Понятие о данных и информации. Виды и свойства информации

Понятие о данных и информации. Виды и свойства информации

Данные – зарегист. сигналы.

Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Она характ. не сообщения, а соотношения между сообщением и потребителем.

Информация – сведения, знания и сообщения, полученные человеком из различных источников.

Данные объективны, информация субъективна.

Виды и свойства информации:

отражает процессы явления:

1. По обл. возникновения:

· Неживой – механической

· Животной – биологической

· Человеческой – социальной

2. По способу передачи и восприятия:

· Визуальные – зрительными и символами

· Аудиальные – звуками

· Тактильные – ощущения

· Органолиптические – запах и вкус

· Машинные – эл.машинами

3. По общему значанию:

· Личная

· Массовая

· Специальная

4. По отношению к объекту:

· Входная

· Внутренняя

· Выходная

Непрерывная (аналоговая)И – Если параметры в зад.пределах может принимать любое промежуточное значение. Воспринимается человеком

Дискретная(скачкообразная) И – может принимать отдельные фиксированные значения. Воспринимается ВТ.

Ошибки:

· Недоступна

· Изменена

· Неудобная форма или объем

Основные свойстваИ:

· Релевантность – способность соответствовать

· Полнота

· Актуальность

· Достоверность

· Доступность

· Защищенность

· Эргономичность – удобство формы или размера для данного потребителя

· Адекватность

Информатика: предметы и задачи

Область человеческой деятельности.

Основные научные формирования:

· ВычислительнаяИ – алгоритмы, п.о., вычислительные задачи, методология чистого процесса

· Машинная И –функ.исследование принципов базовых элементов, архивирование процессорных устройств вычислительных компьютеров и систем

· Системное программирование – совокупность теоретических дисциплин

· Искусственныйинтелект – обеспечение человеческого общения с ЭВМ

· Информатика – совокупность научных направлений, изуч.процесс обработки данных с помощью вычисл.т., то есть всё, что связано с ЭВМ.

Краткая история информатики:

С появлением:

Речи

Письменности и почты

Кногопечатания

Научнотехническая революция (радио, телевидение, телеграф и др.)

Появление ЭВМ

Интернет

Измерение информации

Количество информации - это мера хаоса или неопределенности.

1 БИТ – такое кол-во информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза. БИТ- это наименьшая единица измерения информации

Единицы измерения информации: 1байт = 8 бит

1Кб (килобайт) = 2¹⁰ байт = 1024 байт

1Мб (мегабайт) = 2¹⁰ Кб = 1024 Кб

1Гб (гигабайт) = 2¹⁰ Мб = 1024 Мб

Формула Шеннона

 

 

I - количество информаци

N – количество возможных событий

p_i – вероятности отдельных событий

Задача1: Какое количество информации будет содержать зрительное сообщение о цвете вынутого шарика, если в непрозрачном мешочке находится 50 белых, 25красных, 25 синих шариков

1) всего шаров 50+25+25=100

2) вероятности шаров 50/100=1/2, 25/100=1/4, 25/100=1/4

3)I= -(1/2 log₂1/2 + 1/4 log₂1/4 + 1/4 log₂1/4) = -(1/2(0-1) +1/4(0-2) +1/4(0-2)) = 1,5 бит

 

Количество информации достигает max значения, если события равновероятны, поэтому количество информации можно расcчитать по формуле (Хартли)

Задача2: В корзине лежит 16 шаров разного цвета. Сколько информации несет сообщение, что достали белый шар?

т.к. N = 16 шаров, то I = log₂ N = log₂ 16 = 4 бит.

 

Информационные процессы

Информационный процесс — процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования И

Основные информационные процессы

Сбор информации	целеустремленное нахождение первичной информации(методы: наблюдение, измерение, опросы, анкетирование, тестирование и т.д)
Поиск информации	нахождение нужной информации в информационных фондах(каталоги, справочники, поисковые системы и т.д)
Обрабатывание информации	исполнение совокупности спланированных действий над имеющейся информацией с целью получения новой
Представление информации	превращение информации к форме, наиболее удобной для её использования(методы: сортировка, систематизация, подача в табличной или графической форме)
Хранение информации	обеспечение возможности воспользоваться найденной информацией в дальнейшем(носители информации-лазерные диски и т.д)
Передача информации	перемещение информации в пространстве-от источника до потребителя(носители информации-звуковые, световые волны и т.д)
Защита информации	введение определенных мер с целью предотвращения потери, повреждения или злоумышленного использования информации
Использование информации	обоснованное принятие решений в разных видах человеческой деятельности

Кодирование информации

Кодирование — преобразование информации из одной формы представления (знаковой сис­темы) в другую.

Декодирование - обратный процесс, когда из компьютерного кода знак преобразуется в его графическое изображение.

Современный компьютер может обрабатывать числовую, текстовую, графическую, звуковую и видео информацию. Все эти виды информации в компьютере представлены в двоичном коде, т. е. используется алфавит мощностью два (всего два символа 0 и 1). Связано это с тем, что удобно представлять информацию в виде последовательности электрических импульсов: импульс отсутствует (0), импульс есть (1). Такое кодирование принято называть двоичным, а сами логические последовательности нулей и единиц - машинным языком.

Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации равное одному биту.

Данный вывод можно сделать, рассматривая цифры машинного алфавита, как равновероятные события. При записи двоичной цифры можно реализовать выбор только одного из двух возможных состояний, а, значит, она несет количество информации равное 1 бит. Следовательно, две цифры несут информацию 2 бита, четыре разряда - 4 бита и т. д. Чтобы определить количество информации в битах, достаточно определить количество цифр в двоичном машинном коде.

Шинная организация

Используются различные адресные пространства для обращения к памяти и устройствам ввода -вывода. Это требует выделения специальной группы команд ввода- вывода в системе команд процессора.

ADDAX, 100; 100 - адрес ячейки памяти

INAX, 100; 100 - номер внешнего устройства

Шина прямого доступа к памяти (ПДП) используется для связи ВУ и памяти без участия процессора.

 

Классификация ЭВМ

Класс ЭВМ по принципу действия – вычислительные машины: АВМ(работают с инфо, представленной в непрерывной форме), ГВМ (работают с инф, представленной как в непрерывной, так и в дискретной форме), ЦВМ (работают с информацией, представленной в дискретной форме)

Класс ЭВМ по этапам создания – 1-е поколение (ЭВМ на электронный вакуумных лампах), 2-е поколение (ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах), 3-е поколение (ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции), 4-е поколение (ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах-микропроцессорах), 5-е поколение (ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки команд программы), 6-е поколение (оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой)

Класс ЭВМ по назначению – вычислительные машины: универсальные, проблемо-ориентированные, специализированные

Класс ЭВМ по размерам – 1) супер ЭВМ, 2) Большие ЭВМ, 3) малые ЭВМ, 4) Микро ЭВМ

Особенности мэйнфреймов - Большие эвм за рубежом называют майнфреймами, предназначены для решения научно-технических задач, работа в вычислительных системах с большими базами данных, управление вычислительными сетями и их ресурсами. Использование майнфреймов в качестве больших сетей является наиболее актуально.

Особенности малых ЭВМ – 1) Широкий диапазон производительности, 2) Аппаратная реализация большинства системных функций ввода-вывода инф., 3) Простая реализация микропроцессорных и многомашинных систем, 4) Высокая скорость обработки прерываний, 5) Возможность работы с форматами данных различной длинны.

14) ПК. Классификация ПК. Ноутбук

· Какими качествами должен обладать ПК – 1) Автономность эксплуатации, 2) Надежность работы, 3) «Дружественность» операционной системы и ПО, 4) Малая стоимость, 5) Гибкость архитектуры

· Класс ПК по конструктивным особенностям – стационарные и переносные (портативные и портативные рабочие станции)

· Преимущества и недостатки ноутбуков – преимущества: 1) малый вес и габариты, 2) не обязательны внешние устройства, 3) возможность автономной работы, 4) возможн. Подключения к беспроводным сетям. Недостатки: 1) Качество встроенных компонентов, 2) Повышенная вероятность поломки, 3) Сложность ремонта.

· Класс ноутбука на основе назначения и тех. характеристик – 1) Бюджетные, 2) Ноуты среднего класса, 3) Бизнес-ноутбуки, 4) Мультимедийные. 5)Игровые, 6)Мобильная рабочая станция, 7) Имиджевые, 8) Защищённые, 9) С сенсорным дисплеем

· Класс на основе размера диагонали –

1) 17 дюймов и более

2) 14-16 дюймов – массовые,

3) 11-13,3 дюйма – субноутбуки,

4) 9-11 дюйма – ультрапортативные,

5) 7-12, дюйма – нетбуки,

6) менее 7 дюймов- наладонные компьютеры.

15) Информационно – логические основы построения ПК. Основы алгебры логики. Логический синтез вычислительных схем.

Алгебра логики – это раздел математической логики, значения всех элементов (функций и аргументов) которой определены в двухэлементном множестве: 0 и 1. Алгебра логики оперирует с логическими высказываниями.

Высказывание – это любое предложение, в отношении которого имеет смысл утверждение о его истинности или ложности. При этом считается, что высказывание удовлетворяет закону исключенного третьего, т.е. каждое высказывание или истинно, или ложно и не может быть одновременно и истинным, и ложным. В алгебре логики все высказывания обозначают буквами а, b, с и т.д.

Алгоритм - это точно определенная последовательность действий, которые необходимо выполнить над исходной информацией, чтобы получить решение задачи.

Свойства алгоритма: дискретность, определенность, результативность, массовость.

Способы описания алгоритма:словесно-формульный, структурный (блок-схемный), алгоритмическим языком, с помощью графических схем.

16) Машинная команда - это элементарная инструкция компьютеру, выполняемая им автоматически без дополнительных указаний и пояснений.

Машинная команда состоит из двух частей: операционной и адресной.

Операционная часть команды — это группа разрядов в команде, предназначенная для представления кода операции машины.

Адресная часть команды — это группа разрядов в команде, в которых записываются коды адреса ячеек памяти машины.

Типовая структура трехадресной команды:

КОП

а1

а2

а3

где КОП -код операции;

а1 и а2 - адреса ячеек (регистров), где расположены соответственно первое и второе числа, участвующие в операции;

а3 - адрес ячейки (регистра), куда следует поместить число, полученное в результате выполнения операции.

Типовая структура двухадресной команды:

КОП

а1

а2

где a1 - это обычно адрес ячейки (регистра), где хранится первое из чисел, участвующих в операции, и куда после завершения операции должен быть записан результат операции;

а2 -обычно адрес ячейки (регистра), где хранится второе участвующее в операции число.

Типовая структура одноадресной команды:

КОП

а1

где a1 в зависимости от модификации команды может обозначать либо адрес ячейки (регистра), где хранится одно из чисел, участвующих в операции, либо адрес ячейки (регистра), куда следует поместить число результат операции.

Безадресная команда - содержит только код операции, а информация для нее должна быть заранее помещена в определенные регистры машины (безадресные команды могут использоваться только совместно с командами другой адресности).

Состав машинных команд:

1)операции пересылки информации внутри ЭВМ;

2) арифметические операции над информацией;

3)логические операции над информацией;

4)операции обращения к внешним устройствам ЭВМ;

5)операции передачи управления;

6)обслуживающие и вспомогательные операции.

17) Логическая схема ПК

 

18) Внутренняя память.

Оперативная память – RAM, память с произвольным доступом, обладает большим быстродействием, энергозависима.

Кэш-память - хранит копии наиболее часто используемых участков RAM, позволяет увеличить скорость выполнения операций.

Постоянная память – BIOS, В нее данные занесены при изготовлении компьютера. Обозначается ROM.

Полупостоянная память - CMOS, хранит параметры конфигурации компьютера, не изменяется при выключении компьютера.

Видеопамять - используется для хранения видеоизображения, выводимого на экран, входит в состав видеоконтроллера.

19) Внешняя память. Физическая структура диска.

Внешняя память -группа устройств, которые предназначены для долговременного хранения больших массивов информации - программ данных.

Дорожка - это одно "кольцо" данных на одной поверхности диска.

Сектор - минимальный адресуемый элемент на гибком диске.

Цилиндр - это несколько равноудаленных от центра вращения магнитного диска дорожек, расположенных на разных дисковых поверхностях друг над другом.

Кластер -наименьшая область жесткого диска, воспринимаемая системой. Размер зависит от размера диска, типа файловой системы и т.д.

20) Внешняя память. Структура дискретного пространства диска.

Логическая структура диска –(гибких) представляет собой совокупность секторов (емкость 512 байтов), каждый из которых имеет свой порядковый номер. Сектора нумеруются в линейной последовательности от первого сектора нулевой дорожки до последнего сектора последней дорожки. (жестких) - логическая структура жестких дисков несколько отличается от логической структуры гибких дисков. Минимальным адресуемым элементом жесткого диска является кластер, который может включать в себя несколько секторов. Размер кластера зависит от типа используемой таблицы FAT и от емкости жесткого диска.

Аппаратное обеспечение ПК.

Видеоадаптер – устройство, преобразующее графический образ,хранящийся как содержимое памяти компьютера, в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора

Жесткий диск - предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе компьютера. На жестком диске минимальным адресуемым элементом является кластер, который содержит несколько секторов.

Внутренний динамик - устройство, предназначенное для вывода системных звуковых сообщений.

Звуковая карта - устройство, позволяющее прослушать записи с компакт-дисков, файлы MP-3, наслаждаться компьютерными играми, работать с Интернет - телефоном, Интернет - радиостанциями или серверами новостей.

Устройства СD -внешняя память компьютера, которая способна длительное время хранить на себе информацию в электронном виде

BIOS - базовая система ввода/вывода, обеспечивает доступ к ОС и аппаратуре ПК

Клавиатура - устройство для ввода первичной информации в компьютер, а также для управления его работой.

Мышь - устройство ввода, служащее для управления работой программ и для ввода простейших видов графической информации.

Монитор - важнейшее устройство, применяющееся для вывода информации.

Принтер - печатающее устройство для получения результатов работы программ на бумаге

Сканер - устройство для ввода в память машины изображений.

Плоттер - специализированное устройство для подготовки на бумаге различного рода конструкторских документов, чертежей, графиков, рисунков.

Дигитайзер - графический планшет для ввода графической информации.

Модем - это устройство, предназначенное для передачи цифровой информации по линиям связи.

Источник бесперебойного питания - устройство для обеспечения надежного электропитания.

АЛУ - блок процессора, который под управлением устройства управления служит для выполнения арифметических и логических преобразований (начиная от элементарных) над данными.

 

22) Функционально-структурная организация ЭВМ. Структурная схема ПК.

Обобщенная структурная схема ЭВМ:

УПД - устройство подготовки данных;

УВВ - устройство ввода информации;

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство;

ВЗУ - внешнее запоминающее устройство;

АЛУ – арифметико-логическое устройство;

УУ – устройство управления; ПУ – пульт управления; УВыв – устройство вывода информации

 

 

 

Понятие о данных и информации. Виды и свойства информации

Данные – зарегист. сигналы.

Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Она характ. не сообщения, а соотношения между сообщением и потребителем.

Информация – сведения, знания и сообщения, полученные человеком из различных источников.