Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации icon

Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации


5 чел. помогло.
Смотрите также:
Измерение информации...
Билет 1
Билеты по информатике 9 класс...
Билеты по информатике 9 класс (теория кратко)...
2010 г. Билеты по информатике и икт, 9 класс...
За курс основного общего образования (9 класс)...
Экзаменационные билеты по информатике. 9 класс. Билет №1...
Экзаменационные билеты по информатике. 9 класс. Билет №1...
Экзаменационные билеты по информатике. 9 класс. Билет №1...
1. Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей...
1. Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей...
Примерные билеты для сдачи экзамена по выбору выпускниками 9 классов...



Загрузка...
страницы:   1   2   3
скачать
Б1. Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации.

Термин «информация» происходит от латинского слова informatio, что означает сведения, разъяснения, изложение. Понятие информации во многом пока остается интуитивным и получает различные смысловые значения в различных отраслях человеческой деятельности:

  • в быту информацией называют любые данные, сведения, знания, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.д.

  • в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов (в этом случае есть источник сообщений и получатель (приемник) сообщений, канал связи);

  • в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы;

  • в компьютерной обработке данных – некоторая последовательность символов, несущая смысловую нагрузку и представленная в понятном компьютеру виде.

Виды информации:

  • тексты, рисунки, чертежи, фотографии;

  • световые или звуковые сигналы,

  • радиоволны;

  • электрические и нервные импульсы;

  • магнитные записи;

  • жесты и мимика;

  • запахи и вкусовые ощущения;

  • хромосомы (передача наследственных признаков) и т.д.

Получение и преобразование информации является условием жизнедеятельности любого организма (даже одноклеточного – восприятие и использование информации о температуре и химическом составе среды для выбора благоприятных условий существования). Живое питается информацией, создавая, накапливая и активно используя ее.

Любой организм (и человек) является носителем генетической информации, которая передается по наследству (хранится в ДНК). Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса).

Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки (русский, английский). Основу языка составляет алфавит или набор символов. Последовательность символов алфавита в соответствии с правилами грамматики образует слова, синтаксис - образование предложений. Наряду с ест. языками были разработаны формальные языки (нотная запись, языки программирования). Основное отличие от ест. языков – есть фиксированный алфавит и строгие правила грамматики и синтаксиса.

Процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации, называются информационными процессами. Получение информации – из окружающего мира (например, с помощью органов чувств). Хранение информации – в памяти или на внешних носителях (книги, диски). Обработка - получение новой информации из данной, изменение формы представления информации, упорядочение (сортировка). Передача информации (источник, приемник, канал связи).


^ Б2. Измерение информации: содержательный и алфавитный подходы. Единицы измерения информации.

Понятие информации является важнейшим понятием и основным объектом изучения в информатике. Поэтому очень важно определять количество информации, измерять ее.

Существует два подхода к измерению количества информации.

1.Содержательный – когда информацию рассматривают с точки зрения содержания, ее понятности и новизны для человека.

Пример – с получение оценки за контр. работу. Сообщение содержит информацию, если оно приводит к уменьшению неопределенности знаний. Чем более неопределенная первоначальная ситуация, тем больше новой информации мы получает при информационном сообщении. Количество информации – мера уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений.

Формула для определения количества информации: N = 2I.

N – количество возможных событий, I – количество информации.

Пример: 1) пирамида – N = 4, I = 2 бита. 2) получили 4 бита инф-ии – колич. событий = 16.

2.Алфавитный.

При передаче и хранении информации с помощью технических устройств надо отвлечься от содержания информации и рассматривать ее как последовательность каких-то знаков (букв, цифр, кодов цветов изображения и т.п.)

Алфавит с точки зрения информатики – знаковая система, любой набор символов, принятый в данном языке для записи текста (десятичный алфавит, русский).

Алфавит в содержательном подходе рассматривается как различные возможные состояния (события). Тогда, если считать, что появление каждого символа равновероятно, то по формуле можно определить какое количество информации несет каждый символ.

Например, русский алфавит без буквы ё: 32 = 2I, I = 5 битов. Тогда в тексте, в котором используются 32 буквы столько информации, сколько букв (пробелов в таком тексте не должно быть). T = K * I, объем текста = колич. символов* объем 1 символа.

^ Единицы измерения информации.

Бит – такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 2 раза.

Бит – самая маленькая единица измерения информации.

1 байт = 8 бит, 1 Кбайт = 1024 байт, 1Мбайт = 1024 Кбайт, 1Гбайт = 1024Мбайт.


^ Б3. Дискретное представление информации: двоичные числа; двоичное кодирование текста в памяти компьютера. Информационный объем текста.

Существует два принципиально отличных способа представления информации: непрерывный (аналоговый) и дискретный. Если некоторая величина, несущая информацию, в пределах заданного интервала может принимать любое значение, то она называется непрерывной. Наоборот, если величина способна принимать только конечное число значений, в пределах интервала, она называется дискретной.

Пример: представление функции на интервале в виде графика – непрерывный (аналоговый) способ, в виде таблицы – дискретный. Аналоговый – картина, фотография. Дискретный – рисунок в компьютере, отсканированная фотография.

Компьютер способен хранить и обрабатывать информацию только в дискретном виде – в виде последовательности сигналов. Есть сигнал – 1, нет сигнала - 0. Таким образом, всю информацию (буквы, числа, знаки, графические точки, звук) можно закодировать в виде последовательности 0 и 1. Каждая из цифр 0 и 1 называется битом и несет 1 бит информации. Числа, записанные только с помощью цифр 0 и 1, называются двоичными.

Для кодирования текстовой информации (прописные и строчные буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки препинания, математические символы) достаточно 256 различных знаков. По формуле N = 2I получаем, 256 = 28, что для кодирования 1 знака необходимо 8 бит информации, т.е. длина двоичного кода знака равна восьми нулям или единицам. Каждому знаку поставлен в соответствие двоичный код из интервала от 00000000 до 11111111.

При нажатии клавиши в компьютер поступает код из электрических импульсов, этот код хранится в оперативной памяти компьютера. При выводе знака на экран компьютера происходит преобразование двоичного кода знака в его изображение.

В специальной таблице (кодовой таблице) фиксируются все знаки и соответствующие им двоичные и десятичные коды.

Коды 0-33 – соответствуют операциям (перевод строки, ввод пробела и т.д.). Коды 33-127 – интернациональные, соответствуют знакам латинского алфавита, цифрам, знакам препинания и арифметическим операциям. Коды 128-255 – национальные, русский алфавит. Кодовые таблицы русского алфавита: Windows, Mac, ISO, КОИ-8.

Юникод – стандарт кодирования текстовых символов, в котором на каждый символ отводится 16 бит= 2 байта информации (можно закодировать 65 536 знаков).

^ Информационный объем текста вычисляется по формуле: объем текста = количество символов* объем 1 символа. Например, объем текста из 50 символов, записанного в кодировке КОИ-8 равен 50 * 8 = 400 бит = 50 байт.


Б4. Дискретное представление информации: кодирование цветного изображения в компьютере (растровый подход). Представление и обработка звука и видеоизображения. Понятие мультимедиа.

Графическая информация может быть представлена в 2 формах: аналоговой и дискретной. Примеры: аналоговая – живописное полотно, дискретная - отпечаток с принтера.

Пространственная дискретизация – преобразование изображения из аналоговой формы в цифровую (дискретную). Можно сравнить с построением рисунка из мозаики (большого количества цветных стеклышек). Изображение состоит из отдельных маленьких элементов (точек или пикселей). Пиксель - минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет. В результате пространственной дискретизации получается растровое изображение, которое формируется из определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенного количество точек.

^ Разрешающая способность – важнейшая характеристика качества растрового изображения, определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения.

Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность и, соответственно, выше качество изображения. dpi (точек на дюйм) – величина разрешающей способности.

^ Представление звуковой информации. Звук представляет собой распространяющуюся в воздухе, воде или другой среде волну с непрерывно меняющейся интенсивностью и частотой. Человек воспринимает звуковые волны с помощью слуха в форме звука различных громкости и тона.

Для того, чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации. непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, для каждого такого участка устанавливается определенная величина интенсивности звука. Таким образом непрерывная последовательность громкости звука от времени заменяется на дискретную последовательность уровней громкости.

^ Представление видеоизображения. Цифровое видео представляет собой последовательность кадров определенным разрешением. Звуковой видеофильм состоит из потока сменяющих друг друга кадров и звука. Показ полноцветных кадров и воспроизведение высококачественного звука требует больших объемов информации в единицу времени. Поэтому в процессе записи и сохранения видеофайла на диске происходит его сжатие за счет неподвижных графических изображений – создаются ключевые кадры. При показе видео вместо передачи кода пикселей всех кадров, передаются только небольшое количество значимых (ключевых) кадров.

Мультимедиа – в переводе с английского «многие среды». Мультимедийная технология позволяет одновременно использовать различные способы представления информации: числа, текст, графику, анимацию, видео и звук. Важная особенность – интерактивность, т.е в диалоге с компьютером пользователю отводится активная роль. Графический интерфейс мультимедийных проектов содержит различные управляющие элементы (кнопки, текстовые поля и т.п.).

Мультимедийные программные продукты: энциклопедии по истории, искусству, географии, биологии и т.д.; обучающие программы. Один из основных приложений для работы с мультимедиа – компьютерные презентации (программа Microsoft PowerPoint).


^ Б5. Процесс передачи информации, источник и приемник информации, канал передачи информации. Скорость передачи информации.

Передача — это процесс распространения информации в пространстве. Передача информации производится путем посылки сообщений, которые, в свою очередь, передаются сигналами, способными распространяться в различных физических средах. В компьютерной технике сообщения обычно передаются с помощью электрических сигналов. Если есть физическая возможность передать сигнал от источника к приёмнику, то говорят, что между ними существует канал связи.

Каналы передачи информации могут использовать различные физические принципы. Например: при общении людей информация передается с помощью цифровых волн, а при разговоре по телефону – с помощью электрических сигналов, которые распространяются по линиям связи. Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов различной физической природы: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и т.д.

Общая схема передачи информации включает в себя отправителя информации (источник), канал передачи информации и получателя информации (приемник).


Отправитель информации

Получатель информации



Если производится двусторонний обмен информацией, то отправитель и получатель информации могут меняться ролями.

Основными характеристиками канала связи являются надёжность передачи информации и его пропускная способность, то есть скорость передачи информации по каналу.

Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему за единицу времени.

Обычно пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с, иногда в байт/с и Кбайт/с и Мбайт/с.

1 байт/с = 8 бит/с; 1Кбит/с = 210 бит/с = 1024 бит/с.

1 Мбит/с = 210 Кбит/с = 1024 Кбит/с, 1 Гбит/с = 210 Мбит/с = 1024 Мбит/с

Например, пропускная способность школьной локальной сети 10 Мбит/с и 100 Мбит/с; беспроводные каналы Wi-Fi – до 54 Мбит/с; оптоволоконные каналы – от 1 Мбит/с до 29 Гбит/с.


Б6. Понятие алгоритма. Исполнитель алгоритма. Система команд исполнителя (на примере учебного исполнителя). Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов; блок-схемы.

Слово «алгоритм» произошло от имени арабского математика 9 века аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметический действий.

Алгоритм – точное и понятное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к исходному результату.

Примеры: распорядок дня, порядок приготовления блюда, инструкция и т.д.)

^ Исполнитель алгоритма – это тот, кто выполняет алгоритм (человек, животное, машина, компьютер).

Система команд исполнителя – это вся совокупность команд, которые исполнитель умеет выполнять (понимает). Алгоритм можно строить только из команд, входящих в систему команд исполнителя.

Например, исполнитель Робот может выполнять команды вперед, назад, влево, вправо, закрасить. Он перемещается по клеточному полю, ограниченному стеной и содержащему стены. Робот не может пройти сквозь стену.

Свойства алгоритма:

1.Результативность (конечность) – возможность получения из исходных данных результата за конечное число шагов. (Например, при выполнении алгоритма сложения 2 чисел должны получить сумму).

2.Массовость – возможность применения алгоритма к большому количеству различных исходных данных. (Например, Можно сложить любые 2 числа, зная алгоритм сложения.)

3.Детерминированность (определенность, точность) – каждая команда должна однозначно определять действие исполнителя.

4.Понятность – команда должна быть записана на понятном компьютеру языке.

5.Дискретность – разбиение алгоритма на отдельные команды.

Способы записи алгоритма:

  1. На естественном языке – запись в виде отдельных команд на понятном человеку языке.

  2. Графический – на языке блок-схем, с помощью геометрических фигур (овал, прямоугольник, параллелограмм, ромб).

  3. На алгоритмическом языке – язык записи алгоритмов, для обучения программированию. Команды записываются на русском языке.

  4. На языке программирования - программа. Языки программирования: Basic, Pascal, Си, Visual Basic.

Название

Элемент блок-схемы

начало-конец




процесс (действие)




условие




ввод-вывод




цикл






^ Б7.Основные алгоритмические структуры: следование, ветвление, цикл; изображение на блок-схемах. Разбиение задач на подзадачи. Вспомогательные алгоритмы.


Алгоритмические конструкции. Внутри алгоритмов можно выделить группы шагов, отличающиеся внутренней структурой – алгоритмические конструкции.

Основными алгоритмическими конструкциями являются линейная последовательность шагов (или следование), ветвление и цикл.

Алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой, называется линейным алгоритмом.

Так выглядит линейный алгоритм на языке блок схем:

Пример: алгоритм включения компьютера:

  1. Включить питание компьютера (нажать кнопку на сетевом фильтре).

  2. Включить монитор, принтер.

  3. Нажать кнопку Power на системном блоке.

  4. Дождаться загрузки операционной системы и появления Рабочего стола.

  5. Приступить к работе.

В этом алгоритме все действия должны выполняться последовательно одно за другим: нельзя приступить к работе если не включено питание или монитор.


В алгоритмическую структуру «ветвление» входит условие, в зависимости от истинности условия выполняется та или иная последовательность команд (серий).

Условие – это высказывание, которое может быть истинным или ложным. В условии два числа, две строки, две переменных или строковых выражения сравниваются между собой с использованием операций сравнения (>, <, =, >=, <=).

Неполная форма ветвления





Запись на алгоритмическом языке:

Если Условие То Серия 1


(Если Условие истинно, то выполняется Серия 1, если Условие ложно, то ничего не выполняется).


Пример: Если сегодня воскресенье, то в школу идти не надо.

Полная форма ветвления





Запись на алгоритмическом языке:

Если Условие То Серия 1 Иначе Серия 2


(Если Условие истинно, то выполняется Серия 1, если Условие ложно, то выполняется Серия 2).


Пример: Если на улице дождь, то возьми с собой зонт, иначе иди без зонта.


В алгоритмические структуры цикл входит серия команд, выполняемая многократно. Такая последовательность команд называется телом цикла.

Циклические алгоритмические структуры бывают двух типов:

  • циклы со счетчиком, в которых тело цикла выполняется определенное количество раз;

  • циклы с условием, в которых тело цикла выполняется до тех пор, пока выполняется условие.

Цикл со счетчиком – используется когда заранее известно какое число повторений тела цикла необходимо выполнить.




Запись на алгоритмическом языке:

Для Счетчик От НачЗнач До КонЗнач повторять

нц

Тело цикла

кц


Пример: Повторять 10 раз Застегни пуговицу


Циклы с условием – используется когда необходимо повторять тело цикла, но заранее неизвестно какое количество раз это надо сделать.










Тело цикла






Запись на алгоритмическом языке:

Пока Условие повторять

нц

Тело цикла

кц


Пример: Пока впереди свободно Делай шаг.


Разработка алгоритмов методом последовательной детализации. Вспомогательные алгоритмы

Процесс решения сложной задачи довольно часто сводится к решению нескольких более простых подзадач. Соответственно при разработке сложного алгоритма он может разбиваться на отдельные алгоритмы, которые называются вспомогательными. Каждый такой вспомогательный алгоритм описывает решение какой-либо подзадачи.

Процесс построения алгоритма методом последовательной детализации состоит в следующем. Сначала алгоритм формулируется в «крупных» блоках (командах), которые могут быть непонятны исполнителю (не входят в его систему команд) и записываются как вызовы вспомогательных алгоритмов. Затем происходит детализация, и все вспомогательные алгоритмы подробно расписываются с использованием команд, понятных исполнителю.

Пример. Процесс создания алгоритма Домик для исполнителя Чертежник методом последовательной детализации. Пусть необходимо нарисовать домик с крышей. В основном алгоритме указываем исполнителю, что надо нарисовать стену, окно и крышу. Во вспомогательных алгоритмах СТЕНА, ОКО, КРЫША подробно расписываем как рисовать эти элементы.


^ Б8.Величины: константы, переменные, типы величин. Присваивание, ввод и вывод величин. Линейные алгоритмы работы с величинами.

Основными понятиями в алгоритмических языках обычно являются следующие.

1)Имена (идентификаторы) — употpебляются для обозначения объектов пpогpаммы (пеpеменных, массивов, функций и дp.).

Опеpации . Типы операций:

  • аpифметические опеpации + , - , * , / и дp. ;

  • логические опеpации и, или, не ;

  • опеpации отношения < , > , <=, >= , = , <> ;

  • опеpация сцепки (иначе, "присоединения", "конкатенации") символьных значений дpуг с другом с образованием одной длинной строки; изображается знаком "+".

^ Данные величины, обpабатываемые пpогpаммой . Имеется тpи основных вида данных: константы, пеpеменные и массивы .

  • Константы — это данные, которые зафиксированы в тексте программы и не изменяются в процессе ее выполнения.

Пpимеpы констант:

    • числовые 7.5, 12;

    • логические да (истина) , нет (ложь);

    • символьные "А", "+";

  • Пеpеменные обозначаются именами и могут изменять свои значения в ходе выполнения пpогpаммы. Они предназначены для хранения и обработки данных в программах. Переменные задаются именами, определяющими области памяти, в которых хранятся их значения. Имя переменной должно начинаться с буквы, например, А, Х, С, СтрокаS. Значениями переменных могут быть данные разных типов: числа, последовательность символов и др. Типы пеpеменных: целые, вещественные, логические, символьные.

  • ^ Массивы — последовательности однотипных элементов, число которых фиксировано и которым присвоено одно имя.


Переменная могут получить или изменить значение с помощью оператора присваивания:

[Let] Имя переменной = Выражение (в языке Visual Basic) или Имя переменной : = Выражение (в языке Pascal, алгоритмическом языке).

Например: А = 5 – переменной А присвоить значение «5».

S = «Информатика» - переменной S присвоить значение «Информатика»

Пример: Дан линейный алгоритм:

a := 4

b := 8+a

a := b/a

Надо определить значение переменной a после исполнения данного алгоритма.

Решение: а=3


^ Б9. Логические величины, операции, выражения. Логические выражения в качестве условий в ветвящихся и циклических алгоритмах.


Логика - это наука о формах и способах мышления.

Основоположником формальной логики является Аристотель, который впервые отделил логические формы мышления от его содержания.

Мышление всегда осуществляется в каких-то формах. Выделяют три основные формы: понятие, высказывание и умозаключение.

Высказывание - это формулировка своего понимания окружающего мира. Высказывание является повествовательным предложением, в котором что-либо отрицается или утверждается.

По поводу высказывание можно сказать, истинно оно или ложно.

Пример истинного высказывания: «Мы живём на планете Земля»

Пример ложного высказывания: «Мне – 20000 лет»

^ Алгебра логики

Алгебра - это наука об общих операциях, аналогичных сложению и умножению, которые выполняются не только над числами, но и над другими математическими объектами, в том числе и над высказываниями. Такая алгебра называется алгеброй логики. Алгебра логики отвлекается от смысловой содержательности высказываний и принимает во внимание только истинность или ложность высказывания.

Логическая переменная - это простое высказывание, содержащее только одну мысль. Ее символическое обозначение - латинская буква (например, A, B,C,F). Значением логическое переменной могут быть только константы ИСТИНА (1) и ЛОЖЬ (0).

Составное высказывание - логическая функция, которая содержит несколько простых мыслей, соединенных между собой с помощью логических операций. Ее символическое обозначение - F.

На основании простых высказываний могут быть построены составные высказывания.

Логические операции - логические действие.

^ Базовые логические операции:

1. Логическое умножение (конъюнкция)

(соответствует союз "И")

Составное высказывание, образованное в результате операции логического умножения (конъюнкции), истинно тогда и только тогда, когда истинны все входящие в него простые высказывания.

А

В

F = A И B

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1




оставить комментарий
страница1/3
Дата04.10.2011
Размер0.49 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3
плохо
  1
не очень плохо
  1
хорошо
  2
отлично
  13
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх