Информатика как наука. Понятие информации

Структура дисциплины

ВВЕДЕНИЕ В ДИСЦИПЛИНУ

Тема 1. ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ

ГУ в области юстиции.

Управление иностранными делами.

Управление в области внутренних дел.

Управление в области иностранных дел.

[1] АПО – административные правоотношения.

[2] АПС – административно-правовой статус

[3] Нормативно-правовой акт

1. Введение в дисциплину.

2. Информатика как наука. Понятие информации.

3. Методы оценки и виды информации.

4. Обработка информации. Представление информации в компьютере.

5. Основные направления применения информационных технологий в гражданской авиации.

Цель изучения дисциплины –формирование знаний, умений и навыков по применению средств вычислительной техники, которая составляет основу современных пилотажно-навигационных комплексов, компьютерных тренажеров, компьютерных сетей в системах управления деятельностью эксплуатационных авиапредприятий, автоматизированных систем организации воздушного движения и аэронавигационного обеспечения полетов.

12 тем (изучаются в 2-х семестрах)

1 семестр (44 часа):

14 часов лекции, 12 часов практические занятия, 18 часов лабораторные занятия.

Отчетность:

1 семестр – контрольная работа, зачет без оценки.

II семестр (56 часов):

14 часов лекции, 22 часа практические занятия, 20 часов лабораторные занятия.

Отчетность:

2 семестр – контрольная работа, экзамен.

По окончании изучения дисциплины курсант обязан:

Знать:

· структуру, принцип работы и основные возможности ЭВМ;

· последовательность и содержание основных этапов подготовки и решения задач на ЭВМ;

· основы алгоритмизации и программирования;

· основные типы алгоритмов;

· типовой состав ПО ЭВМ для профессиональной деятельности;

· программные средства для проведения расчетов.

Уметь:

· использовать ЭВМ для подготовки документов;

· выполнять основные операции по управлению процессами сбора, передачи, обработки и накопления информации на ЭВМ;

· составлять алгоритмы и программы решения расчетных задач и готовить их для выполнения на ЭВМ;

· использовать программные средства, поддерживающие математические методы анализа, моделирования и оптимизации сложных процессов.

Иметь понятие

· об основных характеристиках ЭВМ;

· о состоянии и перспективах развития ЭВМ

. Литература:

1. Симанович С.В. и др. Информатика, Базовый курс СПб. 2003.

2. Фигурнов В.Э. IBM для пользователей 1997.

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

Предметом информатики являются законы и закономерности преобразования информации и их использование и их использование в организации информационного процесса.

Объектом информатики являются:

1. аппаратные средства вычислительной техники;

2. программные средства вычислительной техники;

3. средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

4. средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Основная задача информатики - систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.

Информация - это сведения об объектах и явлениях окружающего нас мира, их параметрах, свойствах и состоянии, которые повышают уровень осведомлённости.

Информация представляется с помощью сообщений.

Сообщение – это форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п. (Т.е. средства общения людей).

Соответствие между сообщением и информацией не является взаимно однозначным. Для одной и той же информации могут существовать различные передающие ее сообщения, которые появляются при добавлении сообщения, не несущего никакой дополнительной информации. Сообщения, передающие одну и ту же информацию, образуют класс эквивалентных сообщений.

Одно и то же сообщение, по-разному интерпретированное, может передавать разную информацию. Правило интерпретации может быть известно лишь ограниченному кругу лиц; существуют правила интерпретации для специальных языков.

Связь между сообщением и информацией особенно отчетлива в криптографии: никто посторонний не должен суметь извлечь информацию из передаваемого сообщения, иначе это означало бы, что он располагает "ключом".

Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. В том случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности о чем-либо, данные превращаются в информацию.

Данные – это диалектическая составная часть информации представляющая собой зарегистрированные сигналы.

Методы регистрации:

· механическое перемещение физических тел;

· изменение формы тел или параметров качества их поверхности;

· изменение электрических, магнитных, оптических характеристик, химического состава и (или) характера химических связей;

· изменение состояния электронной системы и многое другое.

В соответствии с методом регистрации данные могут храниться и транспортироваться на носителях различных видов.

Бумажный. Это самый распространенный носитель данных, хотя и не самый экономичный. На бумаге данные регистрируются путем изменения оптических характеристик ее поверхности.

Магнитный. В качестве носителей, использующих изменение магнитных свойств, можно назвать магнитные ленты и диски.

Оптический. Изменение оптических свойств (изменение коэффициента отражения поверхности в определенном диапазоне длин волн) используется в устройствах, осуществляющих запись лазерным лучом на пластмассовых носителях с отражающим покрытием (CD-ROM).

Носители данных интересуют нас не сами по себе, а постольку, поскольку свойства информации весьма тесно связаны со свойствами ее носителей. Любой носитель можно характеризовать параметром разрешающей способности, т.е. количеством данных, записанных в принятой для носителя единице измерения и динамическим диапазоном (логарифмическим отношением интенсивности амплитуд максимального и минимального регистрируемого сигналов). От этих свойств носителя нередко зависят такие свойства, как полнота, доступность и достоверность. Например:

В базе данных, размещаемой на компакт-диске, проще обеспечить полноту информации, чем в аналогичной по назначению базе данных, размещенной на гибком магнитном диске, поскольку в первом случае плотность записи данных на единице длины дорожки намного выше.

Для обычного потребителя доступность информации в книге заметно выше, чем той же информации на компакт-диске, поскольку не все потребители обладают необходимым оборудованием.

Визуальный эффект от просмотра слайда в проекте намного больше, чем от просмотра аналогичной иллюстрации, напечатанной на бумаге, поскольку диапазон яркостных сигналов в проходящем свете на два-три порядка больше, чем в отраженном.

Задача преобразования данных с целью смены носителя относится к одной из важнейших задач информатики. В структуре стоимости вычислительных систем устройства для ввода и вывода данных, работающие с носителями информации, составляют до половины стоимости аппаратных средств.

Информация не может существовать без наличия источника и потребителя информации. Основной источник и потребитель информации - это человек, поэтому можно сказать, что существует столько видов информации, сколько органов чувств у человека.

Средства вычислительной техники обладают способностью обрабатывать информацию автоматически, без участия человека. Эти средства могут работать с искусственной, абстрактной и даже с ложной информацией, не имеющей объективного отражения ни в природе, ни в обществе. Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Информация не является статическим объектом – она динамически меняется и существует только в момент взаимодействия данных и методов. Все прочее время она пребывает в состоянии данных. То есть, информация существует только в момент протекания информационного процесса. Все остальное время она содержится в виде данных.

Информацию можно отнести к абстрактным понятиям. Однако ряд ее особенностей приближает информацию к материальному миру. Информацию можно получить, записать, передать, продать, купить, своровать, уничтожить, в конце концов, информация может устареть.

Информационный процесс – совокупность процессов получения, накопления, обработки и передачи информации.

Информационный ресурс – совокупность информации, содержащейся в различных источниках.

Операции с данными

В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью различных методов. Обработка данных включает в себя множество различных операций. Трудозатраты на обработку данных неуклонно возрастают. Во-первых, это связано с постоянным усложнением условий управления производством и обществом. Второй фактор, также вызывающий общее увеличение объемов обрабатываемых данных, связан с быстрыми темпами появления и внедрения новых носителей данных, средств их хранения и доставки.

Основные операции с данными:

· сбор данных – это накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

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

· фильтрация данных – это отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений;

· сортировка данных – это упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования;

· архивация данных – это организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме;

· защита данных – это комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

· транспортировка данных – прием и передача данных между удаленными участками информационного процесса; источник данных в информатике называется сервером, а потребителя – клиентом;

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

Приведенный здесь список типовых операций с данными далеко не полон. Миллионы людей во всем мире занимаются созданием, обработкой, преобразованием и транспортировкой данных, и на каждом рабочем месте выполняются свои специфические операции, необходимые для управления социальными, экономическими, промышленными, научными и культурными процессами. Полный список возможных операций составить невозможно, да и не нужно.

Данные различаются типами, что связано с различиями в физической природе сигналов, при регистрации которых образовались данные. В качестве средства хранения и транспортировки данных используются носители данных. Вопросами систематизации приемов и методов создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных, средствами вычислительной техники занимается техническая наука – информатика. С целью унификации приемов и методов работы с данными в вычислительной технике применяется универсальная система кодирования данных, называемая двоичным кодом. Элементарной единицей представления данных в двоичном коде является двоичный разряд (бит). Другой, более крупной единицей представления данных является байт(8 бит). Основной единицей хранения данных является файл. Файл представляет собой последовательность байтов, имеющую собственное имя. Совокупность файлов образует файловую структуру, которая, как правило, относится к иерархическому типу. Полный адрес файла в файловой структуре является уникальным и включает в себя собственное имя файла и путь доступа к нему

Вывод: работа с информацией может иметь огромную трудоемкость и ее необходимо автоматизировать.

Как и всякий объект, информация обладает свойствами (объекты различимы по своим свойствам). Характерной особенностью информации, отличающей ее от других объектов природы и общества, является то, что на свойства информации влияют как свойства данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, взаимодействующих с данными в ходе информационного процесса.

Свойства информации

С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие свойства:

Адекватность информации – это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.

Достаточность (полнота информации) означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей.

Достоверность информации определяется ее способностью отражать реально существующие объекты с необходимой точностью.

Доступность информации – это мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.

Актуальность информации определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования и зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его работы доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность.

Все процессы в природе сопровождаются сигналами. Зарегистрированные сигналы образуют данные. Данные преобразуются, передаются и потребляются с помощью методов. При взаимодействии данных и адекватных им методов образуется информация. Информация – это динамический объект, образующийся в ходе информационного процесса. Он отражает диалектическую связь между объективными данными и субъективными методами. Свойства информации зависят как от свойств данных, так и от свойств методов.

Дата добавления: 2014-01-07