Лекция Информация и информационные процессы (с применением интеллект-карт) (дисциплина Информационные технологии)

Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ Подготовила: преподаватель СЭМК Киселева И.В. Лекция 1 Информация и информационные процессы Киселева И.В. 1 Оглавление 1. Понятие информации ................................ ................................ ................................ . 1 2. Свойства информации ................................ ................................ ................................ 2 3. Информационные процессы ................................ ................................ ...................... 2 Интеллект – карта «Окружающий мир» ................................ ................................ .. 8 Интеллект – карта «Информационные процессы» ................................ ................. 9 1. Понятие информации Весь окружающий нас мир состоит из трех сущностей - вещества, энергии и информации ( интеллект - карт а «Окружающий мир» ) . Вещество - это все, что можно отнести к материальному миру, энергия - это то, что приводит наш мир в движение. К информации относятся связанные между собой сведения, изменяющие наши представления о явлении или объекте окружающего мира. Информация (от лат . « information » - сведения, разъясне ние, ознакомление) - это сведения об объектах я явлениях окружающей среды, их характеристиках, свойствах, состояниях, которые уменьшают степень неопределенности знаний, имеющихся об этих объектах и явлениях . Информация является общенаучным понятием, это значит, что оно используется в различных науках: в информатике, кибернетике, биологии и т. д., и в каждой науке понятие информации связано с различными системами понятий. Поэтому, если говорить об информации в широком смысле, то это - обмен сведениями межд у людьми, обмен сигналами между объектами живой и неживой природы, людьми и техническими устройствами. В принципе, информацию может переносить любая материальная структура или поток энергии. Информация и информационные процессы Киселева И.В. 2 2. Свойства информации 1. Понятность . Этим свойством обладает только та информация, которая выражена в форме, понятной тем, кому она предназначена, в противном случае информация становится бесполезной. 2. Полезность (ценность). Это комплексный показатель качества информации. Зависит от того, какие задачи можно решить , используя эту информацию. Однако ценность информации - это понятие субъективное, т. к. информация, полезная для одного человека может быть совершенно бесполезной для другого. 3. Достоверность . Информация достоверна, если она содержит сведения, отражающие истинное положение дел. Часто из - за искажений информации это свойство утрачивается. Кроме того, достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел. 4. Актуальность . Она определяется степенью сохранения ценности информации в момент ее использования. Актуальную информацию очень важно иметь при работе в изменяющихся условиях, т. к. в таком случае только вовремя полученная (или обновленная) информация может принести пользу (примером может служить прогноз погоды). 5. Полнота и точность. Полнота информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильно решения состав. Нарушение полноты информации сдерживает принятие решений и може т повлечь ошибки. В се перечисленные характеристики информации взаимосвязаны. Например, ценность информации напрямую зависит от ее достоверности, полноты и актуальности. 3. Информационные процессы Получение и преобразование информации является условием жизнедеятельности любого живого организма. П ростейшие одноклеточные организмы постоянно воспринимают и используют информацию, например, о температуре и химическом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования. Любой живой организм, в том числе человек, является носителем генетической информации, которая передается по наследству. Человек Информация и информационные процессы Киселева И.В. 3 воспринимает окружающий мир (получает информацию) с помощью органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса). Чтобы правильно ориентироватьс я в мире, он запоминает полученные сведения (хранит информацию). В процессе достижения каких - либо целей человек принимает решения (обрабатывает информацию), а в процессе общения с другими людьми - передает и принимает информацию. Информационными называются процессы , связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации ( интеллект - карт а « Информационные процессы » ) . Информационные процессы характерны не только для живой природы, человека и об щества, но и для техники, которая моделирует некоторые действия человека и способна в этих случаях частично (а иногда и полностью) заменить его. Человеком разработаны технические устройства, которые специально предназначены для автоматической обработки информации. 1. Сбор (получение инфор мации). От умения человека правильно воспринимать информацию зависит во многом его способность к познанию окружающего мира. Мир вокруг нас полон всевозможных образов, звуков, запахов, и всю эту информацию доносят до сознания человека его органы чувств : з рение, слух, обоняние, вкус и осязание . С их помощью человек формирует свое первое представление о любом предмете, живом существе, произведении искусства, явлении и пр. Виды информации, которые человек получает с помощью органов чувств, называют органолептической информацией. Практически 90% информации человек получает при помощи органов зрения, примерно 9% — посредством органов слуха и только 1% — при помощи остальных органов чувств. Воспринимая информацию с помощью органов чувств, человек стреми тся зафиксировать ее так, чтобы она стала понятной и другим, представляя ее в той или иной форме : м узыкальную тему композитор может наиграть на пианино, а затем записать с помощью нот ; о бразы, навеянные все той же мелодией, поэт может Информация и информационные процессы Киселева И.В. 4 воплотить в виде стих отворе ния; хореограф - выразить танцем, а художник — в картине. Основными формами представления информации являются : символьная, текстовая, графическая, звуковая, видео - информация. Для улучшения восприятия информации человек придумал различные индивидуальн ые приспособления и приборы - очки, бинокль, микроскоп, стетоскоп, различные датчики и т. п. 2. Хранение информации. В наши дни человечество накопило огромное количество информации. Под считано, что общая сумма человеческих знаний до недавнего времени удваивалась каждые 50 лет. Сейчас объем информации удваивается через каждые 2 года. Человек обычно хранит информацию либо в собственной памяти, либо на «внешних» носителях (на бумаге, фотопленке, видеопленке и пр.). Для долговременного хранения используются книги, в настоящее время - компьютерные носители, устройства внешней памяти и др. Хранение информации имеет большое значение для многократного использования информации и передачи инф ормации во времени. В этом случае для ускорения поиска информация должна быть как - то упорядочена. В библиотеках это - картотеки, при хранении с использованием компьютера - размещение информации в определенных папках, в более сложных случаях - это базы данн ых, информационно - поисковые системы и т. д. 3. Обработка информации. Человеку почти непрерывно приходится заниматься обработкой информаци и (как без применения технических средств, так и с их применением) , например: а) получение новой информации из уже известн ой путем логических рассуждений или математических вычислений (например, решение геометрической задачи); б) изменение формы представления информации без изменения ее содержания (например, перевод текста с одного языка на другой); в) упорядочение (сортировка) инф ормации (например, упорядочение расписания движения поездов по времени их отправления); г) поиск нужной информации в некотором информационном массиве (например, поиск номера телефона в телефонной книге). Информация и информационные процессы Киселева И.В. 5 Т.е. о бработка информации подразумевает преобразование ее к виду, отличному от исходной формы или содержания информации. Процесс изменения информации может включать в себя, например, такие действия как численные расчеты, редактирование, упорядочивание, обобщение, систематизацию и т. д. 4. Передача информации. Передача информации необходима для ее распространения. Она может происходить при непосредственном разговоре между людьми, посредством переписки, а также с помощью технических средств связи. Основными устройствами для быстрой передачи информации на большие расстояния в настоящее время являются радио, телефон, телевизионный передатчик, телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем. Такие средства связи принято называть каналами передачи информации . В процессе передачи информации, она может искажатьс я или теряться. Это происходит в тех случаях, когда информационные каналы плохого качества или на линии связи присутствуют шумы (помехи). Передача информации - это всегда двусторонний процесс, в котором есть источник и есть приемник информации. Источник пе редает информацию, а приемник ее получает. Для обмена информацией с другими людьми человек использует язык. Язык – это определенная система символов и правил представления информации. Алфавит языка – множество используемых символов . Естественные языки – это исторически сложившиеся языки национальной речи (русский, английский, китайский и др.). В основе русского языка лежит кириллица, содержащая 33 знака, английский язык использует латиницу ( 26 знаков), китайский язык использует алфавит из де сятков тысяч знаков (иероглифов). Последовательности символов алфавита в соответствии с правилами грамматики образуют основные объекты языка — слова. Информация и информационные процессы Киселева И.В. 6 Синтаксис – правила записи языковых конструкций (текста на языке). Формальные языки – это искусственные языки для профессионального применения (язык математики, язык химических формул, нотная запись, языки программирования, системы счисления, язык алгебры, языки программирования и др ). Основное отличие формальных языков от естественных состоит в наличии строгих правил грамматики и синтаксиса . Некоторые языки используют в качестве знаков не буквы и цифры, а другие символы, например химические формулы, ноты, изображения элементов электрических или логических схем, дорожные знаки, точки и тире (код азбуки Морзе) и др. Знаки могут иметь различную физическую природу. Например, для представления информации с использованием языка в письменной форме используются знаки, которые являются изображениями на бумаге или других носителях, в устной речи в качестве знаков языка используются различные звуки (фонемы), а при обработке текста на компьютере знаки представляются в форме последовательностей электрических импульсов (компьютерных кодов). Кодированием называется представление символов одного алфа вита символами другого. В качестве простейшей системы кодирования можно привести известную всем азбуку Морзе. В процессе обмена информацией часто приходится производить операции кодирования и декодирования информации. Вся информация, которая попадает в компьютер, преобразуется в последовательность электрических импульсов. Наличие импульса принято условно обозначать «1», а его отсутствие - «0». Такой способ кодирования информации называется двоичным или бинарным. В настоящее время созданы технические уст ройства, которые могут надежно сохранять и распознавать информацию, закодированную с помощью всего двух состояний (т.е. в двоичной системе кодирования): Информация и информационные процессы Киселева И.В. 7 Таким образом, в компьютерах используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ перед др угими системами: а) для ее реализации нужны технические устройства с двумя устойчивыми состояниями (есть ток - нет тока, намагничен - не намагничен и т. п.), а не, например, с десятью, - как в десятичной (например, электромагнитные реле (замкнуто/разомкнуто), которые широко использовались при конструировании первых ЭВМ; поверхности магнитных носителей информации (намагничено/размагничено); поверхности лазерных дисков (отражает/не отражает); триггер, который может находиться в одном из двух состояний (0 или 1), широко используется в оперативной памяти компьютера ); б) представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво; в) возможно применение аппарата алгебры логики для выполнения логических преобразований информации; г) двоичная арифметика намного проще десятичной. Недостаток двоичной системы - это быстрый рост числа разрядов, необходимых для записи даже относительно небольших чисел. 1. Приведите примеры информации, которую можно получить в аудитории. 2. Приведите примеры информационных процессов из области человеческой деятельности, живой природы и техники. 3. Определите в каждом из следующих процессов передачи информации источник, канал и приемник: телефонный разговор, общение по Skype , сообщение о курсе Euro €, сборка прибо ра по схеме. 4. Для чего человеку необходим компьютер (ответ связать с информационными процессами)? 5. Можно ли информацию потерять? И как этого избежать? 6. Как человек хранит информацию? 7. Приведите примеры обработки информации, которую вы совершаете ежедневно. Информация и информационные процессы Киселева И.В. 8 Интеллект – карта «Окружающий мир» Информация и информационные процессы Киселева И.В. 9 Интеллект – карта «Информационные процессы»