Информационные объекты и процессы
Введение
В истории развития цивилизации произошло несколько информационных революции – преобразований общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации.
Первая революция связана с изобретением письменности, что привело как количественному, так и качественному развитию науки и создала возможность передачи знаний от поколения поколению.
Вторая революция (середина XVI в.) связана с изобретением книгопечатания, которое в корне изменило индустриальное общество, культуру и организацию любого вида деятельности.
Третья революция (конец XIX в.) связано с открытием электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон и радио, что способствовали оперативному сбору, передачи и доставке информации любого объема.
Четвертая революция (70-ые годы XX в.) изобретение микропроцессорной технологии и появление персональных компьютеров. На микоропроцессорных и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети и системы передачи данных.
Бурное развитие компьютерной техники и информационной технологии привело общество к использованию различного вида информации в развитии индустриальной промышленности, социальной, экономической и политической жизни.
Такое общество, где подавляющее большинство работающих занимаются созданием, хранением, обработкой и проблемами применения информации, особенного ее высокого уровня - знания называют информационным обществом.
Информатизация общества это создание социально-экономического и научного процесса в целях использования информационного ресурса для обеспечения потребностей в информации населения, органов государственного управления, органов самоуправления местных учреждений и общественных объединений.
При информатизации общества следует избегать следующих обстоятельств:
1) избыток информации – ограниченность в восприятии и обработке информации по отношению к ее росту;
2) информационный взрыв – очень резкое увеличение объема информации. Во многих случаях информационный взрыв приводит к чрезмерному избытку информации.
Информация стала стратегическим продуктом, а использование средств ее обработки, важнейшим из которых является компьютерная техника, сделалась жизненно важной потребностью при решении ряда задач (диагностических, лечебных, профилактических, а также поддержка функции отдельных тканей и органов организма, разработка искусственных органов и наконец, управленческих задач) здравоохранения и медицины в целом.
Предмет информатики
Процессы получения и преобразования информации (обработка, накопление, хранение, передачу, распространение и потребление информации) называют информационными процессами.
В самом широком смысле область научно-технической деятельности, изучающую структуру и общие свойства информации, а также занимающуюся исследованием процессов ее получения, передачи, обработки, хранение, распространения, представления и использование информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни называют информатикой.
Более узко под информатикой понимают техническую науку систематизирующую приемы и методы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи, данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.
Таким образоми информатикой называют предмет занимающийся
1) изучением структуры и общих свойств информации;
2) проблемами получения, сбора, хранения, обработки, передачи и распространения информации;
3) проблемами использования информации в различных сферах деятельности человечества.
Информатика” исходит от французского слова “informatique”, состоящее из слов “information” (информация) и “automatique” (автоматика) , обозначающие “информационная автоматика” .
На английском языке “Информатика” представляется в виде словосочетания “Computer science”, обозначающего “компьютерная наука” .
Информатика мейлінше дәл мағынада, есептеу техникасы құралдарымен өңдеу, жинақтау, сақтау, тасымалдау тәсілдері мен әдістерін, сонымен қатар осы құралдардың қызмет жасау принциптері және олармен басқару әдістерін бір жүйеге келтіретін техникалық ғылым деп түсініледі.
Информатика ақпараттың пайдалылығын және жаңалықтылығын қарастырмайды және оларды бағалау критерилерін тағайындаумен шұғылданбайды.
Информатика – комплексная научная дисциплина с очень широким диапазоном использования.
Основные приоритетные направления информатики
а) разработка вычислитальных систем и программного обеспечения;
б) теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации;
в) математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний;
г) методы искусственного интеллекта, моделирующие методы логического и аналитического мышления в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод,обучение понимания речи, визуальное восприятие, игры и др.);
д) системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера;
е) биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах;
ж) социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества;
з) методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;
и) телекоммуникационные системы сети, в том числе, глобальные компьютерные сети;
к) разнообразные приложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и другие виды хозяйственной и общественной деятельности.
Информатика состоит из трех непрерывных и связанных частей :
ü технические средства;
ü программные средства;
ü алгоритмические средства.
Технические средства, или аппаратура компьютеров, в английском языке обозначается словом “Hardware”, которое дословно переводится “твердые изделия”.
Техническим средствам относятся :
· системный блок – материнская плата, процессор, оперативная память, постоянная память, блок питания, звуковая и видео карта, дисководы, контроллеры, адаптеры и другие внутренние устройства;
· клавиатура; монитор; мышь; принтер; сканер и другие внешние устройства.
Программные средства, представляют совокупность всех программ, используемых компьютерами и область деятельности по их созданию и применению (на английском языке обозначается словом “Software”, которое буквально переводится как “мягкие изделия”).
Слова “Hardware” и “Software” подчеркивают равнозначность самого компьютера и программного обозначения, а также способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться и развиваться.
Программным средствам относятся:
Операционные системы, операционные оболочки, прикладные программы и их продукты, языки программирования, различные вспомогательные программы и другие.
Часть информатики, связанная с разработкой алгоритмов и изучением методов и приемов их построения называется алгоритмтическими средствами и на английском языке обозначается термином “Brainware” , который можно перевести “Интеллектуальные изделия”.
Информация и ее свойства.
Объектом изучения информатики является информация.
Можно считать, что по настоящее время еще не дано научное определение информации.
Информация получает различный смысл в различных отраслях человеческой деятельности:
Ø в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют;
Ø в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;
Ø в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы .
Некоторые из определений информации:
Информация — это отрицание энтропии (Бриллюэн);
Информация — это мера сложности структур (Моль);
Информация — это отраженное разнообразие (Урсул);
Информация — это содержание процесса отражения (Тузов);
Информация — это вероятность выбора (Яглом);
Информация —это снятие неопределенности наших знаний о чем-то (Шеннон);
Информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств. (Н. Винер);
Информация — это достоверное, полное и определенное сообщение об окружающей среде (Балапанов);
Информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний (Макарова)
Таким образом можно считать, что информация это сообщение об окружающем нас мире и явлениях происходящих в нем и уменьшающее неопределенностей в наших знаниях о нем.
Информация может существовать в виде: текстов, рисунков, чертежей, фотографий, световых или звуковых сигналов, радиоволн, электрических и нервных импульсов, магнитных записей, жестов и мимики, запахов и вкусовых ощущений, хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.
Пользователь не сможет воспользоваться информацией, если информация будет представлена
Ø на непонятном ему языке, например, знающему только русский язык на японском языке;
Ø на уровне более высоком чем уровень его знаний, например школьнику на уровне знаний студентов высшего учебного заведения;
Ø на ненужной его предметной области и так далее.
По этим и другим причинам информация должна соответствовать определенным свойствам.
Актуальность - свойство информации, определяемая степенью сохранения ценности в момент ее использования.
Достоверность - свойство информации отражать истинное положение дел с достаточной точностью. Недостоверная информация будет воспринято неверно или приведет к принятию не правильного решения. Достоверная информация со временем может стать недостоверной.
Полнота определяет, что информация должна быть достаточно минимальной для понимания и прнятия решения. Неполная или избыточная информация может сдерживать принятие решений или может повлечь ошибки. Информацию можно представить в сокращенном сжатом без ненужных излишеств виде или же в обширном виде. Информация в сокращенном виде даются в справочниках, энциклопедиях, учебниках и различных инструкциях.
Доступность это свойство информации, указывающая что она должна преподноситься в соответствии с уровнем восприятия пользователя.
Точность - определяется степенью близости информации к реальному состоянию объекта.
Постоянство - реакция информации на изменения данных без изменения необходимой точности.
Свойство ценность определяется важностью информации для принятия решения и степенью возможности применения ее в будущем
Своевременность - определяет поступление информации не позже необходимого момента. Информация, поступивщая раньше времени будет не понятна, а позже времени будет не нужным лишним или же может помешать к принятию правильного решения.
Понятность - информация должна представляться на языке общения пользователя. Если ценная и актуальная информация будет представлена в не понятном виде, то она становится ненужным.
Сообщение имеет ценность и несет информацию только тогда, когда из нее можно узнать об исходе события, имеющего случайный характер, когда оно в какой-то мере неожиданно.
Информатика не изучает и не разрабатывает критериев оценки истинности, новизны и полезности информации.
Информационные объекты и процессы.
Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.
Процессы, которые можно проводить над информацией называют информационными процессами.
Обработка информации — получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов.
Информационные ресурсы — это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство.
Информационная технология — это совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи и, отчасти, — бытовую электронику, телевидение и радиовещание.
Информационная система это система хранения, передачи информации с использованием информационной технологии по требованию пользоваетеля.
В информатике наряду с информациией используется понятие данные. Данные это сигнал, зарегистрированный каким либо способом. Если в определенных условиях данные могут быть использованы для снятия неопределенности, то данные превращаются в информацию.
К информационным процессам относятся:
Ø сбор – накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решения;
Ø формализация – приведение информации, поступающей из разных источников, к одинаковой форме чтобы сделать их сопоставляемыми, т.е. повысить уровень доступности;
Ø фильтрация – отсеивание “лишних”, в которых нет необходимости для принятия решения, в результате чего увеличиваеся достоверность и адекватностьинформации;
Ø сортировка – упорядочение по заданному признаку с целью удобства использования, повышается доступость информации;
Ø архивация – организация хранения в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения затрат по хранению и повышает оющую надежность информационного процесса;
Ø защита – комплекс мер, направленных на предотвращения утраты, воспроизводения, и модификации данных;
Ø транспортировка – прием и передача данных между участниками информационого процесса; при этом источник данных называется сервером, а потребитель – клиентом;
Ø преобразование – перевод из одной формы в другую или из одной структуры в другую;
Ø применение – принятие решения на основании полученной информации, руководство социально-экономическим процессом в производственной и не производственной среде, а также коллективом труженников.
Настоящее время информация является стратегической пищей. Средством его обработки являются изобретенные человечеством устройства и системы, в том числе в первую очередь самым важным является компьютерная техника.
Технический аспект улучшения информационного обеспечения деятельности здравоохранения и медицины предусматривает, прежде всего, оснащение всех подразделений медицины, средствами современной компьютерной техники, включая средств компьютерной связи, а также соответствующее программное обеспечение. Программное обеспечение - операционные системы (ОС), системы обработки медицинских данных, специализированные пакеты прикладных программ (ППП), системы управления базами данных (СУБД), программные средства защиты и кодирование информации.
Ввод информации в ЭВМ.
Одна и та же информация может быть представлена различными способами. В современной вычислительной технике информация в основном представляются в виде набора сигналов двух видов: намагничено или не намагничено, высокое или низкое напряжение, электрическая цепь включена или отключена. Одино из этих состоянии принято обозначать цифрой 0, а другое 1.
Информация для ввода в ЭВМ кодируется. Представление информации посредством какого-либо алфавита называется кодированием, т.е. кодом называется правило преобразования одного набора знаков в другой.
Например, число 967 может быть записано как: девятьсот шестьдесят семь, 96710, 17088, ЗС716 , 11110001112 , то есть в кодировке алфавитов русского языка, десятичного, восьмеричного, шестнадцатеричного, двоичного исчисления.
От того, как представлена информация, на практике зависит очень многое: способы, хранения, приемы передачи и обработки информации.
Процесс кодирования (его также называют шифрование) информации непосредственно связан с процессом декодирования (расшифровки) информации.
Представление информации в виде набора единиц и нулей называется двоичным кодированим. В двоичном кодировании каждый символ (буква, цифра, знаки препинания и др) обозначаются установленным набором последовательности нулей и единиц. В современных персональных компьютерах используя восьмизначный набор нулей и единиц можно закодировать 256 символов (прописные и строчные буквы казахского или русского и латинского алфавита, цифры, арифметические и специальные знаки и знаки препинания).