Курс_лекций_информатика_10-11. Курс лекций Инф 1 курс. Пояснительная записка Курс лекций учебной дисциплины Информатика
 Скачать 3.88 Mb.
|
|
КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине Информатика для специальностей технического профиля Пояснительная записка Курс лекций учебной дисциплины «Информатика» разработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее - ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее - СПО) для специальностей технического профиля. Курс лекций адресован студентам 1 курса очной и заочной формы обучения. В результате освоения теоретических знаний студенты должны знать: различные подходы к определению понятия «информация»; методы измерения количества информации: вероятностный и алфавитный. Знать единицы измерения информации; назначение наиболее распространенных средств автоматизации информационной деятельности (текстовых редакторов, текстовых процессоров, графических редакторов, электронных таблиц, баз данных, компьютерных сетей); назначение и виды информационных моделей, описывающих реальные объекты или процессы; использование алгоритма как способа автоматизации деятельности; назначение и функции операционных систем. Раздел 1. Информационная деятельность человека Тема 1.1. Введение. Основные этапы развития информационного общества. Этапы развития технических средств и информационных ресурсов. ПЛАН: 1.Этапы развития информационного общества. 2. Основные черты информационного общества 3. Виды профессиональной информационной деятельности человека с использованием технических средств и информационных ресурсов. 4. Этапы развития технических средств и информационных ресурсов 5. Вопросы самоконтроля 1. Этапы развития информационного общества В развитии человечества существуют четыре этапа, названные информационными революциями, которые внесли изменения в его развитие. Первый этап – связан с изобретением письменности. Это обусловило качественный гигантский и количественный скачек в развитии общества. Знания стало возможно накапливать и передавать последующим поколениям, т.е. появились средства и методы накопления информации. В некоторых источниках считается, что содержание первой информационной революции составляет распространение и внедрение в деятельность и сознание человека языка. Второй этап – изобретение книгопечатания. Это дало в руки человечеству новый способ хранения информации, а так же сделало более доступным культурные ценности. Третий этап– изобретение электричества. Появились телеграф, телефон и радио, позволяющие быстро передавать и накапливать информацию в любом объеме. Появились средства информационных коммуникаций. Четвертый этап – изобретение микропроцессорной технологии и персональных компьютеров. Толчком к этой революции послужило создание в середине 40-х годов ЭВМ. Эта последняя революция дала толчок человеческой цивилизации для переходы от индустриального к информационному обществу- обществу, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формой – знанием. Началом этого послужило внедрение в различные сферы деятельности человека современных средств обработки и передачи информации – этот процесс называется информатизацией 2. Основные черты информационного общества Информационное общество — общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей её формы — знаний. Некоторые характерные черты информационного общества: Объёмы информации возрастут и человек будет привлекать для её обработки и хранения специальные технические средства. Неизбежно использование компьютеров. Движущей силой общества станет производство информационного продукта. Увеличится доля умственного труда, т.к. продуктом производства в информационном обществе станут знания и интеллект. Произойдёт переоценка ценностей, уклада жизни и изменится культурный досуг. Развиваются компьютерная техника, компьютерные сети, информационные технологии. У людей дома появляются всевозможные электронные приборы и компьютеризированные устройства. Производством энергии и материальных продуктов будут заниматься машины, а человек главным образом обработкой информации. В сфере образования буде создана система непрерывного образования. Дети и взрослые смогут обучаться на дому с помощью компьютерных программ и телекоммуникаций. Появляется и развивается рынок информационных услуг. 3. Виды профессиональной информационной деятельности человека с использованием технических средств и информационных ресурсов. Деятельность человека, связанную с процессами получения, преобразования, накопления и передачи информации, называют информационной деятельностью. В настоящее время компьютеры используются для обработки не только чисел, но и других видов информации. Благодаря этому компьютеры прочно вошли в жизнь современного человека, широко применяются в производстве, проектно-конструкторских работах, бизнесе и многих других отраслях. Но к современным техническим средствам работы с информацией относятся не только компьютеры, но и другие устройства, обеспечивающие ее передачу, обработку и хранение: Сетевое оборудование: модемы, кабели, сетевые адаптеры. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. цифровые фото- и видеокамеры, цифровые диктофоны. Записывающие устройства (CD-R, CD-RW, DVD-RW и др.). Полиграфическое оборудование. Цифровые музыкальные студии. Медицинское оборудование для УЗИ и томографии; Сканеры в архивах, библиотеках, магазинах, на экзаменах и избирательных участках; ТВ-тюнеры для подачи телевизионного сигнала в компьютер. Плоттеры и различные принтеры. Мультимедийные проекторы. Флэш-память, используемая также в плеерах и фотоаппаратах. Мобильные телефоны. Кроме персональных компьютеров существуют мощные вычислительные системы для решения сложных научно-технических и оборонных задач, обработки огромных баз данных, работы телекоммуникационных сетей: Многопроцессорные системы параллельной обработки данных (управление сложными технологическими процессами). Серверы в глобальной компьютерной сети, управляющие работой и хранящие огромный объем информации. Специальные компьютеры для проектно-конструкторских работ. 4. Этапы развития технических средств и информационных ресурсов По мере развития современной цивилизации участие в информационных процессах требовало уже не только индивидуальных, но также обобщенных знаний и опыта, способствующих переработке информации и принятию необходимых решений. Для этого человеку понадобились различные устройства. Этапы появления средств и методов обработки информации, вызвавших кардинальные изменения в обществе, определяются как информационные революции. Первая информационная революция связана с изобретением письменности, обусловившей качественный и количественный скачок в развитии цивилизации. Появилась возможность накопления знаний и их передачи последующим поколениям. С позиций информатики это можно оценить как появление средств и методов накопления информации. Вторая информационная революция (середина XVI века) связана с изобретением книгопечатания, изменившего человеческое общество, культуру и организацию деятельности самым радикальным образом. Человек не просто получил новые средства накопления, систематизации, тиражирования информации. Массовое распространение печатной продукции сделало доступными культурные ценности, открыло возможность самостоятельного и целенаправленного развития личности. С точки зрения информатики, значение этой революции в том, что она выдвинула качественно новый способ хранения информации. Третья информационная революция (конец XIX века) связана с изобретение электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать и накапливать информацию в любом объеме. Этот этап важен для информатики, прежде всего тем, что ознаменовал появление средств информационной коммуникации. Четвертая информационная революция (70-е годы ХХ столетия) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера. Произошел окончательный переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным, что привело к миниатюризации всех узлов, приборов, машин и появлению программно-управляемых устройств и процессов. На микропроцессорах и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации) и так далее. Вопросы самоконтроля 1. Охарактеризуйте основные этапы развития информационного общества 2. Объясните понятие информационного общества 3. Перечислите характерные черты информационного общества 4. Что такое информационные ресурсы? 5. Чем характеризуются национальные ресурсы общества? https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BE%D0%B1%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE Раздел 2. Информация и информационные процессы Тема 2.1. Подходы к понятию информации и измерению информации. Информационные объекты различных видов ПЛАН: Подходы к понятию информации и измерению информации Информационные объекты различных видов Универсальность дискретного (цифрового) представления информации Представление информации в различных системах счисления Вопросы самоконтроля 1. Подходы к понятию информации и измерению информации К слову «информация» люди привыкли очень давно. Если спросить вас, что такое информация, то, наверное, прежде всего вы вспомните газеты, радио, телевидение, то есть все то, что называют средствами массовой информации. Именно здесь чаще всего употребляются такие выражения, как «информационное сообщение» или «оперативная информация». Цель таких сообщений — довести до читателей или слушателей сведения о каких-то событиях. До получения сообщения мы не знали о данном событии, а в результате — стали знать. Все, что мы с вами знаем, мы когда-то узнали от родителей, учителей, из книг, из личного практического опыта и сохранили в своей памяти. В свою очередь все, что написано в книгах, журналах, газетах, отражает знания авторов этих текстов, а потому это тоже информация. Информация для человека — это знания, которые он получает из различных источников. Учеба в школе — это целенаправленный процесс получения знаний, а значит — получения информации. Чем больше вы учитесь, тем больше информации содержит ваша память. Термин "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснения, изложение. Информация — это настолько общее и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой. В это слово вкладывается различный смысл в технике, науке и в житейских ситуациях. В обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п. "Информировать" в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше". Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертёж, радиопередача и т.п.) может содержать разное количество информации для разных людей — в зависимости от их предшествующих знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему. В случаях, когда говорят об автоматизированной работе с информацией посредством каких-либо технических устройств, обычно в первую очередь интересуются не содержанием сообщения, а тем, сколько символов это сообщение содержит. Информация (применительно к компьютерной обработке данных) - некоторая последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущая смысловую нагрузку и представленная в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объём сообщения. Информация может существовать в самых разнообразных формах:  Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами. Человек воспринимает информацию из окружающего мира с помощью своих органов чувств; их пять: зрение, слух, вкус, обоняние, осязание. Более 90% информации поступает к нам через зрение и слух. Но и запахи, вкусовые и осязательные ощущения тоже несут информацию. Например, почувствовав запах гари, вы узнали, что на кухне сгорел обед, о котором забыли. На вкус вы легко узнаете знакомую пищу, на ощупь — знакомые предметы даже в темноте. Символьная или знаковая информация - это информация, воспринимаемая человеком в речевой или письменной форме. В письменном тексте содержатся буквы, знаки препинания, цифры и другие символы. Устная речь тоже складывается из знаков. Только эти знаки не письменные, а звуковые — фонемы. Из фонем складываются слова, из слов — фразы. Между письменными знаками и звуками есть прямая связь. Сначала появилась речь, а потом — письменность. Письменность для того и нужна, чтобы зафиксировать на бумаге человеческую речь. Отдельные буквы или сочетания букв обозначают звуки речи, а знаки препинания — паузы, интонацию. Человеческая речь и письменность тесно связаны с понятием языка. Конечно, имеется в виду не орган речи, а форма общения между людьми. У каждого народа свой национальный разговорный язык. Эти языки — русский, английский, китайский, французский — называются естественными языками. Естественные языки имеют устную и письменную формы. Кроме разговорных (естественных) языков существуют формальные языки. Как правило, это языки какой-нибудь профессии или области знаний. Например, математическую символику можно назвать формальным языком математики; нотная грамота — формальный язык музыки. Язык – это знаковая система представления информации. Общение на языках — это процесс передачи информации в знаковой форме. Можно привести примеры разных способов знакового обмена информацией, заменяющих речь. Например, глухонемые люди речь заменяют жестикуляцией. Жесты дирижера передают информацию музыкантам. Судья на спортивной площадке пользуется определенным языком жестов, понятным игрокам. Однако запахи, вкусовые и осязательные ощущения не могут быть переданы с помощью знаков. Безусловно, они несут информацию, поскольку мы их запоминаем, узнаем. Такую информацию будем называть образной информацией. К образной относится также информация, воспринимаемая зрением и слухом: шум ветра, пение птиц, картины природы, живопись. 1 байт = 8 бит В этом случае легко подсчитать объем информации в тексте. Если один символ алфавита несет 1 байт информации, то надо просто сосчитать число символов; полученное значение даст информационный объем текста в байтах. Пусть небольшая книжка содержит 150 страниц; на каждой странице — 40 строк, в каждой строке — 60 символов. Значит, страница содержит 40 х 60 = 2400 байт информации. Объем всей информации в книге: 2400 х 150 = 360 000 байт. Уже на таком примере видно, что байт — «мелкая» единица. А представьте, что нужно измерить информационный объем научной библиотеки. Какое это будет громадное число в байтах! В любой системе единиц измерения существуют основные единицы и производные от них. Последние нужны для измерения либо очень больших, либо очень маленьких величин. Для измерения больших объемов информации используются производные от байта единицы. 1 килобайт = 1Кб = 210 байт = 1024 байта 1 мегабайт = 1Мб = 210 Кб = 1024 Кб 1 гигабайт = 1Гб = 210 Мб = 1024 Мб Следовательно, объем вышеупомянутой книги равен приблизительно тремстам шестидесяти килобайтам. А если посчитать точнее, то получится: 360000/1024 = 351,5625 Кб 351,5625/1024 = 0,34332275 Мб Прием-передача информации могут происходить с разной скоростью. Количество информации, передаваемое за единицу времени, называется скоростью передачи информации, или скоростью информационного потока. Эта скорость выражается в таких единицах: бит в секунду (бит/с), байт в секунду (байт/с), килобайт в секунду (Кбайт/с) и т.д. Если передатчиком и приемником информации являются технические устройства (телетайпы, телефаксы, компьютеры), скорость информационного обмена много выше, чем между людьми. Технические средства, связывающие передатчик и приемник информации в таких системах, называются каналами связи. Это, например, телефонные линии, кабельные линии, радиоустройства. Максимальная скорость передачи информации по каналу связи называется пропускной способностью канала. |