Технічні засоби виробництва

1. Інформація і дані

Будь-яка діяльність людини базується на інформації. У контексті  автоматизованої обробки інформації та інформаційних систем термін "інформація" має надзвичайно важливе значення і від правильної його інтерпретації залежить ефективність людино-машинних систем. У загальному розумінні інформація (від лат. informatio — роз'яснення) — це незвичайний ресурс, споживання якого не зменшує його кількості та якості. Вартість виробництва разом з витратами на збирання, зберігання, пошук і обробку інформації значна, тому величезну перевагу має колективне використання інформації. Отже, однією з головних цілей розробки інформаційних систем є полегшення колективного використання інформації.

Інформація невіддільна від  процесу інформування користувачів, тому відомості стають інформативними, тобто перетворюються на інформацію, лише у разі їх новизни й достовірності, коли вони зменшують невизначеність з того чи іншого питання. На шляху від джерела до користувача інформація зазнає перетворень, в яких змістові аспекти повідомлень відходять на другий план. Інформація — це не будь-які відомості, вона несе щось нове, що зменшує наявну невизначеність. Інформація стає повідомленням, виражається певною мовою у вигляді знаків і може бути записана на матеріальному носії (повідомлення є формою передачі інформації). Інформація передається в канали суспільної комунікації.

Інформація — це відомості про навколишній світ (об'єкти, явища, події, процеси тощо), які зменшують міру наявної невизначеності, неповноти знань, відчужені від їх творця та які стали повідомленнями (вираженими певною мовою у вигляді знаків, у тому числі й записаними на матеріальному носії). Їх можна відтворювати шляхом передачі людьми усним, письмовим або іншими способами (за допомогою умовних сигналів, технічних та обчислювальних засобів та ін.).

Обов'язкові атрибути інформації: наявність  носія, джерела і приймача, а також  каналів зв'язку між ними (рис. 1,1).

Рис. 1.1. Атрибути інформації

 

 

Процес насичення виробництва  й усіх сфер життя і діяльності людини інформацією називається  інформатизацією.

Наука, що вивчає властивості інформації, питання її збирання, зберігання, пошуку, опрацювання, перетворення, поширення і використання у різних сферах діяльності людини, називається інформатикою.

Говорячи про інформацію, мають  на увазі її властивості, а саме:

1) інформація достовірна, якщо вона  відображає істинний стан справ,  не містить перекручень;

2) інформація повна, якщо її достатньо для розуміння і прийняття рішень;

3) інформація чітка й зрозуміла,  якщо вона виражена мовою, якою  спілкуються ті, для кого вона  призначена;

4) цінність, якість інформації —  це міра розширення, розвитку  тезауруса (систематизованого словника  понять із зазначенням смислових зв'язків між ними, тобто сукупності відомостей, які має у своєму розпорядженні користувач або система) сприймаючою стороною під час приймання та інтерпретації повідомлення, міра зниження стану невизначеності економічного суб'єкта, міра просування до мети;

5) адекватність інформації —  це певний рівень відповідності,  що створюється за допомогою  отриманої інформації, образу реального  об'єкта, процесу, явища та ін.

Таким чином інформація, має бути достовірною, переконливою, повною, точною, корисною, новою, оперативною та актуальною.

Інформація класифікується за видами:

Наукова інформація найбільш повно відображає об'єктивні закономірності природи, суспільства, мислення. За галузями одержання або користування її поділяють на політичну, технічну, біологічну, фізичну тощо, за призначенням — на масову і спеціальну.

У системах організованого управління виокремлюють економічну інформацію, пов'язану з управлінням людьми.

Економічна інформація відображає процеси виробництва, розподілу, обміну і споживання матеріальних благ і послуг У зв'язку з тим, що економічна інформація пов'язана переважно із суспільним виробництвом, її часто називають виробничою інформацією.

Економічна інформація характеризується великим обсягом, багаторазовим використанням, оновленням і перетворенням, великою кількістю логічних операцій і відносно нескладних математичних розрахунків для отримання багатьох видів результативної інформації.

Дані — це інформація, подана у формалізованому вигляді, прийнятому для опрацювання автоматичними засобами за можливої участі людини (вхідні, вихідні дані, база даних тощо).

Виходячи з наведених визначень, співвідношення понять "інформація" і "дані" можна відобразити  такою схемою (рис. 1.2):

Рис. 1.2. Співвідношення інформації та даних

Дані та команди.

«Дані» - важлива, але  не єдина частина будь-якої інформації. Вони виявляють її змістовність. Слід, який залишив метеорит, - це дані для  дослідників. Фотографія цього сліду – теж дані. Результат, показаний спортсменом на стометрівці, - це дані, які можуть бути використані при виявленні переможця. Шкільний конспект – це дані, за допомогою яких школярі закріплюють знання про навколишнє середовище. Цінники в магазинах – це теж дані, на основі яких приймаються рішення про придбання будь-чого, або відмови від нього. Зміст підручників, газет, журналів, програм телепередач – все це дані.

 

Про те, що інформація складається  не тільки з даних, ми дізнаємося з наступного прикладу.

Приклад1. Під час уроку  пролунав дзвінок, але ніхто з  учнів роботу не припинив – всі  продовжували писати контрольну. Через  п'ять хвилин, коли вчитель сказав, що урок закінчено, учні здали зошити й вийшли на перерву.

 

Спробуємо відповісти на три питання.

• Чи передав вчитель інформацію?
• Чи є ця інформація для учнів новою?
• Що ж нове вчитель повідомив учням?

З першим питанням все  просто. Так вчитель передав сигнал, який був почутий та сприйнятий. Значить він передав інформацію.

 

Значно складніше з другим питанням – тут виникає парадокс. Очевидно, що ніяких нових даних вчитель не повідомив, адже про те, що урок закінчився, учні і так знали, завдяки іншому сигналу (дзвінку). Але не менш очевидно і те, що вчитель все ж таки, щось нове повідомив, адже за дзвінком учні не залиши клас, а після слів вчителя  зробили це.

 

Цей парадокс вирішується, якщо припустити, що інформація складається  не тільки із даних, а іще з чогось. Так що ж несла в собі інформація, отримана від вчителя?

 

Напевно ви здогадалися, що в словах вчителя була скрита команда. Отримавши її учні:

• Опрацювали раніше отримані дані (дзвінок) …
• …і прийняли рішення здавати зошити.

Цей приклад наглядно показує нам, що інформація може містити  в собі не тільки дані, але й команди. Розділення інформації на дані і команди є дуже важливим. Це лежить в основі роботи всієї сучасної обчислювальної техніки.

 

2. Інформаційний  процес.

Інформація не існує  сама по собі, так як вона має на увазі на явлення об'єкту (джерела), відбиваючого інформацію, та суб'єкт (споживач),який її сприймає. Будь яка подія, будь яке явище є джерелом інформації.

Процес передачі інформації від джерела до споживача називається  – інформаційним процесом.

При телефонній передачі джерело повідомлення – той який говорить. Кодуючий пристрій, який змінює звуки слів в електричні імпульси, - це мікрофон. Канал, по якому передається інформація – телефонний провід. Та частина слухавки, яку ми підносимо до вуха, є декорацією.

Тут електричні сигнали  знову перетворяться в звуки. Потім інформація поступає в «приймаючий пристрій» - вухо людини на іншому кінці проводу.

2.1 Кількість інформації.

Інформація – довільна послідовність символів, тобто будь-яке  слово, кожний новий символ збільшує кількість інформації. Як же виміряти кількість інформації? Для цього, так як і для виміру довжини, маси і т.д. потрібен еталон. Яке ж слово потрібно взяти за еталон? Перед тим як вибрати це слово необхідно вибрати абетку – матеріал, з якого буде створено це слово. Зазвичай алфавіт беруть двосимвольний. Наприклад, він може складатися з цифр 1 і 0. Еталоном, вважається слово, яке складається з одного символу такої абетки. Кількість інформації, яка міститься в цьому слові, приймають за одиницю, називають бітом. Маючи еталон кількості інформації можна порівняти будь яке слово з еталоном. Легше порівняти ті слова, які теж записані в двосимвольній абетці.

2.2 Цінність інформації.

Кількість інформації в  двох повідомленнях може бути абсолютно  однаковим, а зміст абсолютно  різним. Два слова, наприклад «Мир»  та «Рим», містять однакову кількість інформації, складаються з одних і тих самих букв, але зміст слів різний.

В побутовому житті як правило, оцінюються отриманні відомості  зі змістової сторони: нові відомості  сприймаємо не як  певну кількість  інформації , а як новий зміст.

Пасажири їдуть в  автобусі. Водій повідомляє про зупинку. Деякі люди виходять, решта не звертають  увагу на слова водія - передану їм інформацію. Чому? Тому що інформація, в даному випадку, має різну цінність для одержувачів, в ролі яких в цьому прикладі виступають пасажири. Вийшов той, для кого інформація була цінна. Тож, цінність можна визначити як властивість інформації, яка впливає на поведінку її одержувача.

 2.3 Обробка інформації.

Поняття обробки інформації є достатньо широким. Ведучи мову про обробку інформації, слід дати поняття інваріантна обробка. Зазвичай ним є зміст повідомлення (зміст інформації, укладеної в повідомлені). При автоматизованої обробці інформації об'єктом обробки служить повідомлення, і тут важливо провести обробку таким чином, щоб інваріанти перетворень повідомлення відповідали інваріантам перетворень інформації.

Ціль обробки інформації в цілому визначається цілю функціонування деякої системи, з якою пов'язаний розглянутий інформаційний процес. Однак для досягнення цілі завжди доводиться вирішувати ряд взаємопов'язаних задач.

До прикладу, початкова  стадія інформаційного процесу – рецепція. В різних інформаційних системах рецепція відображається в таких конкретних процесах, як відбір інформації ( в системах навчально-технічної інформації),

перетворення фізичних величин в вимірювальний сигнал ( в інформаційно-вимірювальних системах), роздратованість та відчуття (в біологічних системах) і т.д.

Процес рецепції починається  на кордоні, який відділяє інформаційну систему від навколишнього світу. Тут, на межі, сигнал навколишнього світу перетворюється в форму, зручну для подальшої обробки. Для біологічних систем і багатьох технічних систем, наприклад читаючих автоматів, ця межа більш менш чітко відображена. В інших випадках вона в значній мірі умовна. Що торкається внутрішньої межі процесу рецепції, то вона практично завжди умовна і вибирається в кожному конкретному випадку виходячи зручності дослідження інформаційного процесу.

 

3. Які елементи входять в загальну схему ЕОМ.

Електронні обчислювальні машини (комп'ютери) це універсальні електричні пристрої обробки та накопичення інформації.

пам'ять

Який би із сучасних комп'ютерів ми не розглядали, всі вони, за деяким винятком, мають загальну принципову схему, або, як кажуть, архітектуру (мал.1)

Процесор

  ↔

 

                ↕                                        ↕  

 

Пристрій введення - виведення

    

Ця схема була запропонована  в 1946 році одним з геніальних створювачів  перших ЕОМ американцем Джоном Фон  Непманом.

Процесор – це своєрідний «мозок» ЕОМ. Він керує спільною працею всіх пристроїв

         Пристрій введення та виведення забезпечує ввід інформації в пам’ять ЕОМ та видачу її назовні, тобто обмін інформації з зовнішнім світом.

         Розрізняють зовнішню архітектуру  ЕОМ  - це те що бачать люди, які використовують машини для своїх цілей, і внутрішню архітектуру ЕОМ – це те, з чого складається машина і те на чому базуються накопичення, обробка та передача інформації всередині машини.

 

3.1      Архітектура ЕОМ

        Зараз найбільш широке використання отримали персональні ЕОМ (ПЕОМ), направленні для персональної роботи.

        Персональні ЕОМ -  це обчислювальна машина, яка може бути встановлена на будь-якому робочому місці (наприклад, на письмовому столі).

        В склад професійних персональних ЕОМ входять:

• Пристрій відображення інформації
• Клавіатура з системним блоком.
• Пристрій запису інформації.
• Пристрій друку.
• «миш».