К прагматическим свойствам информации относят ее. Основные свойства информации

Рассматриваются вопросы определения понятия “информация”

Содержание
Введение
1. Феномен информации
1.1. Определение информации
1.2. Количественная мера информации (- Что такое величина или количество информации; - Формула Шеннона; - Бит и байт; - Экспертные методы оценки информации и становление новых мер информации)
1.3. Классификация информации (- По способу кодирования; - По сфере возникновения; - По способу передачи и восприятия; - По общественному назначению)
1.4. Свойства информации (- Атрибутивные свойства информации; - Прагматические свойства информации; - Динамические свойства информации)
2. Что такое информатика
2.1. Определение информатики
2.2. Основные составляющие (- Теоретическая информатика; - Симеотика; - Кибернетика; - Аналоговая и цифровая обработка информации)
2.3. Некоторые определения.

Введение

Проблема обучения информатике на начальном этапе как в старших классах среднеобразовательных школ, так и на первых курсах высшей школы вызывает многочисленные споры. До последнего времени считалось одной из основных задач общее знакомство с компьютерной техникой и умение программировать на одном из простейших языков (как правило “Школьный алгоритмический язык”, “Бейсик” или “Паскаль”). Такая ориентация наметила уклон в сторону программирования. У обучаемого появилась ассоциация слова “информатика” со словом “программирование”. В данной методическом пособии сделана попытка раскрыть понятия информатики и информации с целью использования их специалистами гуманитарных направлений. Обучаемые должны получить возможность оперировать с информацией любого вида: лингвистической, изобразительной, музыкальной. Пособие поможет им приступит к получению навыков обработки и систематизации информации, ориентации в информационных сетях.

1. Феномен информации

1.1. Определение информации

Понятие “Информация” достаточно широко используется в обычной жизни современного человека, поэтому каждый имеет интуитивное представление, что это такое. Но когда наука начинает применять общеизвестные понятия, она уточняет их, приспосабливая к своим целям, ограничивает использование термина строгими рамками его применения в конкретной научной области. Так физика определила понятие силы, и физический термин силы это уже совсем не то, что имеется в виду, когда говорят: сила воли, или сила разума. В то же время наука, занимаясь изучением явления, расширяет представление человека о нем. Поэтому, например, для физика понятие силы, даже ограниченное его строгим физическим значением, гораздо более богаче и содержательнее, чем для несведущих в физике. Так понятие информации, становясь предметом изучения многих наук, в каждой из них конкретизируется и обогащается. Понятие информация является одним из основных в современной науке и поэтому не может быть строго определено через более простые понятия. Можно лишь, обращаясь к различным аспектам этого понятия, пояснять, иллюстрировать его смысл . Деятельность людей связана с переработкой и использованием материалов, энергии и информации. Соответственно развивались научные и технические дисциплины, отражающие вопросы материаловедения, энергетики и информатики. Значение информации в жизни общества стремительно растет, меняются методы работы с информацией, расширяются сферы применения новых информационных технологий. Сложность явления информации, его многоплановость, широта сферы применения и быстрое развитие отражается в постоянном появлении новых толкований понятий информатики и информации. Поэтому имеется много определений понятия информации, от наиболее общего философского - “Информация есть отражение реального мира” до узкого, практического - “Информация есть все сведения, являющееся объектом хранения, передачи и преобразования”.

Приведем для сопоставления также некоторые другие определения и характеристики:

Информация (Information)- содержание сообщения или сигнала; сведения, рассматриваемые в процессе их передачи или восприятия, позволяющие расширить знания об интересующем объекте .
Информация - является одной из фундаментальных сущностей окружающего нас мира (акад. Поспелов).
Информация - первоначально - сведения, передаваемые одними людьми другим людям устным, письменным или каким - нибудь другим способом (БСЭ).
Информация - отраженное разнообразие, то есть нарушение однообразия .
Информация - является одним из основных универсальных свойств материи .

Под информацией необходимо понимать не сами предметы и процессы, а их отражение или отображение в виде чисел, формул, описаний, чертежей, символов, образов. Сама по себе информация может быть отнесена к области абстрактных категорий, подобных, например, математическим формулам, однако работа с ней всегда связана с использованием каких-нибудь материалов и затратами энергии. Информация хранится в наскальных рисунках древних людей в камне, в текстах книг на бумаге, в картинах на холсте, в музыкальных магнитофонных записях на магнитной ленте, в данных оперативной памяти компьютера, в наследственном коде ДНК в каждой живой клетке, в памяти человека в его мозгу и т.д. Для ее записи, хранения, обработки, распространения нужны материалы (камень, бумага, холст, магнитная лента, электронные носители данных и пр.), а также энергия, например, чтобы приводить в действие печатающие машины, создавать искусственный климат для хранения шедевров изобразительного искусства, питать электричеством электронные схемы калькулятора, поддерживать работу передатчиков на радио и телевизионных станциях. Успехи в современном развити информационных технологий в первую очередь связаны с созданием новых материалов, лежащих в основе электронных компонентов вычислительных машин и линий связи.

1.2. Количественная мера информации

Что такое величина или количество информации

Каждый предмет или явление человек пытается охарактеризовать, для сравнения с подобными, его величиной. Не всегда это можно просто и однозначно сделать. Даже величины физических предметов можно оценивать по-разному: по объему, весу, массе, количеству составляющих его элементов, стоимости. Поэтому, например, понятно, что даже на простой вопрос: ”Что больше, килограммовая гиря или детский воздушный шарик?”- можно ответить по разному. Чем явление более сложно и многопланово и чем больше характеристик у этого явления, тем труднее подобрать для него удовлетворяющее всех, кто занимается этим явлением, определение его величины. Так и количество информации можно мерить по-разному: в количествах книг, страниц, знаков, метрах кинопленки, тоннах архивных материалов, килобайтах оперативной памяти ЭВМ, а также оценивать по эмоциональному восприятию человека, по полученной пользе от обладания информацией, по необходимым затратам на обработку, систематизацию информации и т.д. Попробуйте оценить, где больше информации: в формуле Энштейна E=mc2, лежащей в основе физики водородной бомбы, в картине Айвазовского “Девятый вал” или в ежедневной телевизионной передаче “Новости”. Видимо проще всего оценить количество информации по тому, сколько необходимо места для ее хранения, выбрав какой-нибудь единый способ представления и хранения информации. С развитием ЭВМ таким единым способом стало кодирование информации с помощью цифр 1 и 0. Кодированием мы здесь называем перезапись информации из одного способа представления в другой. Количество позиций (называемых двоичными), в которых находятся только цифры 1 или 0, необходимое для прямой записи сообщения, является одним из критериев количества информации и называется объемом информации в битах. Для записи одного символа (буквы, цифры, пробела между словами, знаков препинания) в ЭВМ чаще всего используют 8 двоичных позиций, и это называется байтом. Таким образом фраза: ”белоснежка и семь гномов” состоит из 21 буквы (без кавычек) и двух пробелов между словами и будет занимать в памяти ЭВМ 23 байта или 184 бита. Возможна не прямая, а сжатая запись информации, т.е. кодирование его меньшим количеством бит. Это производится за счет специальной обработки и анализа частоты появления, расположения и количества символов в сообщении. На практике человек применяет также сжатие сообщение, исходя из его смысла. Например длинное сообщение объемом в 37 байт “тысяча девятисот девяносто шестой год” можно сжать до четырех символов “1996” Впервые, как научное понятие, информация стала применяться в библиотековедении, теории журналистики. Затем еe стала рассматривать наука об оптимальном кодировании сообщений и передаче информации по техническим каналам связи.

Формула Шеннона

Клод Элвуд Шеннон предложил в 1948 году теорию информации , которая дала вероятностно-статистическое определение понятия количества информации. Каждому сигналу в теории Шеннона приписывается вероятность его появления. Чем меньше вероятность появления того или иного сигнала, тем больше информации он несет для потребителя. Шеннон предложил следующую формулу для измерения количества информации:

I = -S p i log 2 p i

где I - количество информации; p i - вероятность появления i-го сигнала;

N - количество возможных сигналов.

Формула показывает зависимость количества информации от числа событий и от вероятности появления этих событий. Информация равна нулю, если возможно только одно событие. С ростом числа событий информация увеличивается. I=1 - единица информации, называемая “бит”. Бит - основная единица измерения информации.

Бит и байт

В технике возможны два исхода, которые кодируются следующим образом: цифрой один “1” - “да”, “включено”, “ток идет” ... цифрой ноль “0” - “нет”, “выключено”, “ток не идет”. Цифры 1 и 0 являются символами простейшей знаковой системы исчисления. В каждом знаке или символе двоичной системы исчисления содержится один бит информации. Особое значение для измерения объемов символьной информации имеет специальная единица - байт. 1 байт = 8 битов, что соответствует восьми разрядам двоичного числа. Почему именно 8? Так сложилось исторически. Объем информации измеряется также в производных от байта единицах: Кбайтах, Мбайтах и Гбайтах, только приставки “К”, “М” и “Г” не означают, как в физике “кило”, “мега” и “гига”, хотя их часто так и называют. В физика “кило” означает 1000 , а в информатике “К” означает 1024, так как это число более естественно для вычислительных машин. Они в основе своей арифметики используют число 2, как человек в основе своей арифметики применяет число 10. Поэтому числа 10, 100, 100 и т.д. удобны для человека, а числа 2, 4, 8, 16 и наконец число 1024, получающееся перемножением двойки десять раз, “удобны” для ЭВМ.

1 Кбайт (КБ) = 1024 байта = 8192 бита

1 Мбайт (МБ) = 1024 Кбайта = 2 20 байта = 2 23 бита

1 Гбайт (МБ) = 1024 Мбайта = 2 20 Кбайта = 2 30 байта = 2 33 бита.

Введенное таким образом понятие количество информации не совпадает с общепринятым понятием количества информации, как важности полученных сведений, но оно с успехом используется в вычислительной технике и связи.

Экспертные методы оценки информации и становление новых мер информации

Поскольку у информации имеются разнообразные характеристики, практическое значение которых в различных приложениях информатики различно, то не может быть единой меры количества информации, удобной во всех случаях. Например, количеством меры информации может служить сложность вычисления при помощи некоторого универсального алгоритма. Следует ожидать, что дальнейшее проникновение информатики в те направления человеческой деятельности, где она еще слабо применяется, в том числе в искусство, приведет к разработке новых научных определений количества информации. Так восприятие произведения искусства, которое нравится нам, приносит ощущение наполнения новой, неизведанной ранее информацией. Не даром часто эффект, произведенный на человека великим музыкальным произведением, полотном художника, а иногда просто созерцанием природы: живописных гор, глубокого неба, - характеризуют словом “откровение”. Поэтому могут появиться характеристики количества информации, характеризующие ее эстетическое и художественное значение. Пока не созданы простые, математически выраженные определения меры количества того или иного свойства информации, для оценки его величины служат так называемые экспертные оценки, т.е. заключения специалистов в данной области. Они свои оценки дают на основании личного, часто очень субъективного опыта. Профессиональное общение между экспертами и творческое обсуждение предмета анализа приводит к выработке более или менее общепринятых критериев оценки, которые могут в конечном счете стать основой для создания формальной меры, однозначной, как международный эталон метра. Примерами становления будущих мер информации, в ее разных проявлениях, могут служить следующие экспертные оценки и другие уже применяемые показатели:

баллы,даваемые судьями соревнований за художественность исполнения, например, по фигурному катанию;
обзоры кинофильмов в прессе с проставлением балов по степени их интереса кинозрителю;
стоимость произведений живописи;
оценка работы ученого по количеству опубликованных статей;
оценка работы ученого по количеству ссылок на его работы в работах других ученых (индекс реферируемости);
индексы популярности музыкальных произведений и их исполнителей, публикуемые в прессе;
оценки студентов, выставляемые преподавателями колледжа.

Кроме измерения объема памяти в битах и байтах, в технике применяются и другие единицы измерения, характеризующие работу с информацией:

количество операций в секунду, характеризующее скорость обработки информации вычислительной машиной;
количество байт или бит в секунду, характеризующее скорость передачи информации;
количество знаков в секунду, характеризующие скорость чтения, набора за компьютером текстов или быстродействие печатающего устройства.

1.3. Классификация информации

Информацию можно условно делить на различные виды, основываясь на том или ионом ее свойстве или характеристике, например по способу кодирования, сфере возникновения, способу передачи и восприятия и общественному назначению и т.д..

По способу кодирования

По способу кодирования сигала информацию можно разделить на аналоговую и цифровую. Аналоговый сигнал информацию о величине исходного параметра, о котором сообщается в информации, представляет в виде величины другого параметра, являющегося физической основой сигнала, его физическим носителем. Например, величины углов наклона стрелок часов - это основа для аналогового отображения времени. Высота ртутного столбика в термометре - это тот параметр, который дает аналоговую информацию о температуре. Чем больше длина столика в термометре, тем больше температура. Для отображения информации в аналоговом сигнале используются все промежуточные значения параметра от минимального до максимального, т.е. теоретически бесконечно большое их число. Цифровой сигнал использует в качестве физической основы для записи и передачи информации только минимальное количество таких значений, чаще всего только два. Например, в основе записи информации в ЭВМ применяются два состояния физического носителя сигнала - электрического напряжения. Одно состояние - есть электрическое напряжение, условно обозначаемое единицей (1), другое - нет электрического напряжения, условно обозначаемое нулем (0). Поэтому для передачи информации о величине исходного параметра необходимо использовать представление данных в виде комбинации нулей и единиц, т.е. цифровое представление. Интересно, что одно время были разработаны и использовались вычислительные машины, в основе которых стояла троичная арифметика, так как в качестве основных состояний электрического напряжения естественно взять три следующие: 1) напряжение отрицательно, 2) напряжение равно нулю, 3)напряжение положительно. До сих пор выходят научные работы, посвященные таким машинам и описывающие преимущества троичной арифметики. Сейчас в конкурентной борьбе победили производители двоичных машин. Будет ли так всегда? Приведем некоторые примеры бытовых цифровых устройств. Электронные часы с цифровой индикацией дают цифровую информацию о времени. Калькулятор производит вычисления с цифровыми данными. Механический замок с цифровым кодом тоже можно назвать примитивным цифровым устройством.

По сфере возникновения

По сфере возникновения информацию можно классифицировать следующим образом. Информацию, возникшую в неживой природе называют элементарной, в мире животных и растений - биологической, в человеческом обществе - социальной. В природе, живой и неживой, информацию несут: цвет, свет, тень, звуки и запахи. В результате сочетания цвета, света и тени, звуков и запахов возникает эстетическая информация. Наряду с естественной эстетической информацией, как результат творческой деятельности людей возникла другая разновидность информации - произведения искусств. Кроме эстетической информации в человеческом обществе создается семантическая информация, как результат познания законов природы, общества, мышления. Деление информации на эстетическую и семантическую очевидно очень условно, просто необходимо понимать, что в одной информации может преобладать ее семантическая часть, а в другой эстетическая.

По способу передачи и восприятия

По способу передачи и восприятия информацию принято классифицировать следующим образом. Информация, передаваемая в виде видимых образов и символов называется визуальной; передаваемая звуками - аудиальной; ощущениями - тактильной; запахами - вкусовой. Информация, воспринимаемая оргтехникой и компьютерами называется машинно-ориентированной информацией. Количество машинно-ориентированной информации постоянно увеличивается в связи с непрерывно возрастающим использованием новых информационных технологий в различных сферах человеческой жизни.

По общественному назначению

По общественному назначению информацию можно подразделять на массовую, специальную и личную. Массовая информация подразделяется в свою очередь на общественно-политическую, обыденную и научно-популярную. Специальная информация подразделяется на производственную, техническую, управленческую и научную. Техническая информация имеет следующие градации:
станкостроительная,
машиностроительная,
инструментальная...
Научная информация подразделяется на биологическую, математическую, физическую...

1.4. Свойства информации

Информация имеет следующие свойства:
- атрибутивные;
- прагматические;
- динамические.

Атрибутивные - это те свойства, без которых информация не существует. Прагматические свойства характеризуют степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики. Динамические свойства характеризуют изменение информации во времени.

Атрибутивные свойства информации

Неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации

Важнейшими атрибутивными свойствами информации являются свойства неотрывности информации от физического носителя и языковая природа информации. Одно из важнейших направлений информатики как науки является изучение особенностей различных носителей и языков информации, разработка новых, более совершенных и современных. Необходимо отметить, что хотя информация и неотрывна от физического носителя и имеет языковую природу она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем.

Дискретность

Следующим атрибутивным свойствам информации, на которое необходимо обратить внимание, является свойство дискретности. Содержащиеся в информации сведения, знания - дискретны, т.е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака.

Непрерывность

Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым способствуя поступательному развитию и накоплению. В этом находит свое подтверждение еще одно атрибутивное свойство информации - непрерывность.

Прагматические свойства информации

Смысла и новизна

Прагматические свойства информации проявляются в процессе использования информации. В первую очередь к данной категории свойств отнесем наличие смысла и новизны информации, которое характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя.

Полезность

Полезной называется информация, уменьшающей неопределенность сведений об объекте. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации. Встречается применение термина полезности информации для описания, какое влияние на внутреннее состояние человека, его настроение, самочувствие, наконец здоровье, оказывает поступающая информация. В этом смысле полезная или положительная информация - это та, которая радостно воспринимается человеком, способствует улучшению его самочувствия, а отрицательная информация угнетающе действует на психику и самочувствие человека, может привести к ухудшению здоровья, инфаркту, например.

Ценность

Следующим прагматическим свойством информации является ее ценность. Необходимо обратить внимание, что ценность информации различна для различных потребителей и пользователей.

Кумулятивность

Свойство кумулятивности характеризует накопление и хранение информации.

Динамические свойства информации

Динамические свойства информации, как следует из самого названия, характеризуют динамику развития информации во времени.

Рост информации

Прежде всего необходимо отметить свойство роста информации. Движение информации в информационных коммуникациях и постоянное ее распространение и рост определяют свойство многократного распространения или повторяемости. Хотя информация и зависима от конкретного языка и конкретного носителя, она не связана жестко ни с конкретным языком ни с конкретным носителем. Благодаря этому информация может быть получена и использована несколькими потребителями. Это свойство многократной используемости и проявление свойства рассеивания информации по различным источникам.

Старение

Среди динамических свойств необходимо также отметить свойство старения информации.

2. Что такое информатика

2.1. Определение информатики

Еще не очень давно под информатикой понимали научную дисциплину, изучающей структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности всех процессов научной коммуникации - от неформальных процессов обмена научной информацией при непосредственном устном и письменном общении ученых и специалистов до формальных процессов обмена путем научной литературы . Это понимание было близко к таким, как “библиотековедение”, “книговедение”. Синонимом понятия “информатика” иногда служил термин “документация” Стремительное развитие вычислительной техники изменило понятие “информатика”, придав ему значительно более направленный на вычислительную технику смысл. Поэтому имеются до сих пор различные толкования этого термина. В Америке, как аналогичный европейскому пониманию информатики, применяется термин “Computer Science” - наука о компьютерах. Близким к понятию информатика является термин “системотехника”, для которого также часто словари дают перевод “Computer Science”. Информатика - это наука, изучающая все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации.

2.2. Основные составляющие

Составляющие данной науки являются: теоретическая информатика, симеотика, кибернетика. Практически информатика реализуется в программировании ивычислительной технике.

Теоретическая информатика

Теоретическая информатика является фундаментом для построения общей информатики. Данная дисциплина занимается построением моделей, построением дискретных множеств, которые описывают эти модели. Неотъемлемой частью теоретической информатики является логика. Логика - совокупность правил, которым подчиняется процесс мышления. Математическая логика изучает логические связи и отношения, лежащие в основе дедуктивного (логического) вывода.

Симеотика

Симеотика исследует знаковые системы, составляющие которых - знаки - могут иметь самую разнообразную природу, лишь бы в них можно было выделить три составляющие, связанные между собой договорными отношениями: синтаксис (или план выражения), семантику (или план значения) и прагматику (или план использования). Симеотика позволяет установить аналогии в функционировании различных систем как естественного, так и искусственного происхождения. Ее результаты используются в компьютерной лингвистике, искусственном интеллекте, психологии и других науках.

Кибернетика

Кибернетика возникла в конце 40-х годов, когда Н.Винер выдвинул идею, что правила управления живыми, неживыми и искусственными системами имеют много общих черт. Актуальность выводов Н.Винера была подкреплена появлением первых компьютеров. Кибернетика сегодня может рассматриваться как направление информатики, рассматривающее создание и использование автоматизированных систем управления разной степени сложности.

Аналоговая и цифровая обработка информации

Информатика, как наука об обработке информации, реализуется в аналоговой и цифровой обработке информации. К аналоговой обработке информации можно отнести непосредственные действия с цветом, светом, формой, линией и т.д. Смотреть на мир через розовые очки (буквально) - это аналоговая обработка визуальной информации. Возможны и аналоговые вычислительные устройства. Они широко применялись раньше в технике и автоматике. Простейшим примером такого устройства является логарифмическая линейка. Раньше в школах учили с ее помощью производить умножения и деления и она была всегда под рукой любого инженера. Сейчас ее заменили цифровые устройства - калькуляторы. Под цифровой обработкой информацией обычно понимают действия с информацией посредством цифровой вычислительной техники. В настоящее время традиционные аналоговые способы записи звуковой и телевизионной информации заменяются цифровыми способами, однако они еще не получили широкое распространение. Однако мы уже все чаще используем цифровые устройства для управления традиционными “аналоговыми” устройствами. Например, сигналы, подающиеся от переносного устройства управления телевизором или видеомагнитофоном являются цифровыми. Появившиеся в магазинах весы, выдающие на табло вес и стоимость покупки, также являются цифровыми. Естественные способы отображения и обработки информации в природе являются аналоговыми. Отпечаток следа животного является аналоговым сигналом о величине животного. Крик является аналоговым способом передать внутреннее состояние: чем громче - тем сильнее чувство. Физические процессы выполняют аналоговую обработку сигналов в органах чувств: фокусировку изображения на сетчатке глазного яблока, спектральный анализ звуков в ушной улитке. Системы аналоговой обработки сигналов более быстродействующие, чем цифровые, но выполняют узкие функции, плохо перестраиваются на выполнение новых операций. Поэтому сейчас так стремительно развились числовые ЭВМ. Они универсальны и позволяют обрабатывать не только численную, но и любую другую информацию: текстовую, графическую, звуковую. Цифровые ЭВМ способны принимать информацию от аналоговых источников, используя специальные устройства: аналогово-цифровые преобразователи. Также информация, после обработки на цифровой ЭВМ, может переводиться в аналоговую форму на специальных устройствах: цифро-аналоговых преобразователях. Поэтому современные цифровые ЭВМ могут говорить, синтезировать музыку, рисовать, управлять машиной или станком. Но может не так заметно для всех, как цифровые ЭВМ, но развиваются и аналоговые системы обработки информации. А некоторые устройства аналоговой обработки информации до сих пор не нашли и видимо в ближайшем будущем не найдут себе достойной цифровой замены. Таким устройством, например, является объектив фотоаппарата. Вероятно, что будущее техники за так называемыми аналогово-цифровыми устройствами, использующими преимущества тех и других. Повидимому органы чувств, нервная система и мышление также построены природой как на аналоговой, так и цифровой основе. При проектировании человеко-машинных сис тем важно учитывать характеристики человека по восприятию того или иного вида информации. При чтении текстов, например, человек воспринимает 16 бит в 1 сек, одновременно удерживая 160 бит . Удобный дизайн в кабине самолета, на пульте управления сложной системой, значительно облегчает работу человека, повышает глубину его информированности о текущем состоянии управляемого объекта, влияет на быстроту и эффективность принимаемых решений.

2.3.Некоторые определения.

Наука - социальная сфера создания и использования информации как знания объективного мира человека.

Искусство - социальная деятельность по созданию и использованию источников информации, влияющих в первую очередь на чувства, во вторую на сознание.

Творчество - производство человеком новой информации. Педагогика - организация информационного процесса, связанного с максимальным усвоением информации.

Обучение - передача информации с целью приобретения знания и умения.

Литература

1. Информатика. Энциклопедический словарь для начинающих. под ред. Д.А.Поспелова - М. Педагогика-Пресс, 1994

2. Я.Л.Шрайберг, М.В.Гончаров - Справочное руководство по основам информатики и вычислительной техники - М.Финансы и статистика, 1995

3. Информатика и культура. Сборник научных трудов. - Новосибирск, Наука, Сибирское отделение, 1990

4. Д.И.Блюменау - Информация и информационный сервис - Ленинград, Наука, 1989

5. Информационная технология: Вопросы развития и применения. - Киев.:Наук.думка,1988

6. Концепция информатизации образования // Информатика и образование. - 1990 - N1

7. Терминологический словарь по основам информатики и вычислительной техники/ А.П.Ершов и др.; под ред. А.П.Ершова, Н.М.Шанского.- М.:Просвещение, 1991.-159 с.

8. Заварыкин В.М. и др. Основы информатики и вычислительной техники: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по физ.-мат. спец.- М.: Просвещение, 1989.-207 с.

9. Энциклопедия кибернетики. - Главная редакция украинской советской энциклопедии. Киев, 1974.

ГОНЧАРЕНКО ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА
ЗНАМЕНСКИЙ ВАСИЛИЙ СЕРАФИМОВИЧ

МНО КБР
НАЛЬЧИКСКИЙ КОЛЛЕДЖ ДИЗАЙНА
Нальчик-1996

1.Информация. Свойства информации: динамические, атрибутивные, прагматические.

Неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации

Дискретность

Следующим атрибутивным свойствам информации, на которое необходимо обратить внимание, является свойство дискретности. Содержащиеся в информации сведения, знания - дискретны, т.е. Характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака.

Непрерывность

Прагматические свойства информации

Смысла и новизна

Полезность

Ценность

Кумулятивность

Свойство кумулятивности характеризует накопление и хранение информации.

Динамические свойства информации

Динамические свойства информации, как следует из самого названия , характеризуют динамику развития информации во времени.

Рост информации

Старение

Среди динамических свойств необходимо также отметить свойство старения информации.

2. Сообщение. Сигналы. Данные. Методы регистрации данных

Сообщение передается с помощью сигналов. В общем случае, сигнал – это физический динамический процесс, так как его параметры изменяются во времени. В случае, когда параметр сигнала принимает конечное число значений, и при этом все они могут быть пронумерованы, сигнал называется дискретным. Сообщение и информация, передаваемое с помощью таких сигналов, также называются дискретными. Примером дискретной информации являются текстовая информация, так как количество символов (букв) конечно и их можно рассматривать как уровни сигнала передачи сообщения. Если параметр сигнала является непрерывной во времени функции, то сообщение и информация, передаваемая этими сигналами, называются непрерывные. Примером непрерывного сообщения является человеческая речь, передаваемая звуковой волной, с меняющейся частотой, фазой и амплитудой. Параметром сигнала в этом случае является давление, создаваемое этой волной в точке нахождения приемника – человеческого уха.

При работе с информацией всегда имеются источник и потребитель информации. При этом необходимо различать термины «информация» и «данные». Данные – это информация, представленная в некоторой форме (формализованном виде), что обеспечивает ее хранение, обработку и передачу.

3. Операции с данными (алгебра логики)

Сбор данных - накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

Формализация данных - приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;

Фильтрация данных - отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума»,а достоверность и адекватность данных должны возрастать;

Сортировка данных - упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации;

Архивация данных - организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат по хранению данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом ;

Защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

Транспортировка данных - прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя - клиентом;

Преобразование данных - перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Преобразование данных часто связано с изменением типа носителя, например книги можно хранить в обычной бумажной форме, но можно использовать для этого и электронную форму, и микрофотопленку. Необходимость в многократном преобразовании данных возникает также при их транспортировке, особенно если она осуществляется средствами, не предназначенными для транспортировки данного вида данных. В качестве примера можно упомянуть, что для транспортировки цифровых потоков данных по каналам телефонных сетей (которые изначально были ориентированы только на передачу аналоговых сигналов в узком диапазоне частот) необходимо преобразование цифровых данных в некое подобие звуковых сигналов, чем и занимаются специальные устройства - телефонные модемы.

4. Системы счисления позиционная и непозиционная (запись числа N в системе счисления с основанием P).

Непозиционная система счисления – это система, в которой цифры не меняют своего количественного эквивалента в зависимости от местоположения (позиции) в записи числа. К непозиционным системам счисления относится система римских цифр, основанная на употреблении латинских букв для десятичных разрядов I = 1, X = 10, С = 100, М = 1000 и их половин V = 5, L = 50, D = 500. Рассмотрим запись единиц. Числа 1 и 5 представляются соответственно цифрами I и V. Чтобы представить числа 2 или 3 необходимо записать соответствующее число единиц: II или III. Для представления чисел 4 или 9 к цифре V (пять) или X (десять) слева дописывается единица I: IV или IX. Для представления чисел 6, 7, 8 к цифре V справа подписываются соответствующее число единиц: VI, VII, VIII. Аналогично записываются десятки, сотни и тысячи. Число в системе римских чисел записывается по схеме «тысячи-сотни-десятки- единицы». Непозиционные системы счисления обладают следующими недостатками: - сложность представления больших чисел (больше 10000); - сложность выполнения арифметических операций над числами, записанными с помощью этих систем счисления. Из-за перечисленных недостатков числа принято записывать с помощью позиционных систем счисления. Позиционная система счисления – это система, в которой количественный эквивалент цифры зависит от ее положения в числе. Примером позиционной системы счисления является используемая нами десятичная система счисления. Основание позиционной системы счисления – это количество символов в ее алфавите. Например, в десятичной системе счисления десять цифр, поэтому она имеет основание n = 10. Позиционная система счисления с основанием n называется n-ичной

5. Системы счисление. Двоичная система счисления, перевод числа из двоичной системы в десятичную 101110, 101. Перевод числа из десятичной в двоичную 46,625 .

6. Перевод числа из восьмеричной в десятичную 123,5 . Перевод числа 0,6875 в двоичную.

7. Характеристика качества информации.

8. Информационные процессы. Информационные системы. Информационные технологии.

9. Объем данных Vg в передаваемом сообщении на компьютере в двоичной и десятичной системах.

Наряду с битом используется укрупненная единица измерения – байт, равная 8 бит. Пример. Сообщение в двоичной системе счисления 10010010 имеет объем данных V = 8 бит. Этот объем данных представляется 1 байтом. Для удобства использования введены и более крупные единицы объема данных: 1024 байт = 1 килобайт (Кбайт); 1024 Кбайт = 1 мегабайт (Мбайт) = 10242 байт = 1048576 байт; 1024 Мбайт = 1 гигабайт (Гбайт) = 10243 байт; 1024 Гбайт = 1 терабайт (Тбайт) = 10244 байт; 1024 Тбайт = 1 пентабайт (Пбайт) = 10245 байт. Общий объем информации в книгах, цифровых и аналоговых носителях за всю историю человечества составляет по оценкам 1018 байт. Зато следующие 1018 байт будут созданы за следующие 5-7 лет. Отличие объема данных от количества информации заключается в следующем. Объем данных выражается только целыми значениями, а количество информации – вещественными. Формулу Хартли можно использовать для определения объема данных. При этом результат округляется в большую сторону, так как минимальной ячейкой памяти в ЭВМ является байт. Поэтому, заняв только часть байта (его несколько бит), оставшаяся часть байта не используется.

10. Наименование терминов используемых в качестве единицы измерения объемов информации обрабатываемой на компьютере.

Таким образом, 1 бит – это либо 0, либо 1. Элемент, принимающий всего два значения, называется двухпозиционным и просто реализуется аппаратно, например, двумя состояниями «включено» – «выключено», «ток есть» – «ток отсутствует». Более подробно о системах счисления будет рассказано в следующей главе. Наряду с битом используется укрупненная единица измерения – байт, равная 8 бит.

11. Алгебра логики. Базовые операции . Если ложь= 1…

12. Структурная схема ЭВМ. Процессор, системная шина, устройство и принцип работы. Виды запоминающих устройств.

: ВЗУ – внешние запоминающие устройства (жесткий диск, приводы CD/DVD/Blu- Ray, флэш-память); некоторые ВЗУ располагаются внутри системного блока и подключаются к контроллерам ВЗУ , а некоторые – снаружи системного блока и подключаются к портам ввода-вывода. Структура ЭВМ

ВК – видеокарта (видеоадаптер, видеоконтроллер) формирует изображение и передает его на монитор; ИП – источник питания обеспечивает питание всех блоков ЭВМ по системной шине; КВЗУ – контроллеры внешних запоминающих устройств управляют обменом информацией с ВЗУ; КК – контроллер клавиатуры содержит буфер, в который помещаются вводимые символы, и обеспечивает передачу этих символов другим компонентам; КПВВ – контроллеры портов ввода-вывода управляют обменом информацией с периферийными устройствами; 19

МП – микропроцессор выполняет команды программы, управляет взаимодействием всех компонент ЭВМ; ОЗУ – оперативное запоминающее устройство хранит исходные данные и результаты обработки информации во время функционирования ЭВМ; ПЗУ – постоянное запоминающее устройство хранит программы, выполняемые во время загрузки ЭВМ; ПУ – периферийные устройства различного назначения: принтеры, сканнеры, манипуляторы «мышь» и др.; СА – сетевой адаптер (карта) обеспечивает обмен информацией с локальными и глобальными компьютерными сетями. К устройствам ввода информации относят клавиатуру и такие ПУ, как сканнеры, манипуляторы типа «мышь», джойстики, а к устройствам вывода информации – монитор и такие ПУ, как принтеры.

13. Дайте определение понятиям : процессор , центральный процессор, регистр, контроллер, код ASCH . Периферийные устройства, принцип их действия.

Процессор - это основное устройство (совокупность устройств), предназначенное для выполнения действий (последовательных арифметических или логических операций) в строгой последовательности, в соответствии с заданной (заложенной) программой, управления режимом работы и действиями сопряженных с ним устройств, осуществляющих функционирование с ним в единой системе. Микропроцессор (МП; CPU – Central Processing Unit (центральный обрабатывающий модуль)) – центральный блок ЭВМ, управляющий работой всех компонент ЭВМ и выполняющий операции над информацией. Операции производятся в регистрах, составляющих микропроцессорную память. В составе процессора имеется ряд специализированных дополнительных ячеек памяти, называемых регистрами. Регистр выполняет функцию кратковременного хранения числа или команды. Электронная схема, управляющая работой внешнего устройства, называется контроллер(адаптер). Наиболее распространенным является код ASCII (American Standard Code for Information Interchange), который используется для внутреннего представления символьной информации в операционной системе MS DOS, в Блокноте операционной системы Windows’xx, а также для кодирования текстовых файлов в Интерне т. 256 кодов ASCII позволяют задать двоичные эквиваленты для кодирования букв английского алфавита (строчные и прописные буквы), цифр от 0 до 9, знаков препинания и знаков математических операций, а также некоторых управляющих сигналов (символов). Периферийные устройства различного назначения: принтеры, сканнеры, манипуляторы «мышь» и др.;

3.4.1. Клавиатура

Клавиатура – это стандартное клавишное устройство ввода, предназначенное для ввода алфавитно-цифровых данных и команд управления. Клавиатуры имеют по 101-104 клавиши, размещенные по стандарту QWERTY (в верхнем левом углу алфавитной части клавиатуры находятся клавиши Q, W, E, R, T, Y). Клавиатура подсоединяется к системной шине через специальный контроллер, содержащий буфер ввода, где хранятся введенные символы до тех пор , пока они не будут затребованы. Клавиатура имеет свойство повторения знаков, используемое для автоматизации процесса ввода. Оно состоит в том, что при продолжительном нажатии клавиши начинается автоматический ввод символа, связанного с этой клавишей.

3.4.2. Манипулятор типа «мышь»

«Мышь» предназначена для быстрого доступа к элементам интерфейса пользователя и инициирования на них событий с помощью кнопок. Обычно «мышь» имеет 2-3 кнопки. Принцип работы «мыши» заключается в отслеживании перемещения корпуса «мыши» по поверхности и синхронизации перемещения по экрану монитора курсора. Существует два типа «мышей». Внутри шариковых мышей находится шарик, вращающий два валика. Вращение валиков позволяет отследить перемещение «мыши». В основе оптических «мышей» лежит светодиод, посылающий световой сигнал и считывающий его отражение. При перемещении «мыши» посланный луч отражается под другим углом, что позволяет выявить направление движения «мыши». Все перемещения «мыши» и нажатия ее клавиш (клики) рассматриваются как события, анализируя которые устанавливается, состоялось ли событие и в каком месте экрана в этот момент находится курсор «мыши». Основной характеристикой «мыши» является разрешающая способность – насколько точно можно отследить самое мельчайшее перемещение «мыши». Измеряется в точках (dot) на дюйм (dpi – dots per inch). Клавиатура и «мышь» подсоединяются к портам PS/2 или USB.

3.4.3. Принтеры

Печатающие устройства (принтеры) – это устройства вывода данных из ЭВМ и фиксирующие их на бумаге. Основными характеристиками принтеров являются разрешающая способность, скорость печати, объем установленной памяти и максимальный поддерживаемый формат бумаги. Разрешающая способность или разрешение печати измеряется числом элементарных точек (dot), которые размещаются на одном дюйме (dpi). Например, разрешение 1440 dpi означает, что на длине одного дюйма бумаги размещается 1440 точек. Запись 720  360 dpi означает разрешение печати по горизонтали и вертикали соответственно. Чем больше разрешение, тем точнее воспроизводятся детали изображения, но при этом возрастает время печати. Единицей измерения скорости печати информации служит число печатаемых страниц формата A4 (210  297 мм) в минуту (ppm – pages per minute). Данные с ЭВМ хранятся во встроенной памяти принтера. Далее принтер уже самостоятельно печатает файл без участия ЭВМ. Такая печать называется фоновой. Если данные для печати полностью не помещаются в память принтера, ЭВМ ждет, пока принтер распечатает данные и освободит память, и вновь загружает следующий блок данных в память принтера.

3.4.4. Сканеры

Сканер – это устройство для ввода в ЭВМ информации с бумаги, слайдов или фотопленки. Различают планшетные и ручные сканеры. Принцип работы планшетных сканеров заключается в следующем. Сканируемый оригинал помещается на прозрачном неподвижном стекле. Вдоль стекла передвигается сканирующий сенсор с источником света. Оптическая система планшетного сканера проецирует световой поток, отражаемый от сканируемого оригинала, на сканирующий сенсор.

Сетевой адаптер

Модем – это устройство, предназначенное для подсоединения ЭВМ к обычной телефонной линии. Название происходит от сокращения двух слов – МОдуляция и ДЕМодуляция. ЭВМ вырабатывает дискретные электрические сигналы (последовательности нулей и единиц), а по телефонным линиям информация передается в аналоговой форме, то есть в виде сигнала, уровень которого изменяется непрерывно, а не дискретно. Модемы выполняют цифро-аналоговое и аналого-цифровое преобразования. При передаче данных, модемы накладывают цифровые сигналы (рис., б), полученные из ЭВМ, на непрерывную частоту телефонной линии (рис., а) (модулируют ее), а при их приеме демодулируют информацию и передают ее в цифровой форме в ЭВМ.

14. Принцип программного управления Джона фон Неймана. 14

1. Компьютеры на электронных элементах должны работать не в десятичной, а в двоичной системе счисления.

2. Компьютер управляется программой, составленной из отдельных шагов - команд. Программа должна размещаться в одном из блоков компьютера - в запоминающем устройстве , обладающем достаточной емкостью и скоростью выборки команд.

3. Команды, так же как и числа, с которыми оперирует компьютер, записываются в двоичном коде. Это обстоятельство приводит к следующим важным последствиям:

а) промежуточные результаты вычислений, константы и другие числа могут размещаться в том же запоминающем устройстве, что и программа;

б) числовая форма записи программы позволяет производить операции над величинами, которыми закодированы команды программы;

в) появляется возможность перехода в процессе вычислений на тот или иной участок программы в зависимости от результатов вычислений, условных переходов.

4. Трудности физической реализации запоминающего устройства, быстродействие которого соответствует скорости работы логических схем требует иерархической организации памяти.

5. Арифметическое устройство конструируется на основе схем, выполняющих операцию сложения - создание специальных устройств для выполнения других операций нецелесообразно.

6. Необходимо использовать параллельный принцип организации вычислительного процесса (операции над словами производятся одновременно во всех разрядах слова)

15. Функции ядра операционной системы.

16. Структурные подходы, обеспечивающие высокую производительность микропроцессоров.

17. Структурная схема персонального компьютера – концепция единого интерфейса.

Основу ПК составляет системный блок, в котором размещены:

Микропроцессор (МП);

Блок оперативного запоминающего устройства (ОЗУ);

Постоянного запоминающего устройства (ПЗУ); долговременной памяти на жёстком магнитном диске (Винчестер);

Устройства для запуска компакт-дисков (CD) и дискет (НГМД).

Там же находятся платы: сетевая, видеопамяти, обработки звука, модем (модулятор-демодулятор), интерфейсные платы, обслуживающие устройства ввода-вывода: клавиатуры, дисплея, "мыши", принтера и др.

18. Дайте определение понятиям и укажите назначение комплектующих системного блока персональной ЭВМ, УУ, АЛУ, МПП.

19. Дайте определение понятиям и укажите назначение комплектующих системного блока персональной ЭВМ: кэш-память, генератор тактовых импульсов, ОЗУ, ПЗУ, BIOS.

КЭШ-ПА́МЯТЬ, вид сверхбыстродействующей компьютерной памяти, применяемый для ускорения доступа к данным из оперативной памяти. Кэш-память хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к оперативной памяти, а в большинстве случаев необходимая информация находится в кэш-памяти, то кэширование позволяет существенно ускорить работу компьютера.

Современные микропроцессоры обладают собственным встроенным запоминающим устройством, которое также используется как кэш-память. Ее в технической литературе называют кэш-памятью первого уровня. Кэш-память на основе статической памяти (SRAM), которая размещается на материнской плате называют кэш-памятью второго уровня.

Генератор тактовой частоты - Устройство для выработки через равные отрезки времени последовательности импульсов. Время между двумя последовательными импульсами называется тактом. Некоторые команды процессора выполняются за несколько тактов. Импульсы, проходя через все элементы компьютера, заставляют их работать в едином такте - синхронно. Частота генерации тактовых импульсов определяет быстродействие компьютера.

20. Понятие прерывания, классификация прерываний, взаимодействие внешних устройств и программ с МП во время прерываний.

Прерывание - приостановка выполнения программы, вызванная событием, которое должно быть обработано сразу.

21. Структура системной шины и её характеристики.

22. Функции центрального процессора (МП).

23. Характеристика микропроцессоров (центральных ПО).

24. Раскройте понятие разрядности процессора.

25. Функции устройства управления (УУ) и выполняемые им команды.

26. Общие принципы работы ПК и МП.

27. Классификация ЭВМ по принципу действия и назначению.

28. Классификация ЭВМ по этапам создания.

Первое поколение ЭВМ (1951-1954) строилось на электронных лампах, которые могли быстро переключаться из одного состояния в другое.

Второе поколение ЭВМ (1958-1960) строилось на транзисторах – полупроводниковых приборах, которые могли находиться в одном из двух состояний

Третье поколение ЭВМ (1965-1968) строилось на интегральных схемах (ИС).

Четвертое поколение ЭВМ (1976-по сегодняшний день) строилось на больших интегральных схемах (БИС).

Пятое поколение ЭВМ существует в теории. Основное требование к ЭВМ – машина должна сама по поставленной цели составить план действий и выполнить его. СБИС – сверхбольшие ИС.

29. Охарактеризуйте ЭВМ различных поколений.

30. Базовый уровень программного обеспечения: название, расположение и функции.

31. Уровни программного обеспечения.

32. Расположение и функции операционной системы.

33. Классификация операционных систем.

34.Служебный уровень программного обеспечения: назначение и типы служебных программ.

35. Классификация прикладного программного обеспечения.

36. Дайте определение следующим понятиям: база данных, система без данных, система управления данными (СУБД).

37. Изложите и раскройте подробно каждое свойство базы данных: изолированность, самодокументированность, независимость данных, целостность данных, целостность транзакций.

39. Основные компоненты и функции СУБД.

40.Основные понятия для СУБД : тип данных , домен, атрибут, схема отношения .

41. Схема базы данных, кортеж , реляционная база данных.

42. Структура реляционной базы данных и свойства её элементов, подчинённый запрос, перекрестный запрос.

43. Дайте определение следующим понятиям: компьютерная сеть, сегмент сети, сетевой адаптер, передающая среда сети, сетевой протокол.

Вычислительная сеть (информационно-вычислительная сеть) – это совокупность узлов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему. Узел – это любое устройство , непосредственно подключенное к передающей среде сети. Узлами могут быть не только ЭВМ, но и сетевые периферийные устройства, например, принтеры. Отдельные части сети называются сегментами. Передающая среда сети (канал связи) определяет, как будут передаваться сообщения по сети. Примерами передающих сред являются кабельные, радио -, спутниковые каналы. Для доступа ЭВМ к локальной сети используется специальная плата – сетевой адаптер, которая выступает в качестве физического соединения ЭВМ и канала связи. Сетевой адаптер выполняет следующие функции: - подготовку данных, поступающих от ЭВМ, к передаче по каналу связи; - передачу данных по каналу связи; - прием данных из канала связи и перевод их в форму, понятную ЭВМ. Каждый сетевой адаптер имеет уникальный физический адрес, записанный в него на стадии производства. Сетевые протоколы

Протоколы – это соглашение о формате и правилах передачи данных по сети.

44. Уровни протоколов передачи данных TCP/IP.

Каждый уровень анализирует пакет, отделяет заголовок своего уровня и передает пакет на следующий уровень. На прикладном уровне данные примут свой первоначальный вид. Рассмотрим задачи каждого из уровней модели OSI. 1-й уровень – физический. Самый низший уровень модели OSI. Основной задачей физического уровня является управление аппаратурой передачи данных и подключенным к ней каналом связи. На этом уровне формируются сигналы, которы е передают данные в виде потока бит по передающей среде. 2-й уровень – канальный. На этом уровне физический канал преобразовывается в надежную линию связи, свободную от необнаруженных ошибок. Для этого формируется логический канал между двумя узлами, соединенных физическим каналом. Данные передаются по канальному уровню в виде кадров, которые включают, помимо данных, проверочную информацию. Проверочная информация позволяет установить, был ли передан кадр без искажений (ошибок) и частично восстановить информацию. Если кадр не был восстановлен, то происходит его повторная передача. 3-й уровень – сетевой. Отвечает за адресацию сообщений и перевод логических адресов в физические. Этот уровень разрешает проблемы, связанные с разными способами адресации и разными протоколами при переходе пакетов из одной сети в другую, позволяя объединять разнородные сети. 4-й уровень – транспортный. На этом уровне данные разбиваются на пакеты. При этом гарантируется, что эти пакеты прибудут по назначению в правильном порядке. Для этого осуществляется поиск оптимального маршрута передачи пакетов с точки зрения загруженности сегментов сети и времени передачи данных между узлами. Уровень управляет созданием и удалением сетевых соединений и управляет потоком сообщений. 5-й уровень – сеансовый. Позволяет двум процессам (например, приложениям) разных узлов устанавливать, использовать и завершать соединение, называемое сеансом. Этот уровень управляет передачей между двумя узлами и определяет, какая из сторон, когда и как долго должна осуществлять передачу. 6-й уровень – представительский. На этом уровне определяется формат, используемый для обмена данными между узлами. Уровень отвечает за преобразование, кодирование и сжатие данных. 7-й уровень – прикладной. Предоставляет доступ прикладным процессам к сетевым службам. Этот уровень управляет общим доступом к сети.

45. Дайте обобщенное понятие Интернета. Раскройте понятия : сегмент проводной и беспроводной сети , сетевой адаптер, коммутатор.

Как правило, физический сегмент сети ограничен сетевым устройством, обеспечивающим соединение узлов сегмента с остальной сетью:

Мосты или коммутаторы (2-й уровень в модели OSI)

Маршрутизаторы (3-й уровень в модели OSI)

Сетевой адаптер

Для доступа ЭВМ к локальной сети используется специальная плата – сетевой адаптер, которая выступает в качестве физического соединения ЭВМ и канала связи. Сетевой адаптер выполняет следующие функции: - подготовку данных, поступающих от ЭВМ, к передаче по каналу связи; - передачу данных по каналу связи; - прием данных из канала связи и перевод их в форму, понятную ЭВМ. Каждый сетевой адаптер имеет уникальный физический адрес, записанный в него на стадии производства.

центральным узлом сети может быть коммутатор (switch). В отличие от концентратора, это телекоммуникационное устройство пересылает принятый пакет не широковещательно на все порты, а адресату. Адресат определяется по адресу, содержащемуся в пакете. В результате такой передачи повышается общая пропускная способность сети. Данная топология значительно упрощает взаимодействие узлов сети др уг с другом. В то же время работоспособность локальной вычислительной сети зависит от центрального узла.

46. Объединение в один сегмент проводной и беспроводной сети, понятие моста.

Сетевой мост представляет собой программное или аппаратное обеспечение, объединяющее две или более сетей для связи.

Пользователи домашних сетей или сетей малого офиса обычно используют мост при объединении сетей разного типа для обмена информацией или совместного использования файлов всеми компьютерами этих сетей.

Описать информацию как объект исследования с помощью общего понятия "состояние" невозможно, но ее можно определить, т.е. превратить в субъективную информацию, только на основе использования категории, именуемой "свойство", производной от которой является понятие "параметр".

Для того чтобы познать или определить информацию как объект исследования, т.е. превратить объективную информацию о нем в субъективную, его состояние необходимо привести к свойствам (найти подобия и различия) других объектов. У информации различают атрибутивные, прагматические и динамические свойства.

Атрибутивные свойства – это те свойства, без которых информация не существует. К данной категории свойств относятся:

■ непрерывность. Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым способствуя поступательному развитию и накоплению;

■ дискретность. Содержащиеся в информации сведения, знания дискретны, т.е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака;

■ неотрывность информации от физического носителя;

■ языковая природа информации.

Одно из важнейших направлений информатики как науки является изучение особенностей различных носителей и языков информации, разработка новых, более совершенных и современных. Хотя информация и неотрывна от физического носителя и имеет языковую природу, она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем.

Прагматические свойства характеризуют степень полезности информации для потребителя и проявляются в процессе использования информации. К данной категории свойств относятся:

■ смысл и новизна. Это свойство характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя;

■ полезность. Уменьшение неопределенности сведений об объекте. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации;

■ ценность. Ценность информации различна для различных потребителей и пользователей;

■ кумулятивность. Характеризует накопление и хранение информации;

■ полнота. Отражает качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или создания новых данных на основе имеющихся. Чем полнее данные, тем шире диапазон методов, которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса;

■ достоверность. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются полезными – всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем информационного шума. Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, то достоверность информации считается высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается. В этом случае для передачи того же количества информации требуется использовать либо больше данных, либо более сложные методы;

■ адекватность. Это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов;

■ доступность (мера возможности получить ту или иную информацию). На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация;

■ актуальность (степень соответствия информации текущему моменту времени). Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его работы доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы информация теряет актуальность и соответственно связанную с ней практическую ценность;

■ объективность и субъективность. Объективность информации относительна. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых дисциплинах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события или получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).

Динамические свойства характеризуют изменение информации во времени:

■ рост информации. Движение информации в информационных коммуникациях и постоянное ее распространение и рост определяют свойство многократного распространения или повторяемости. Хотя информация и зависима от конкретного языка и конкретного носителя, она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем. Благодаря этому информация может быть получена и использована несколькими потребителями. Это свойство многократной используемости и проявление свойства рассеивания информации по различным источникам;

■ старение. Информация подвержена влиянию времени.

Информация, как и любой объект, обладает некоторыми свойствами. Такие свойства подразделяют на несколько категорий. Рассмотрим основные их них.

Атрибутивные свойства информации - это такие свойства, без которых данные не могут существовать. Во-первых, это неотрывность данных от их физического носителя, а также языковая природа информации. Достаточно важным направлением информатики является именно изучение разнообразных и языков, а также разработка новых, более современных и совершенных. Однако информация главным образом не связана ни с определенным носителем, ни с определенным языком.

Еще одно свойство атрибутивного характера - дискретность. Сведения, данные, знания, сообщения, которые содержатся в информации, дискретны. Таким образом, они характеризуют фактические данные, закономерности объектов изучения, которые распространяются в состоящих из цифры, буквы, знака или символа. Также информация имеет свойство непрерывности, то есть она сливается с другими данными, которые были накоплены и зафиксированы ранее. Это способствует поступательному развитию.

Прагматические свойства информации - это свойства, которые характеризуют то, насколько она полезна для пользователя. Они проявляются конкретно в процессе использования информации в теории и практике. Новизна и смысл подразумевают перемещение данных в разнообразных Ценность информации - достаточно неоднозначное понятие, так как она может быть разной для различных потребителей. Есть два значения ценности - стоимость и важность. Ценная информация одновременно должна быть полной, достоверной, новой, полезной. Однако следует обратить внимание, что часто погоня за достоверностью и полнотой приводит к тому, что данные устаревают и становятся абсолютно бесполезными. Свойство кумулятивности характеризует возможность хранения и накопления информации. А свойство полноты определяет степень соответствия информации, которая была получена, ее истинному значению.

Доступность определяет меру возможности получения информации. На степень доступности влияет также наличие адекватных методов для интерпретации данных. Актуальность выражает степень соответствия информации данному моменту времени. Это существенность, важность в настоящее время.

Неактуальной называют незначимую, ненужную, либо устаревшую информация. При работе в условиях, которые постоянно изменяются, достаточно важно иметь именно актуальные данные, то есть те, которые соответствуют действительности. Важны также такие свойства информации, как субъективность и объективность.

Информацию называют объективной, если она никак не зависит от чьего-то суждения или мнения. Понятие объективности относительно, учитывая то, что любые методы на самом деле являются субъективными. Исходя их этого, более объективной считают ту информацию, в которую все методы вносят самый минимальный субъективный элемент.

Динамические свойства информации характеризуют изменения данных во времени. Понятие роста информации показывает движение данных в информационных коммуникациях. Свойство старения говорит о том, что любая информация подвержена некоторому влиянию времени. Также выделяют такие свойства, как ясность, эргономичность, защищенность, целостность, сохранность. Под целостностью поднимают непротиворечивость и актуальность данных, их защищенность от несанкционированного изменения и разрушения. Под этим термином подразумевают то, насколько данные не искажаются под действием случайных сбоев, помех и отказов оборудования.

2. По форме представления:

Буквенная

Цифровая

Графическая

Кодированная

Комбинированная

3. По форме передачи:

Вербальная (словесная, звуковая)

Невербальная (представленная на определенном носителе: бумаге, дискете и т.д.)

Письменная

Печатная

Телефонная

Электронная

Спутниковая и т.д.

4. По назначению:

Экономическая

Техническая

Социальная

Организационная и т.д.

5. По общественному значению:

5.1. Массовая

Обыденная

Общественно-политическая

Эстетическая

5.2.Личная

Интуиция

5.3. Специальная

Производственная

Техническая

Управленческая

6. По изменчивости во времени:

Условно-постоянная (например, место жительства человека)

Условно-переменная (например, последовательность календарных месяцев)

Постоянная (например, дата рождения человека)

Переменная

7. По режиму передачи от одного потребителя информации другому:

В произвольные сроки

По запросу

Принудительно в определенные сроки.

Как и всякий объект, информация обладает свойствами . Информация отличается от других объектов природы и общества характерной особенностью: на свойства информации влияют как свойства исходных данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию.

Можно выделить 3 группы свойств информации:

1. Атрибутивные свойства - свойства, без которых информация не существует.

2. Прагматические свойства - свойства, которые характеризуют степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики.

3. Динамические свойства - свойства, которые характеризуют изменение информации во времени.

Рассмотрим подробнее указанные группы свойств информации.

Атрибутивные свойства информации.

Дискретность . Информацию характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака.

Неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации. Однако, информация не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем.

Непрерывность . Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению.

Передаваемость информации с помощью каналов связи (в том числе с помехами) хорошо исследована в рамках теории информации К. Шеннона. В данном случае имеется ввиду несколько иной аспект: способность информации к копированию, т.е. к тому, что она может быть «запомнена» другой системой и при этом останется тождественной самой себе. Очевидно, что количество информации не должно возрастать при копировании.

Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не является ее независимым базовым свойством. Если передаваемость означает, что не следует считать существенными пространственные отношения между частями системы, между которыми передается информация, то воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е. при копировании информация остается тождественной самой себе.

Преобразуемость - фундаментальное свойство информации. Оно означает, что информация может менять способ и форму своего существования.

Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.

Прагматические свойства информации.

Адекватность - степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.

Актуальность - степень соответствия информации текущему моменту времени. Актуальность - важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна.

Доступность - свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем. Отсутствие доступа к данным или соответствующих методов обработки данных приводит к одинаковому результату: информация оказывается недоступной.

Достоверность . Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:

Преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства;

Искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации.

Защищенность - свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации.

Объективность и субъективность . Объективный - существующий вне и независимо от человеческого сознания. Информация - это отражение внешнего объективного мира. Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения. Понятие объективности информации является относительным, т.к. методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, т.к., преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знаний конкретного субъекта. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых дисциплинах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события или получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).

Полезность . Уменьшение неопределенности сведений об объекте. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации.

Полнота . Характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.

Релевантность - способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя.

Смысл и новизна . Информация перемещается в социальных коммуникациях (взаимодействиях потребителей) и выделяется та ее часть, которая нова для потребителя.

Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.

Ценность . Ценность информации различна для различных потребителей и пользователей. Самая ценная информация - объективная, достоверная, полная, и актуальная. При этом следует учитывать, что и необъективная, недостоверная информация (например, художественная литература), имеет большую значимость для человека.

Эргономичность - свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

Динамические свойства информации.

Кумулятивность (от лат. cumulatio - увеличение, скопление) характеризует накопление и хранение информации.

Рост информации . С течением времени количество информации растет, информация накапливается, происходит ее систематизация, оценка и обобщение.

Старение . Информация подвержена влиянию времени. Старение информации заключается в уменьшении ее ценности с течением времени. Старит информацию не само время, а появление новой информации, которая уточняет, дополняет или отвергает полностью или частично более раннюю. Научно-техническая информация стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства) - медленнее.

Стираемость . Это свойство связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

Запоминаемость . С запоминаемой информацией мы имеем дело в реальной практике.