Лекции по "Информатике"

достоверность; полнота; ценность; своевременность;

понятность; доступность; краткость; и др.

Прагматический аспект является определяющим для рассмотрения свойств информации.

Так 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).

 

9. Понятие об информационных процессах

Информацию можно:

создавать; передавать; воспринимать; иcпользовать; запоминать; принимать; копировать;

формализовать; распространять; преобразовывать; комбинировать; обрабатывать; делить на части; упрощать;

собирать; хранить; искать; измерять; разрушать; и др.

Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.

10. Обработка информации

Обработкой информации называют получение одних информационных данных из других информационных данных путем выполнения определенных алгоритмов.

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.

Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина для обработки информации.

Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения определенных алгоритмов.

 

11. Информационные ресурсы и информационные технологии

Информационные ресурсы – это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме информации, позволяющей их воспроизводство.

Это книги, статьи, патенты, диссертации, научно-исследовательская и опытно-конструкторская документация, технические переводы и т.п.

Информационные ресурсы (в отличие от всех других видов ресурсов — трудовых, энергетических, минеральных и т.д.) тем быстрее растут, чем больше их расходуют.

Информационные технологии — это совокупность методов и устройств, используемых  для обработки информации.

Человечество занималось обработкой информации тысячи лет. В настоящее время термин "информационная технология" употребляется в связи с использованием компьютеров для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи, в том числе — бытовую электронику, телевидение и радиовещание.

Они находят применение в промышленности, торговле, управлении, банковской системе, образовании, здравоохранении, медицине и науке, транспорте и связи, сельском хозяйстве, системе социального обеспечения.

 

12. Что означает информатизация общества?

Информатизация общества — это организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.

 

Цель информатизации — улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий их труда.

Информатизация — это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьёзных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования новых информационных технологий и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§2. Общие принципы организации и работы компьютеров

Введение. Краткая история вычислительной техники.

Первыми вычислительными машинами можно считать:

Абак – счетная доска;

Счеты – появились в России.

В XVII веке появляется суммирующая машина фр. ученого Блеза Паскаля. В XIX веке создаются механические арифмометры (Чебышев, Ч.Бэббидж). Первое программируемое устройство счета было разработано при участии Ады Лавлейс – дочери Дж. Байрона (в ее честь разработан язык программирования АДА).

Теоретическую базу электронных вычислительных машин заложили А. Тьюринг (Англия), Э. Пост (США).

Основные принципы построения цифровых вычислительных машин разработаны Нейманом, Голдстайлом, Берксом.

I Поколение

Первая ЭВМ на ламповых схемах появилась в США в 1946г. Первая русская ЭВМ появилась в 1951 году, называлась МЭСМ (малая электронная счетная машина), в 1952 – БЭСМ

(быстродействующая электронная  счетная машина), 
II Поколение

Конец 50-х – начало 60-х годов. Это ЭВМ на полупроводниковых схемах. Минск – 2, Минск – 22, Минск – 32.

Для ввода информации кроме перфоленты, появляются перфокарта, а для запоминания информации – магнитные карты. АЦТУ есть.

III Поколение

Конец 60-х годов. ЭВМ на малых интегральных схемах. В этих машинах для общения с ЭВМ стали использовать видеотерминальные устройства – дисплеи. К таким ЭВМ относятся IBM – 360, IBM – 370 (США), ЕС-ЭВМ (СССР), ЕС-1022, ЕС-1035, ЕС-1066.

VI Поколение

Конец 70-х – начало 80-х годов. Компьютеры на базе БИС (больших интегральных схем). ПК относятся к отдельному классу машин 4 поколения. Компьютер фирмы IBM AT (286) появился в 1981году.

V Поколение

В стадии разработки. В качестве элементной базы предполагается использовать оптоволоконную технику и оптоэлектронные элементы.

 

1. Что такое компьютер?

Компьютер (computer) представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

 

Основу компьютеров образует аппаратура (HardWare), построенная, в основном, с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств. Принцип действия компьютеров состоит в выполнении программ (SoftWare) — заранее заданных, четко определённых последовательностей арифметических, логических и других операций.

Любая компьютерная программа представляет собой последовательность отдельных команд.

Команда — это описание операции, которую должен выполнить компьютер. Как правило, у команды есть свой код (условное обозначение), исходные данные (операнды) и результат.

Совокупность всех команд, выполняемых данным компьютером, называется системой команд этого компьютера.

Компьютеры работают с очень высокой скоростью - от сотен миллионов до нескольких миллиардов операций в секунду.

2. Как устроен компьютер?

Структура компьютеров основана на общих логических принципах, включающих следующие основные устройства:

• память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящая из пронумерованных ячеек;
• процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ);
• устройство ввода и вывода.

Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация.

Основные устройства компьютера и связи между ними по схеме  фон Неймана представлены на  рис. 1. Жирными стрелками показаны пути и направления движения информации. Устройство управления передает управляющие сигналы и контролирует их выполнение для всех устройств компьютера.

                                                      Процессор

                                                

Рис. 1. Общая схема компьютера

Функции памяти:

• приём информации из других устройств;
• запоминание информации;
• передача информации по запросу в другие устройства машины.

 

Функции процессора:

• обработка данных по программе путем выполнения арифметических и логических операций;
• программное управление работой устройств компьютера.

Та часть процессора, которая выполняет команды, называется арифметико-логическим устройством (АЛУ), а другая его часть, выполняющая функции управления устройствами, называется устройством управления (УУ).

В составе процессора также имеется ряд специализированных ячеек памяти, называемых регистрами.

Регистр выполняет функцию кратковременного хранения числа или команды, над которыми специальные электронные схемы могут выполнять некоторые операции.

Основным элементом регистра является электронная схема - триггер, которая способна хранить одну двоичную цифру (разряд).

Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных друг с другом определённым образом системой управления.

 

3. На каких принципах построены  компьютеры?

В основу построения компьютеров положены следующие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.

1. Принцип программного управления: программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Обычно выборка команд программы из памяти осуществляется последовательно друг за другом. Если же нужно перейти не к следующей, а к какой-то другой команде , используются команды условного или безусловного переходов. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды “стоп”. Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.