Конспект установочных лекций по комплексному курсу Информатика, Теория информации

Модуль Вводим основные понятия


Для дальнейшего изложения нам необходимо пользоваться целым рядом понятий и определений, терминов. Некоторые из наиболее употребимых и значимых в курсе информатики уже встречались в предисловии редактора и во введении к конспекту установочных лекций по курсу. Раскроем ниже значения части их, опираясь на определения, данные академиком Э.А.Якубайтисом и другими известными специалистами. При этом заметим, что в дальнейшем изложении рекомендуем пользователям отыскивать раскрытие тех или иных терминов понятий и определений, встречающихся по тексту, в глоссарии и развивающих курс статьях гипертекстовой системы сопровождения на сервере кафедры ТИССУ или в методическом кейсе.

ИНФОРМАТИКА ~ informatics – научное направление, изучающее модели, методы, средства, способы сбора, хранения, защиты, обработки и передачи информации.

Термин «информатика» появился во Франции после того, как Французская академия приняла его вместо понятия «обработка информации». После этого он стал широко использоваться в Европе. Только в США для обозначения рассматриваемой области деятельности используется термин “computer science”.

Теоретической информатикой называют науку о структурах, основывающихся на математике и логике. С другой стороны, практическая информатика является инженерной дисциплиной, опирающейся на сети и системы.

Информатика изучает информационные процессы и связанные с ними явления в технике, природе и обществе. В круг этих вопросов входят базы данных, базы и банки знаний и информационно-поисковые системы, гиперсреда. Важное значение в информатике имеют вопросы языков, компьютерного перевода.

Информатика является новой научной областью, опирающейся на традиционные науки. К ним в первую очередь относятся:

·         математика — логические структуры данных и математические модели представления информации;

·         теория информации — математическое описание методов передачи данных и обработки данных, а также классификация информации;


·         искусственный интеллект — способность устройства решать задачи, ассоциируемые с разумными действиями человека;

·         электроника, обеспечивающая техническую базу информатики;

·         семиотика — комплекс направлений, изучающих знаковые системы.

Информатика оказывает большое влияние на все сферы экономики и общественные процессы. Не стал исключением и инфобизнес. Возникла индустрия информатики. Сложность проблем, стоящих перед информатикой, потребовала создания ряда международных проектов, связанных с проведением научных исследований и опытных разработок.



Наиболее промышленно развитые страны объединяют свои усилия в создании современной информатики. Цель этих работ— улучшение правительственной связи, поддержка разработки международных проектов, создание скоростных базовых сетей, объединение компьютера, телевизора и телефонного аппарата, создание новых методов хранения информации («оцифровка данных») и многое другое.

 

ИНФОРМАЦИЯ ~ information ? совокупность фактов, явлений, событий, представляющих интерес, подлежащих регистрации и обработке.

В рассматриваемом понятии всегда существуют два партнера: источник и потребитель информации. Как первым, так и вторым могут быть объекты науки, техники, общества и природы, животные, люди. Во взаимодействии между ними и рождается информация. В зависимости от области знаний различают научную, патентную информацию, техническую, коммерческую и другие виды. Информация стала товаром, поэтому создано и работает большое число фирм, занимающихся сбором, обработкой и продажей информации.

Существует несколько форм представления информации. Символьная основана на использовании символов — букв, цифр, знаков, в том числе знаков пунктуации и других знаков. Текстовая также использует образующие тексты символы, но расположенные в определенном порядке. Самой емкой и сложной является графическая форма.


К ней относятся различные виды изображений. Наименьшей единицей количества информации в двоичной системе счисления является бит. Обработка информации осуществляется компьютерами или конечными автоматами. На их основе создаются системы и сети. Большое значение в процессах обработки данных имеет логика.

Информация, представленная в виде, удобном для обработки, называется данными. Важное значение имеет многомерное представление данных. Определенная структура информационного объекта, подвергаемого обработке, именуется форматом.

ИНФОРМАЦИЯ явяляется абстрактным содержанием какого-либо высказывания, описания, указания, сообщения или известия. Внешнюю форму изображения называют представлением (конкретная форма сообщения).

При постоянном обращении с определенными системами представления часто не осознается различие между представлением и информацией. Например, цифры 0, 1, 2, 3… являются, сторого говоря, только литерами (знаками). Абстрактное математическое число «нуль» есть информация, которую мы привыкли связывать с цифрой 0. Представление интерпретируется, чтобы получить информацию.

Переход от представления к абстрактной информации, т.е. к значению представления, называют интерпретацией.

Люди знакомы с большим числом систем представления и относящихся к ним интерпретаций. Только в том случае, когда существуют единые, согласованные интерпретации, системы представления могут использоваться для обмена информацией. Например, дорожные знаки.

ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ

Существует несколько форм представления информации. Символьная основана на использовании символов — букв, цифр, знаков, в том числе знаков пунктуации и других знаков. Текстовая также использует образующие тексты символы, но расположенные в определенном порядке. Самой емкой и сложной является графическая форма. К ней относятся различные виды изображений. Наименьшей единицей количества информации в двоичной системе счисления является бит. Обработка информации осуществляется компьютерами или конечными автоматами.


На их основе создаются системы и сети. Большое значение в процессах обработки данных имеет логика.

Информация, представленная в виде, удобном для обработки, называется данными. Важное значение имеет многомерное представление данных. Определенная структура информационного объекта, подвергаемого обработке, именуется форматом.

Информация является объектом изучения информатики.

КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ

Минимальной единицей количества информации является бит (Bit – от Binary Digit). В вычислительных системах информацию принято измерять в байтах. Байт – состоит ровно из 8 бит. Для обозначения больших объемов информации используют приставки: 1 килобайт = 1024 байта, 1 мегабайт = 1024 килобайта, 1 гигабайт = 1024 мегабайта.

Пример (количественная оценка информации). В настоящее время для современного накопителя на жестких магнитных дисках («винчестер») характерна емкость измеряемая в гигабайтах, для оперативной памяти (RAM – random access memory, известна еще как ОЗУ – оперативное запоминающее устройство) в мегабайтах, размер текстовых файлов, как правило, измеряется в килобайтах, длина машинных команд измеряется в байтах, при детальном рассмотрении устройства вычислительной машины, например, портов ввода вывода характерным «хранилищем информации» является бит.

ИНДУСТРИЯ ИНФОРМАТИКИ ~ informatics industry ? отрасль индустрии, обеспечивающая информационный сервис.

Индустрия информатики в середине семидесятых годов вошла в число ведущих отраслей промышленности. К ней в первую очередь относятся информационные центры, службы, базы данных, базы знаний.

Число работников индустрий информатики быстро возрастает. Так, в сфере обработки информации США уже занята примерно половина трудоспособного населения. Индустрия информатики обеспечивает проведение научных исследований, проектно-конструкторской деятельности, образование, работу экономических и статистических учреждений и т.д. Важное значение индустрия информатики имеет в инфобизнесе. Более того, она необходима для сферы предпринимательства, торговли, управления производством, работы транспорта, функционирования банковских систем.


Во многих странах созданы крупные информационные фирмы.

Индустрия информатики опирается на многообразие взаимосвязанных территориальных сетей, покрывающих все развитые страны. Наряду с этим создаются и специальные сети, предназначенные для информационного обслуживания.

Важное значение приобрели информационные технологии. На их основе возникают электронные рынки ? базы данных различных промышленных предприятий, предоставляющие сведения о продукции и услугах.

Значительную роль в индустрии информатики играют комплексная автоматизация производства и компьютерное проектирование.

 

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА. Информация, находящаяся в какой-либо информационной системе, воспринимается как некоторая математическая структура. Переход от представления к элементам этой математической структуры называется интерпретацией. Установление отношений к реальному миру называется пониманием.

Различные системы представления информации по-разному эффективны. Если должна представляться сложная информация, то должна представляться подходящая система представления.

В информатике обычно рассматривается точное описание множества R представлений с интерпретацией I  в множестве A элементов (информаций). Интерпретация I данному представлению r (сообщению) ставит в соответствие некоторое  абстрактное информационное содержание I[r]. Таким образом, интерпретации соответствует отображение


Содержание раздела