Subiectul și conceptele de bază ale informaticii


SUBIECT ȘI CONCEPTE INFORMATIVE DE BAZĂ

Informatica este o știință care sa dezvoltat relativ recent. Dezvoltarea sa este asociată cu apariția, la mijlocul secolului al XX-lea, a computerelor electronice, care reprezintă mijloace universale de stocare, prelucrare și transmitere a informațiilor.







Tehnologia informației - este o știință complexă, tehnică, bazată pe utilizarea tehnologiei informatice care studiază structura și proprietățile generale ale informațiilor, precum și legile și metodele sale de creare, stocare, regăsire, de transformare, transmitere și aplicare în diverse sfere ale activității umane.

Termenul "informatică" (informatică franceză) derivă din cuvintele franceze de informații (informație) și automatique (automat) și înseamnă literalmente "automatizarea informațiilor". Acest termen a fost introdus în Franța la mijlocul anilor 60 ai secolului XX, când utilizarea pe scară largă a tehnologiei informatice. Apoi a venit în utilizarea termenului „Informatică“ în țările vorbitoare de limba engleză, ceea ce înseamnă literal „informatică“, pentru a se referi la știința informațiilor de conversie care se bazează pe utilizarea tehnologiei de calculator. Acum acești termeni sunt sinonimi.

Subiectul informaticii ca știință este:

  1. Hardware pentru facilități informatice;

  2. Software de facilități informatice;

  3. Mijloace de interacțiune între hardware și software;

  4. Mijloace de interacțiune umană cu hardware și software.

Sarcina principală a științei informatice ca știință este sistematizarea tehnicilor și a metodelor de lucru cu hardware și software de facilități informatice.

Mijloace tehnice. adică hardware-ul computerelor, în engleză sunt notate de cuvântul Hardware. care literalmente se traduce ca "produse solide".

Pentru software-ul selectat cuvânt Software (literal - „ware moale“), care subliniază echivalența software-ului și aparatul în sine și, în același timp, subliniază capacitatea de a modifica software-ul să se adapteze și să evolueze.

Software-ul este o colecție a tuturor programelor utilizate de computere, precum și întregul domeniu de activitate pentru crearea și aplicarea acestora.

În plus față de aceste două ramuri de informatică general acceptate, o altă ramură importantă este scoasă în evidență - instrumente algoritmice - Brainware (din creierul englez - intelect). Această ramură este asociată cu dezvoltarea de algoritmi și studiul metodelor și tehnicilor de construire a acestora.

Algoritmii sunt reguli care prescriu executarea unor secvențe de acțiuni care conduc la rezolvarea unei probleme. Nu puteți începe programarea fără a dezvolta mai întâi un algoritm pentru rezolvarea problemei.

Dezvoltarea metodelor abstracte, a modelelor și a algoritmilor, precum și a teoriilor matematice conexe, este realizată de știința fundamentală. Prerogativul său este de a studia procesele de transformare a informației și, pe baza acestor studii, dezvoltă teorii, modele, metode și algoritmi adecvați care se aplică apoi în practică.

Utilizarea practică a rezultatelor cercetării în informatică ca știință fundamentală întruchipează ramurile producției. Pe lângă producția de instrumente tehnice și software, se dezvoltă și tehnologii de transformare a informațiilor.

Formarea specialiștilor în domeniul transformării informației este tratată de informatică ca disciplină aplicată. Ea studiază tiparele fluxului de procese informaționale în domenii specifice și metodologie pentru dezvoltarea de sisteme și tehnologii specifice de informare.

Astfel, funcția principală a informaticii este de a dezvolta metode și instrumente pentru conversia informațiilor pe calculator, precum și pentru a le aplica la organizarea procesului tehnologic de transformare a informațiilor.

Ca parte a sarcinii principale de astăzi, este posibilă identificarea unor astfel de direcții de bază ale informaticii pentru aplicații practice:

  1. Arhitectura sistemelor de calcul (tehnici și metode de construcție a sistemelor concepute pentru prelucrarea automată a datelor);

  2. Interfețe de sisteme informatice (recepții și metode de control al hardware-ului și software-ului);

  3. Programare (tehnici, metode și instrumente pentru dezvoltarea sarcinilor complexe);

  4. Transformarea datelor (metode și metode de transformare a structurilor de date);

  5. Protecția informațiilor (generalizarea tehnicilor, dezvoltarea metodelor și mijloacelor de protecție a datelor);

  6. Automatizarea (funcționarea software-ului și a hardware-ului fără participarea omului);

  7. Standardizare (asigurarea compatibilității între hardware și software, între formatele de date referitoare la diferite tipuri de sisteme de calcul).

În toate etapele suportului tehnic al proceselor informaționale pentru informatică, cheia esențială este eficiența.

Pentru hardware, eficiența este raportul dintre performanța echipamentului și cost.

Pentru software, eficiența este de obicei înțeleasă ca performanța utilizatorilor care lucrează cu acesta.

În programare, eficiența este cantitatea de cod creată de programatori pe unitatea de timp. Întrebarea principală pentru informatică este problema modului în care trebuie efectuată această operațiune în mod eficient.

Rolul științei informatice în dezvoltarea societății este extrem de mare. Creșterea producției de echipamente informatice, dezvoltarea rețelelor de informare, crearea de noi tehnologii informaționale conduc la schimbări semnificative în toate sferele societății: în producție, știință, educație, medicină etc.







Conceptul de informație și proprietățile sale

După cum se poate observa din definiția informaticii, funcțiile și sarcinile acesteia, informația este unul dintre conceptele-cheie ale informaticii.

Informații (din informatio Latină -. Sensibilizare, clarificare, prezentare) - un set de informații (date), care sunt percepute de mediul înconjurător (sursa) este transmisă mediului prin intermediul semnalizare și a perceput un anumit sistem de informații (informații de consum) în procesul de viață și munca.

Așa cum implică definiția, trei concepte sunt întotdeauna asociate cu informația (relația lor este prezentată în figura 2):


Fig. 2. Diagrama relației dintre conceptele de bază ale informațiilor

  • Sursa informației este un element al lumii înconjurătoare, informații despre care este obiectul transformării;

  • Un semnal este un mediu material care captează informații pentru transferul acestuia din sursă către consumator;

  • Un consumator de informații este un element al lumii înconjurătoare care folosește informații.

De exemplu. un mesaj care conține informații despre prognoza meteo este transmis receptorului (telespectatorului) de la sursă - un meteorolog specialist printr-un canal de comunicare - echipamentul de transmisie a televiziunii și televizorul.

Informația există sub formă de documente, desene, desene, texte, semnale sonore și luminoase, impulsuri electrice și nervoase și altele asemenea.

Informațiile pot fi împărțite în specii prin câteva caracteristici.

1) Prin percepție

Ca orice obiect, informațiile au proprietăți. O trăsătură caracteristică distinctivă a informațiilor din alte obiecte ale naturii și ale societății este dualismul. proprietățile informațiilor sunt influențate atât de proprietățile datelor originale care alcătuiesc partea sa de conținut, cât și de proprietățile metodelor care fixează aceste informații.

Din punct de vedere al științei de calculator cele mai importante sunt următoarele caracteristici comune de calitate: obiectivitate, fiabilitate, completitudinea, acuratețea, actualitatea, utilitatea, valoarea, promptitudine, claritate, accesibilitate, scurt, etc.

  1. obiectivitate

Informațiile care reflectă fenomenele sau obiectele lumii materiale și nu depind de metodele de fixare, de opinia cuiva, de judecata este obiectivă. .

De exemplu, mesajul "Căldură exterioară" transporta informații subiective, iar mesajul "Pe strada 22 ° C" este obiectiv, dar precis, în funcție de eroarea instrumentului de măsurare.

Informațiile obiective pot fi obținute cu ajutorul senzorilor, instrumentelor de măsură. Reflectând în mintea unei anumite persoane, informația încetează să mai fie obiectivă, deoarece este transformată (într-o măsură mai mare sau mai mică) în funcție de opinie, judecată, experiență, cunoaștere a unui anumit subiect.

  1. încredere

Informațiile care reflectă starea reală a afacerilor și ne ajută să luăm decizia corectă sunt de încredere.

Informațiile obiective sunt întotdeauna de încredere, dar informațiile fiabile pot fi atât obiective, cât și subiective. Informațiile fiabile cu timpul pot deveni nesigure, deoarece au proprietatea de a deveni caduce, adică încetează să reflecte starea reală a afacerilor.

Informațiile care pot duce la neînțelegerea sau acceptarea unor decizii greșite nu sunt fiabile.

Setul excesiv face dificilă accesarea datelor corecte, creează un zgomot crescut al informațiilor, care necesită și alte metode (filtrarea, sortarea). Seturile incomplete și redundante îngreunează obținerea de informații și luarea unei decizii adecvate.

  1. Precizia informațiilor este determinată de gradul de apropiere de starea reală a obiectului, procesului, fenomenului etc.

  2. Adecvarea este gradul de conformare cu starea obiectivă reală a problemei. Informațiile necorespunzătoare pot fi generate pe baza datelor incomplete sau inexacte.

  3. Accesibilitatea este capacitatea de a obține informații atunci când este necesar. Accesibilitatea constă în două componente: de la disponibilitatea datelor și disponibilitatea metodelor. Absența a cel puțin una oferă informații inadecvate.

  4. Relevanța informațiilor este o importanță pentru prezent, actualitate, urgență. Numai informațiile la timp pot fi utile. Informațiile învechite pot duce la rezultate eronate.

De exemplu, programul de difuzare pentru această săptămână va fi irelevant pentru mulți spectatori săptămâna viitoare.

Conceptul de informații pe care l-am luat deja în considerare. Acum, trebuie să ne referim la luarea în considerare a unor astfel de concepte, cum ar fi procesele de date și informații.

Datele sunt parte integrantă a informațiilor, reprezentând semnale înregistrate.

Informația nu există în sine, se manifestă în procesele de informare.

În timpul procesului de informare, datele sunt convertite de la un tip la altul folosind metode.

Metodele de bază ale procesării datelor:

  1. Colectarea datelor (input) este acumularea de date pentru a asigura o completare suficientă pentru luarea deciziilor;

  2. Formalizarea datelor - aducerea datelor din surse diferite către aceeași formă, pentru a le îmbunătăți accesibilitatea;

  3. Filtrarea datelor - eliminarea datelor inutile, în care nu este nevoie să se crească fiabilitatea și adecvarea;

  4. Sortarea datelor - comandarea datelor conform unei caracteristici specificate pentru confortul de utilizare;

  5. Arhivarea datelor - organizarea stocării datelor într-o formă convenabilă și accesibilă;

  6. Protecția datelor - un set de măsuri care vizează prevenirea pierderii, reproducerii și modificării datelor;

  7. Transportul datelor este recepția și transmiterea datelor între participanții la procesul de informare. Sursa de date este de obicei numită server, iar consumatorul este numit client;

  8. Conversia datelor - transferul datelor de la o formă la alta sau de la o structură la alta sau schimbarea tipului de suport.

Conceptul de cantitate de informații

Informațiile introduse în computer trebuie să fie specifice și lipsite de ambiguitate. De mult timp, oamenii au folosit cifre. Cea mai simplă și cea mai convenabilă dintre ele au fost cipurile digitale. Cele mai diverse informații - culori, note, zile ale săptămânii - pot fi reprezentate sub formă de numere.

Pentru prelucrarea pe calculator, orice informație este codificată folosind numere. Cifrele sunt reprezentate de semnale electrice, cu care funcționează calculatorul. Pentru facilitarea discriminării, în calculator sunt utilizate două niveluri de semnale. Unul dintre ele corespunde cifrei 1. Celălalt este 0. Cifrele 1 și 0 sunt numite binare și sunt simbolurile a căror limbă este înțeleasă și utilizată de calculator. Orice informație din computer este reprezentată de cifre binare.

Cantitatea de informații este înțeleasă ca numărul de simboluri codate, transmise sau stocate.

Cea mai mică unitate de informație este un pic (de la cifra binară engleză (bit)).

Un bit este cea mai mică unitate de memorie necesară pentru a stoca unul dintre cele două caractere 0 și 1. Datele și comenzile utilizate pentru reprezentarea intra-mașină.

În calculatoare moderne, în plus față de sistemul binar este utilizat și celălalt: sistemul de numerație octal și hexazecimal - pentru a înregistra un compact numere binare și comenzi.

În știința calculatoarelor, este comun să se ia în considerare secvențe de lungime de 8 biți. Această secvență se numește octet (1 octet = 8 biți).

Un octet este un cod binar de opt biți, cu care puteți reprezenta un caracter.

Cu ajutorul unui octet, puteți scrie codurile binare 256 (28) de la 0 la 255.

Utilizate pe scară largă sunt și unități mai mari de informații:

Kilobyte (Kbyte) = 1024 octeți = 2 10 octeți,

1 Megabyte (MB) = 1024 Kbytes = 2 20 octeți,

1 Gigabyte (GB) = 1024 MB = 2 30 octeți.

Recent, datorită creșterii volumului de informații prelucrate, se utilizează următoarele unități:

1 terabyte (TB) = 1024 GB = 2 40 octeți,

1 Petabyte (PB) = 1024 TB = 2 50 octeți.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: