Основні напрями розвитку інформатики

 

                                  Зміст

 

1.Інформатика.

2.Інформація. Властивості  інформації.

3.Характерні риси  інформації.

4.Повідомлення.

5.Кодування повідомлень.

6.Одиниці вимірювання  інформації.

7.Інформаційні  процеси.

  Література.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     1.Інформатика.

     Інформатика — це широка галузь новітніх технологій, пов'язаних з інформаційною діяльністю людини. Інформатика як наука досить молода: вона сформувалась у другій половині XX століття, але вже стала необхідною складовою освіти сучасної людини. Англійський варіант назви інформатики звучить як Computer Science — комп'ютерна наука. Найвидатнішим досягненням у цій галузі було створення персональних комп'ютерів, які швидко стали невід'ємною частиною повсякденного життя. Завдяки комп'ютерам ви відкриваєте для себе не лише нові ігри та розваги, а й вікно в неосяжний світ Інтернету, у світ створення комп'ютерних зображень, текстів, різноманітних математичних обчислень.

 

Інформатика — це наука, яка вивчає структуру і властивості інформації, а також закономірності та методи подання, пошуку, зберігання, обробки та передачі інформації за допомогою комп'ютерних систем.

 

Термін інформатика походить від двох слів: інформація й автоматика.

Інформатика — комплексна наука. Можна вважати, що вона виникла одночасно з першими спробами механізувати й автоматизувати розумову діяльність людини. Зародження інформатики припадає на XVII століття, коли з'явилися перші механічні обчислювальні машини. Подальший розвиток інформатики також визначався ступенем розвитку інженерно-технічних можливостей людства. Отже, інформатика розвивається паралельно з технікою зв'язку, технікою автоматичного регулювання й керування (механічною, електромеханічною, електронною), технікою запам'ятовування, зчитування й запису, реєстрації, перетворення, опрацювання й передачі інформації.

 

Основа інформатики — інформаційні технології — сукупність засобів і методів, за допомогою яких здійснюються інформаційні процеси в усіх сферах життя й діяльності людини. Сьогодні у світі немає жодної науки, яка розвивалася б такими швидкими темпами, як інформатика.

Основні напрями розвитку інформатики:

 

• Теорія інформації — вивчає властивості інформації та інформаційні процеси;
• математичне моделювання — вивчає методи обчислювальної і прикладної математики, їх застосування до досліджень у різних галузях людських знань;
• теорія штучного інтелекту — моделює способи мислення людини;
• системний аналіз — вивчає засоби підготовки й прийняття рішень;
• біоінформатика — вивчає інформаційні процеси в біологічних системах;
• соціальна інформатика — вивчає інформаційні процеси в суспільстві;
• розробка обчислювальних систем і програмного забезпечення;
• комп'ютерна графіка, анімація, засоби мультимедіа;
• телекомунікаційні системи й мережі;
• інформатизація виробництва, науки, освіти, медицини, торгівлі, промисловості, сільського господарства та інших галузей людської діяльності.

 

Роль інформатики в розвитку сучасного суспільства величезна. З нею пов'язаний початок принципових змін у галузі накопичення, передавання, опрацювання й використання інформації.

 

Постійне зростання можливостей комп'ютерної техніки, розвиток інформаційних мереж, створення нових інформаційних технологій приводять до значних змін в усіх сферах суспільства: у науці, техніці, виробництві, освіті, медицині тощо.

 

Ключовим поняттям інформатики як науки є абстрактне поняття — інформація.

Термін «інформація» походить від латинської мови, що означає пояснення, виклад, тлумачення. Поняття «інформація» багатозначне, наложить до первісних понять інформатики. Строгого означення йому не дають, але характеризують його, перераховуючи властивості інформації.

 

 

 

2.Інформація. Властивості інформації.

Хоча інформація є філософським поняттям, вона відіграє важливу роль у житті людини. У більшості випадків інформацію використовують для прийняття рішень.

 

Властивості інформації:

1. Об'єктивність. Інформація — відображення зовнішнього світу, а він існує незалежно від нашої свідомості, знань, думок та суджень про нього.
2. Достовірність. Інформація є достовірною, якщо вона відображає істинний стан справ. На основі достовірної інформації приймаються правильні рішення.
3. Повнота. Інформацію можна назвати повною, якщо її достатньо для розуміння ситуації та прийняття правильного рішення.
4. Актуальність інформації — важливість, істотність для певного часу.
5. Корисність. Ступінь корисності інформації залежить від потреб конкретних людей і від тих задач, які за допомогою здобутої інформації можна розв'язати. Корисність — це практична цінність інформації для конкретної людини.
6. Зрозумілість. Інформація повинна бути представлена в доступному для сприйняття вигляді:

 

• інформація — це набір відомостей про об'єкти, явища й процеси навколишнього світу;
• інформація — це відомості, знання, які ми отримуємо із зовнішнього світу або які передаються від одного об'єкта до іншого (наприклад, від одного комп'ютера до іншого);
• інформація — це загальнонаукове поняття, яке включає обмін відомостями між людьми, між людиною й автоматичним пристроєм, між автоматичними пристроями, обмін сигналами в тваринному і у рослинному світі.

 

3.Характерні риси інформації.

     Інформація — це нематеріальна субстанція, але передається вона за допомогою матеріальних носіїв — знаків і сигналів — або за допомогою фізичних процесів, які змінюються з перебігом часу. (У разі запису інформації на СD-диск його маса не змінюється.)

Інформація залежить не тільки від самих знаків та сигналів, але й від їх взаємного розташування.

Якщо з однієї точки простору інформація передасться в іншу, то в початковій точці вона не зникає. (Читаючи книгу, ми отримуємо інформацію, але при цьому вона залишається на папері.)

3. Інформація є зрозумілою лише для того, хто здатний її розпізнати. (Приклад: текст іноземною мовою)

      У широкому розумінні інформація — це відображення реального (матеріального) світу у вигляді знаків та сигналів.

4.Повідомлення.

Інформація передається за допомогою повідомлень. Повідомлення — послідовності сигналів різної природи: звук, текст, зображення, жести, електричні сигнали тощо. Повідомлення можуть передаватися від людини до людини, від людини до пристрою та навпаки, а також між пристроями.

Між людьми повідомлення звичайно передаються в усній чи письмовій формі, а між пристроями - за допомогою сигналів.

Інформація залежать від того, як інтерпретується (трактується) повідомлення, за допомогою якого вона передається.

 

За формою подання можна виділити наступні види інформації (повідомлень):

1. текстова — інформація, яка міститься в усій друкованій літературі або відображається технічними пристроями у вигляді текстів;
2. графічна — картини, малюнки, графіки, діаграми, схеми тощо;
3. звукова — усне мовлення, музичні композиції, мелодії, шумові ефекти;
4. числова — набори числових даних;
5. керувальна — вказівки, команди, накази, які передаються певним виконавцям;
6. комбінована або мультимедійна — інформація, що утворюється як комбінація об'єктів попередніх видів

5.Кодування повідомлень.

Для інформації важлива форма її подання. Звичніше виражати інформацію природною мовою спілкування. Одна й та сама інформація може мати різні форми, наприклад, відомості про погоду можуть бути висловлені російською або українською, англійською або німецькою мовою.

Мова спілкування — далеко не єдина форма подання інформації. Коли потрібно оперувати з числами і величинами, використовуй., різні символьні позначення, наприклад: V — швидкість, t — час тощо. В обчислювальній техніці інформацію найчастіше подають у двійковій системі, тобто за допомогою двох чисел Oil.

 

У процесі передачі інформація може спотворюватися або втрачатися в результаті дії зовнішніх факторів, наприклад дії електромагнітних полів.

Кодування — це процес заміни знаків одного набору знаками іншого набору зі збереженням змісту тієї інформації, яка подається за допомогою цих знаків. Якщо кодування здійснюється за допомогою двох елементів (наприклад, «+» і «-» чи «0» і «1»), то таке кодування називається двійковим. Двійкове кодування інформації для подання її в пам'яті обчислювальних машин здійснюється за допомогою цифр Oil двійкової системи числення. Подання інформації за допомогою двійкових кодів конструктивно й технічно виявилося зручним тому, що двом знакам, які для цього використовуються, можуть відповідати два різні фізичні стани: намагнічена або розмагнічена елементарна ділянка на поверхні магнітного диска, тече через провідник струм чи ні, зафіксовано світловий промінь чи ні тощо.

 

Кодування текстової інформації. Сукупність усіх символів, за допомогою яких здійснюється спілкування з комп'ютером, утворює кодову таблицю. Однією з найбільш відомих кодових таблиць є таблиця ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Вона містить 256 символів. Символи в кодових таблицях нумеруються числами, і ці номери називаються кодами символів Тексти слід розглядати як послідовності символів, і текстова інформація в нам'яті обчислювальних машин подається у вигляді послідовності числових кодів тих символів, з яких вона складається.

 

Кодування графічної інформації. Графічна інформація, яку можуть опрацьовувати обчислювальні машини, є дискретною. Графічні відображення на екранах моніторів формуються шляхом підсвічення всіх точок екрана певним кольором. Елементом графічного зображення є точка — пікселі. (Picture Element). У практиці використовують таблиці, які містять 16, 256, 65536, понад 4 млн. і більшу кількість кольорів.

 

Поширеним підходом до кодування графічних зображень є занесення в пам'ять обчислювальних машин кодів кольорів точок, з яких вони складаються, причому в такій послідовності, в якій ці точки находяться на екрані (у коленому рядку зліва направо).

 

Кодування числової інформації. Двійкові коди цілих чисел будуються шляхом переведення їх у двійкову систему числення.

Для запам'ятовування цілих чисел виділяється певна кількість байт, які називаються машинними словами. Крайній лівий біт машинного слова виділяється для кодування знака числа. Решта бітів займає двійкове подання числа без знака, яке за потреби доповнюється незначущими нулями до потрібної довжини.

Кодування звукової інформації. За своєю фізичною природою звук, який сприймається органами слуху людини, — це звукові хвилі, які розповсюджуються у пружному середовищі. Математично такі хвилі описуються рівняннями, до складу яких входять такі визначальні числові величини, як частота коливань, амплітуда, фаза зміщення. А це є числа, які кодуються за загальноприйнятими правилами.

 

Кодування керувальної інформації. Керувальна інформація призначена для сприйняття її деяким виконавцем. Якщо виконавцем є технічний пристрій, то він володіє певною системою команд, які можна подавати на його вхід. Якщо виконавцем команд є мікропроцесорна техніка (калькулятори, комп'ютери тощо), то систему команд таких виконавців утворюють команди їх процесорів. Для комп'ютерів ці команди утворюють мову машинних команд. Керувальна інформація в такому випадку записується у вигляді відповідних програм.

  6.Одиниці вимірювання інформації.

     Основною одиницею інформації в обчислювальній техніці є біт.

Біт — це найменша порція інформації, яку одержують у виборі між двома подіями.

Назву «біт» для одиниці інформації обрано не випадково. Подія, що має два можливих варіанти, може бути записана за допомогою двох

цифр: Oil. Число, що набуває двох значень, називається двійковим, числом, або англійською мовою Binary Digit (скорочено bit — біт).

Біт одиниця досить дрібна, її недостатньо для вимірювання обсягів інформації, якими оперують сучасні комп'ютери та інші обчислювальні пристрої. Тому використовують більші одиниці, основною із них є байт:

1 байт = 23 = 8 бітів.

Байт кратний біту і є послідовністю з восьми двійкових знаків?

   Oil, наприклад, 10110100 або 00101110.

Ще більшими одиницями інформації є одиниці, кратні байту:

1 Кбайт (кілобайт) = 210 байти = 1024 байти,

1 Мбайт (мегабайт) = 210 кілобайти = 1024 Кбайти,

1 Гбайт (гігабайт) = 210 мегабайти = 1024 Мбайти,

1 Тбайт (терабайт) = 210 гігабайти = 1024 Гбайти,

1 Пбайт (петабайт) = 210 терабайти = 1024 Тбайти.

Зверніть увагу, що префікс «кіло» означає не 1000, а число 1024.

Саме стільки дає піднесення двійки в десятий степінь. Інформаційні процеси

7.Інформаційні  процеси.

Інформаційні процеси — це процеси пошуку та накопичення, опрацювання та використання, представлення, зберігання та захисту інформації.

Опрацювання інформації — це процес її перетворення, який виконується за деякими правилами. Опрацювання інформації слід відрізняти від перетворення, яке не змінює змісту вхідної інформації (наприклад, підсилення звукових сигналів). Опрацювання інформації залежить від змісту вхідної інформації, але під час самого опрацювання інформація не осмислюється, а лише перетворюється за розробленими алгоритмами. Пристрій, за допомогою якого здійснюється опрацювання інформації, називають процесором.

 

Процесор разом із запам'ятовувальними пристроями та пристроями введення/виведення інформації, які в сукупності призначені для виконання певних функцій, називають персональним комп'ютером.

 

На сьогодні людство володіє надзвичайно величезними інформаційними ресурсами. Користування цими ресурсами можливе лише за умови володіння сучасними інформаційними технологіями, під якими розуміють цілеспрямовану організовану сукупність інформаційних процесів із використанням засобів комп'ютерної техніки. Широкомасштабне  втілення в життя інформаційних технологій ставить перед суспільством завдання виховання інформаційної культури, яка передбачає не тільки розуміння їх сутності та основ функціонування, але й володіння знаннями й навичками у використанні сучасних інформаційних технологій для розв'язання пізнавально-освітніх, виробничих та інших проблем. Володіння цими знаннями є обов'язковим атрибутом будь-якої професійної діяльності.