информационным процессам, изучаемым в курсе информатики, относятся: поиск, отбор, хранение, передача, кодирование, обработка, защита информации. Компьютер является универсальным устройством для автоматизированного выполнения информационных процессов.

Хранение информации необходимо для распространения её во времени. Хранилище информации - это определенным образом организованная информация н6а внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования. Хранилище информации зависит от её носителя (книга – библиотека, картина – музей, фотография – альбом). Основные хранилища информации: Для человека – память, в том числе генетическая. Для человека – память, в том числе генетическая. Для общества – библиотеки, видеотеки, фонотеки, архивы, музеи и т.п. Для общества – библиотеки, видеотеки, фонотеки, архивы, музеи и т.п. Компьютерные хранилища – базы и банки данных, информационно- поисковые системы, электронные энциклопедии, медиатеки и т.п. Компьютерные хранилища – базы и банки данных, информационно- поисковые системы, электронные энциклопедии, медиатеки и т.п. Информация, предназначенная для хранения и передачи, как правило, представлена в форме документа. Под документом понимается информация на любом материальном носителе, предназначенная для распространения в пространстве и времени.

Развитие человечества не было бы возможно без обмена информацией. С давних времен люди из поколения в поколение передавали свои знания, извещали об опасности или передавали важную и срочную информацию, обменивались сведениями. Например, в начале XIX века была весьма развита пожарная служба. В нескольких частях городов строили высокие каланчи, с которых обозревались окрестности. Если случался пожар, то на башне днем поднимали разноцветный флаг (с той или иной геометрической фигурой), а ночью зажигали несколько фонарей, число и расположение которых означало размер и место возникновения пожара. Так каланчи использовали для сигнализации – оповещали соседние пожарные части. Каланча́ наблюдательная башня при пожарной (полицейской) части. Устаревшее значение дозорная (оборонительная) башня.

В любом процессе передачи или обмене информацией существует её источник и получатель, а сама информация передается по каналу связи с помощью сигналов: механических, тепловых, электрических и др. В обычной жизни для человека любой звук, свет являются сигналами, несущими смысловую нагрузку. Например, сирена – это звуковой сигнал тревоги; звонок телефона – сигнал, чтобы взять трубку; красный свет светофора – сигнал, запрещающий переход дороги. В качестве источника информации может выступать живое существо или техническое устройство. От источника информация попадает в кодирующее устройство, которое предназначено для преобразования исходного сообщения в форму, удобную для передачи. С такими устройствами вы встречаетесь постоянно: микрофон телефона, лист бумаги и т.п. По каналу связи информация попадает в декодирующее устройство получателя, которое преобразует сообщение в форму, понятную получателю. Одни из самых сложных декодирующих устройств – человеческие ухо и глаз. В процессе передачи информация может утрачиваться, искажаться. Это происходит из-за различных помех, как на канале связи, так и при кодировании и декодировании информации (искажение звука в телефоне, помехи при телевизионной передаче, и др). Вопросами, связанными с методами кодирования и декодирования информации, занимается специальная наука – криптография.

Приобретая жизненный опыт, наблюдая мир вокруг себя, иначе говоря – накапливая все больше и больше информации, человек учится делать выводы. В древности люди говорили, что человек познает с помощью органов чувств и осмысливает познанное разумом. Один раз дотронувшись до горячего чайника или утюга мы запоминаем это на всю жизнь и каждый раз случайно дотронувшись до горячей поверхности, мы отдергиваем руку. Если проанализировать, почему так происходит, то можно сделать вывод о преобразовании (обработке) информации: прикоснувшись к горячей поверхности, мы получили информацию с помощью органов осязания, нервная система передала её1 в мозг, где на основании имеющегося опыта был сделан вывод об опасности, сигнал от мозга был послан в мышцы рук, которые мгновенно сократились. Аналогичные процессы обработки информации происходят и в тот момент, когда при первых аккордах знакомой мелодии сразу улучшается настроение или наоборот становится грустно. Все это примеры неосознанной обработки информации.

В случае осознанной обработки информации человек создает новую информацию, опираясь на поступающие сведения – так называемую входную информацию – и на имеющийся у него запас знаний и опыта. Новая информация, полученная в результате обработки входной информации, называется выходной. Входная информация Исполнитель обработки Входная информация

Обработка информации – преобразование информации из одного вида в другой. Обычно обработка информации целенаправленный процесс и для успешного выполнения исполнителю должен быть известен способ обработки, т.е. последовательность действий, правило. Обработка информации по принципу «черного ящика» Чёрным ящиком в информатике называют некую структуру (объект, систему), которая имеет вход и выход. На вход ящика подаются некоторые входные данные (также называемые параметрами), а через выход поступают выходные данные. Ящик называется чёрным потому, что его внутреннее строение нам неизвестно. Мы не знаем, как именно он обрабатывает информацию, поступающую к нему на вход. Однако можно изучать этот объект по изменениям между входами и выходами системы

Разные люди, получившие одно и то же сообщение, по-разному оценивают его информационную ёмкость, то есть количество информации, содержащееся в нем. Это происходит потому, что знания людей о событиях, явлениях, о которых идет речь в сообщении, до получения сообщения были различными. Поэтому, кто знал об этом мало, сочтут, что получили много информации, те же, кто знал больше, могут сказать, что информации не получили вовсе. Количество информации в сообщении, т.о., зависит от того, насколько ново это сообщение для получателя. В таком случае, количество информации в одном и том же сообщении должно определятся отдельно для каждого получателя, т.е. иметь субъективный характер.. Но субъективные вещи не поддаются сравнению и анализу, для их измерения невозможно выбрать одну общую для всех единицу измерения. В таком случае, количество информации в одном и том же сообщении должно определятся отдельно для каждого получателя, т.е. иметь субъективный характер.. Но субъективные вещи не поддаются сравнению и анализу, для их измерения невозможно выбрать одну общую для всех единицу измерения. Т.о. с точки зрения информации как новизны, мы не можем однозначно и объективно оценить количество информации, содержащееся даже в самом простом сообщении, а что говорить о количестве информации, содержащейся в научном открытии, новом музыкальном стиле, новой теории общественного развития… Поэтому, когда информация рассматривается как новизна сообщения для получателя, не ставится вопрос об измерении количества информации.

Измерение информации в теории информации (информация как снятая неопределенность) Получение информации одновременно означат увеличение знания, что, в свою очередь, означает уменьшение незнания или информационной неопределенности. За единицу количества информации принимают выбор одного из двух равновероятных сообщений («да» или «нет», «1» или «0»). Она также названа битом. Вопрос ценности этой информации для получателя – это уже из иной области. Научный подход к оценке сообщений был предложен ещё в 1928 году Ральфом Хартли. Расчетная формула имеет вид: или или Где N – количество равновероятных событий (неопределенность знаний) i – количество информации

В качестве единицы информации условились принять один бит (англ. bit binary, digit двоичная цифра). Бит в теории информации количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений. Например: 1.при бросании монеты: "выпала решка", "выпал орел"; 2.на странице книги: "количество букв чётное", "количество букв нечётное".

Допустим, нам требуется что-либо найти или определить в той или иной системе. Есть такой способ поиска как «деление пополам». Например, кто-то загадывает число от 1 до 100, а другой должен отгадать его, получая лишь ответы «да» или «нет». Задается вопрос: число меньше? Ответ и «да» и «нет» сократит область поиска вдвое. Далее по той же схеме диапазон снова делится пополам. В конечном итоге, загаданное число будет найдено. Посчитаем сколько вопросов надо задать, чтобы найти задуманное число. Допустим загаданное число 27. Начали: Больше 50? Нет Больше 25? Да Больше 38? Нет Меньше 32? Да Меньше 29? Да Больше 27? Нет Это число 26? Нет Если число не 26 и не больше 27, то это явно 27. Чтобы угадать методом «деления пополам» число от 1 до 100 нам потребовалось 7 вопросов. Кто-то может задаться вопросом: а почему именно так надо задавать вопросы? Ведь, например, можно просто спрашивать: это число 1? Это число 2? И т.д. Но тогда вам потребуется намного больше вопросов (возможность того, что вы телепат, и угадаете с первого раза не рассматривается). «Деление пополам» самый короткий рациональный способ найти число. Объем информации заложенный в ответ «да» или «нет» равен одному биту. Действительно, ведь бит может быть в состоянии 1 или 0. Итак, для угадывания числа от 1 до 100 нам потребовалось семь бит (семь ответов «да» - «нет»).

С точки зрения взгляда на информацию как на снятую неопределенность количество информации зависит от вероятности получения того или иного сообщения. Причем, чем больше вероятность события, тем меньшее количество информации содержится в сообщении о таком событии. Иными словами, количество информации зависит от вероятности свершения данного события. Научный подход к более общему случаю вычисления количества информации в сообщении об одном из N, но уже не равновероятных событий был предложен Клодом Шенноном в 1948 году. Формула Шеннона: I = (p 1 log 2 p 1 + p 2 log 2 p p N log 2 p N) где p i вероятность того, что именно i-е сообщение выделено в наборе из N сообщений.

Для того, что бы в компьютере хранить текстовые данные, необходимо предварительно закодировать все символы, которые могут использоваться в тексте. Текст может содержать цифры, прописные и строчные буквы, пробелы, знаки препинания и специальные символы (например, # & %), поэтому необходимо, чтобы мощность алфавита, включающего все кодируемые символы, была достаточно Большой. Если буквы, входящие в текст могут быть только латинские или русские, то для кодирования одного символа достаточно использовать 8 битовых ячеек памяти, т.е. 1 байт памяти (поскольку с помощью 8 ячеек памяти можно закодировать 2 8 =256 различных символов). При этом надо договориться кокой именно комбинацией активных и неактивных ячеек будет кодироваться каждый символ. Например, символ пробела кодируется комбинацией, а прописная буква А – комбинацией

В настоящее время имеется несколько однобайтовых (8-битных) кодировок символов, включающих русские буквы: Windows-1251, ASCII, КОИ-8. С распространением Интернета возникла необходимость в использовании такого набора символов, который содержал бы буквы всех существующих языков. Поэтому было решено использовать для кодирования каждого символа 2 байта, или 16 битовых ячеек памяти. Это позволяет закодировать 2 16 =65536 различных символов. Подобная двухбайтовая (16-битная)кодировка получила название Unicode (Юникод)

В любой однобайтовой кодировке каждый символ имеет размер 1 байт (говорят, что информационный объем символа равен 1 байту). Если текст состоит из K символов (включая пробелы, знаки препинания и др), то информационный объем такого текста равен K байт (или 8K бит) независимо от смысла текста. 2 i =N I=Ki i – информационный вес символа (сколько бит несет один символ) N – мощность алфавита (количество символов в алфавите) I – Информационный объем сообщения K - количество символов в сообщении