Предмет, задачи и история развития информатики. Определение информации, её свойства

Определение информации её свойства Предмет и задачи информатики Информатика техническая наука систематизирующая приемы создания хранения воспроизведения обработки и передачи данных средствами вычислительной техники ВТ а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими. Другими словами можно сказать что информатика – это наука об информации и технических средствах ее сбора хранения обработки передачи. В составе основной задачи информатики выделяются следующие направления её практического приложения:...

2015-01-29

22.3 KB

5 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


Лекция 1. Предмет, задачи и история развития информатики. Определение информации, её свойства

Предмет и задачи информатики

Информатика - техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники (ВТ), а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Этот предмет часто называют информационными технологиями.

Другими словами можно сказать, что информатика – это наука об информации и технических средствах ее сбора, хранения, обработки, передачи.

Предмет информатики составляют понятия:

  •  аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
  •  программное обеспечение средств вычислительной техники;
  •  средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
  •  средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом.

Существуют также аппаратные интерфейсы и аппаратно-программные интерфейсы.

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Целями систематизации являются:

  •  выделение, внедрение и развитие наиболее эффективных технологий;
  •  автоматизация этапов работы с данными;
  •  методическое обеспечение новых исследований.

В составе основной задачи информатики выделяются следующие направления её практического приложения:

  •  архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем для автоматической обработки данных);
  •  интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);
  •  программирование (приемы, методы и средства разработки компьютерных программ);
  •  преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);
  •  защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);
  •  автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);
  •  стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем).

Для информатики вопрос: как сделать ту или иную операцию является важным, но не основным.

Ключевой вопрос информатики - как выполнить вычислительной техники данную операцию наиболее эффективно.

В целом увеличение эффективности решения любой задачи следует понимать как:

  •   сокращение времени для её решения;
  •   повышение точности полученных результатов.

Для аппаратных средств эффективность - это отношение производительности оборудования к его стоимости.

Для программного обеспечения эффективность - это производительность работающих с ним пользователей.

В программировании эффективность - это объем программного кода, создаваемого программистом в единицу времени.

Источники информатики

Источниками информатики являются две науки: документалистика и кибернетика.

Документалистика - изучение рациональных средств и методов повышения эффективности документооборота - сформировалась в конце 19 века в связи с бурным развитием производственных отношений.

Термин "кибернетика" впервые ввел французский физик Андре Мари Ампер в первой половине 19 века, как определение гипотетической науки об управлении, которой в то время не существовало, но, по его мнению, должна бы существовать ("кибернетикос" — искусный в управлении).

Основы кибернетики были заложены американским математиком Норбертом Винером в 1948 году.

Кибернетика изучает принципы построения и функционирования систем автоматического управления, и основными задачами ее являются:

  •  методы моделирования процессов принятия решений;
    •  связь между психологией человека и математической логикой;
    •  связь между информационным процессом отдельного индивидуума и информационными процессами в обществе;
    •  разработка принципов и методов создания искусственного интеллекта.

Кибернетика опирается во многом на те же аппаратные и программные средства ВТ, что и информатика, а информатика заимствует у кибернетики математическую и логическую базу для развития этих средств.


Определение информации

Слово "information" переводится с латинского языка, как "осведомление", "просвещение".

Понятие информации включает три основных подхода:

  •  недетерминированный - бытовой подход, трактующий информацию, как понятие, используемое применительно к фактам и суждениям, получаемым в повседневной жизни от других живых существ, из средств массовой информации, а также путем наблюдения явлений окружающей среды.
  •  техноцентрический - отождествление информации с данными, получаемыми опытным путём. Соответственно,  станут ли эти данные информацией или нет, зависит от аппаратных или программных методов и непосредственного участия человека;
  •  антропоцентрический - отождествление информации со сведениями и фактами, которые могут быть получены теоретически, а затем усвоены, т. е. преобразованы в знания.

Недостаток этого понимания состоит в том, что нет объяснения для не имеющей адекватного отображения в природе и обществе абстрактной информации (сфера некоторых разделов математики, в том числе команды компьютерных программ, различные гипотезы, объяснение сверхъестественных явлений, догматы религий и т. п.).

Как видно, ни один из этих подходов не дает достаточно полного понимания информации.

В математике информация трактуется, как:

  •  мера неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени (В. М. Глушков);
  •  снятая неопределенность (Клод Шеннон).

Наиболее близкое к правильной оценке информации определение информации дал в 1948 году основатель кибернетики Норберт Винер:

  •  информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств.

Для того чтобы дать более точную, современную трактовку определения информации, необходимо последовательно рассмотреть некоторые следующие определения.

Все процессы в неживой природе протекают в виде непрерывного энергетического обмена.

В живой природе, кроме этого, протекает направленный обмен веществ. И только в результате его появления возникает информационный обмен.

Информационный обмен - это взаимосвязь,  возникающая между процессами энергетического обмена и обмена веществ. Информационный обмен протекает в виде информационных процессов.

Любые изменения в природе сопровождаются сигналами.

Зарегистрированные сигналы становятся данными, которые преобразуются, транспортируются и используются с помощью методов.

Данные имеют объективную природу – это результат регистрации объективно существовавших сигналов, вызванных изменениями в материальных телах или полях.

Методы же регистрации и обработки сигналов субъективны, т. к. они осуществляются людьми или устройствами ими созданными.

Из всего вышеизложенного следует сделать вывод, что:

информация - это динамический объект, образующийся в момент диалектического взаимодействия объективных данных и субъективных методов.

Информационный процесс - это всегда цикл образования информации из данных и немедленное сохранение её в виде новых данных (т. е., возникает последовательность: данные – информация – данные и т. п.)

Само возникновение информации может быть очень непродолжительным (например, для человека – это время осмысления), а информационный процесс длится столько, сколько существуют носители информации.

Для получения как можно более достоверной информации необходимо использовать определённые методы, называемые контекстными.  

Контекстные методы - это методы, являющиеся общепринятыми для работы с данными определенного типа:

  •  графическими данными — наблюдение;
    •  текстовыми данными – чтение;
    •  данными физики - аппаратные методы;
    •  данными, вводимыми в компьютер - программные методы и т. п.

Таким образом, можно сделать выводы:

  1.  По окончании информационного процесса свойства методов переносятся на свойства новых данных, т. е., объективные и достоверные данные получают в новых данных определённую долю субъективности, вносимую  относительно несовершенными или неадекватными методами.
  2.  Характерной особенностью информации является присущая ей двойственность: на свойства информации влияют как свойства данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, обеспечивающих взаимодействие с данными в информационном процессе.

Особенность информационного процесса в вычислительной технике состоит в том, что большинство его этапов происходит без участия человека, т. е. автоматически.

В ходе этих этапов данные, представленные электрическими сигналами, взаимодействуют как с аппаратными, так и с программными методами.

В информатике иллюстрацией двойственности данных и методов являются компьютерные программы: с одной стороны они могут проявлять себя как методы, а с другой – как данные.

В активной фазе  – как  метод программа работает с оборудованием компьютера, её команды управляют процессами компьютера, который обрабатывает данные и взаимодействует с внешним оборудованием.

В пассивной фазе программа ничем не отличается от данных: её можно хранить, воспроизводить в виде текста, редактировать и передавать.

Свойства информации

  1.  Объективность и субъективность информации. Эти понятия всегда взаимосвязаны: то и другое относительно. В любом информационном процессе из-за субъективности используемых методов степень объективности, как было сказано выше, всегда понижается. Для большей объективности получаемых данных необходимо применять как можно менее субъективные методы.
  2.  Достоверность информации - соответствие получаемой информации объективной реальности окружающего мира. На достоверность информации влияет как объективность данных, так и соответствие методов, применяемых для ее получения. Хотя иногда и недостоверные данные могут давать достоверную информацию, в частности, когда степень их недостоверности известна заранее.

Методы увеличения достоверности информации основываются на сортировке, фильтрации и статистическом анализе данных.

  1.  Адекватность информации — степень соответствия информации, полученной потребителем, тому, что автор вложил в ее содержание, т. е. в данные.

Адекватность не следует путать с достоверностью. Например, заведомо ложное (недостоверное) сообщение в газете 1 апреля тоже адекватно, т. е. подходит к данному времени, т. к. трактуется не как информационное, а как развлекательное. Но то же сообщение, опубликованное 2 апреля, уже неадекватно.

Вымысел писателя-фантаста также адекватен, т. к. соответствует стилю жанра и выполняет свою функцию.

  1.  Актуальность информации - степень соответствия информации текущему времени. Часто с актуальностью связывают коммерческую ценность информации.

Часто достоверная и адекватная информация может приводить к ошибочным выводам из-за старения информации в течение информационного процесса, т. е. из-за продолжительности поиска алгоритмов получения информации она теряет актуальность или практическую ценность. Отсюда важна значимость методов шифрования, аппаратной и программной защиты информации.

  1.  Доступность - это мера возможности получения информации. При этом имеет значение доступность, как данных, так и адекватных методов для их интерпретации.
  2.  Полнота информации - достаточность её для принятия управляющего решения. Она зависит как от полноты данных, так и от наличия необходимых методов.

Например, обладая всеми необходимыми данными, мы не сможем принять верное решение, пока не овладеем методами работы с данными (для чего и необходимо обучение).

В этом смысле важным является понятие избыточности информации, что воспринимается получателем как положительное свойство, т. к. позволяет ему меньше напрягать свое внимание и меньше утомляться.

Пример: обычный текст русского языка имеет избыточность 20-25%. Отбрасывая 5ю букву, текст можно прочесть (получить информацию), но необходимо большее напряжение внимания.  

При передаче видеоинформации избыточность достигает 98 - 99%, что позволяет ощущать её просмотр как отдых, так как при восприятии внимание может быть рассеянным.

Чем выше избыточность, тем шире диапазон методов, с помощью которых можно получить более полную и достоверную информацию.

Избыточность данных позволяет повышать достоверность информации путем применения специальных методов, основанных на теории вероятностей и математической статистике. Общий принцип их применения - в результате фильтрации объем данных сокращается, а их достоверность увеличивается.

Особенное значение избыточность имеет в информатике, где используется автоматическая обработка данных.

Негативной же стороной избыточности является то, что при увеличении объема данных растут затраты на их хранение, обработку и транспортировку. Для уменьшения этих затрат существуют методы сжатия данных, т. е. их архивация.

Из вышесказанного следует, что важной задачей информатики является эффективный подбор аппаратных и программных средств и методов, необходимых для оптимального решения вопросов.

ОСНОВНЫЕ ИТОГИ

  1.  Информатика - техническая наука, занимающаяся вопросами систематизации методов создания, хранения, обработки, воспроизведения, и передачи данных средствами ВТ.
  2.  Ключевой вопрос информатики - это  наиболее эффективное решение задачи.
  3.  Информация - это динамический объект, образующийся в момент диалектического взаимодействия объективных данных и субъективных методов.
  4.  Свойства информации зависят от свойств, как данных, так и методов.

Литература

  1.  Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С. В. Симоновича. - С.П.: "Питер", 2008, 640 с.
  2.  Безручко В. Т. Информатика (курс лекций): Учебное пособие. – М.: ИНФРА-М, 2006. – 432 с. (Высшее образование).
  3.  Безручко В. Т. Компьютерный практикум по курсу "Информатика": Учебное пособие. – 3-е изд. перераб. и доп. М.: ИД "Форум", ИНФРА-М, 2008. – 468 с. (Высшее образование).
  4.  Яшин В. Н. Информатика: аппаратные средства персонального компьютера: Учебное пособие. – М.: ИНФРА-М, 2008. – 254 с. (Высшее образование).
  5.  Работа с электронными таблицами MS Office Excel 2003.   О. Б. Калугина, В. С. Люцарев. Интернет: университет информ. технологий. – М.: 2006. – 240 с.: ил.
  6.  Галкина Л. С. Методическое пособие по информатике. ПИ (ф) РГТЭУ –27 с.
  7.  Евсеев Г. А., Симонович С. В. Windows XP. Полный справочник в вопросах и ответах. - М.: "АСТ-ПРЕСС КНИГА", 2004, 496 с.

PAGE  6



 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
6976. Понятие об информации, ее свойства. Предмет и задачи информатики 10.12 KB
  Вопервых нельзя рассматривать информацию как совокупность данных которые могут быть усвоены и преобразованы в знания т. Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Информация не является статическим объектом – она динамически меняется и существует только в момент взаимодействия данных и методов. Следует отметить диалектический характер взаимодействия данных и методов.
10419. Понятие информатики. Предмет и задачи информатики 17.64 KB
  В мире много информации: письменной разговорной визуальной. До недавнего времени носителями информации были язык различные материальные поверхности бумага и т. Сейчас мы постепенно переходим на цифровое хранение информации. Зачем это нужно Во – первых хранение информации становится менее объёмным.
10977. Предмет, цель и задачи курса. История развития психологии, ее основные отрасли и методы. Теоретические основы изучения и практического использования психологических закономерностей в правоохранительной деятельности 30.42 KB
  Методологические основы психологии как науки. Существование психологии как самостоятельной научной дисциплины насчитывает менее полтора веков но основная проблематика занимает философскую мысль с тех пор как существует философия. Психология как наука о сознании. Психология как наука о поведении.
14810. Криминологическая наука. Понятие, предмет , задачи и функции криминологии. История криминологической науки 8.47 KB
  Понятие предмет задачи и функции криминологии. Общая характеристика криминологии. Цели задачи функции криминологии и их реализация. Место криминологии в системе научного знания.
20061. Краткая история развития охраны труда. Цели и задачи дисциплины 15 KB
  Цели и задачи дисциплины Наивысшим приоритетом всякой деятельности являются человеческая жизнь и здоровье об этом свидетельствует и логика экономического развития. В течение 19 века большинство европейских стран постепенно приняло законодательство адекватное новым тенденциям в развитии промышленности в Германии и Франции акты об охране труда были приняты и начали действовать к середине века. В 1890 году на конференции в Берлине представители пятнадцати государств приняли первые международные нормы труда и утвердили положение о надзоре за...
2671. История становления специальной психологии. Предмет специальной психологии, ее задачи, связь с другими науками 33.36 KB
  Предмет специальной психологии ее задачи связь с другими науками Вопросы: История становления специальной психологии. Выготского в становлении и развитии специальной психологии. Предмет отрасли специальной психологии.
10929. Предмет и основные понятия информатики 13.39 KB
  Информатика это комплексная техническая наука которая систематизирует приемы создания сохранения воспроизведения обработки и передачи данных средствами вычислительной техники а также принципы функционирования этих средств и методы управления ними. Появление информатики обусловлено возникновением и распространением новой технологии сбора обработки и передачи информации связанной с фиксацией данных на машинных носителях. В составе основной задачи сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения...
7138. Информационные процессы и технологии. Предмет информатики 23.27 KB
  Информационные процессы сбор обработка и передача информации всегда играли важную роль в науке технике и жизни общества. Сбор информации это деятельность субъекта в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком или с помощью технических средств и систем аппаратно. Задача сбора информации не может быть решена в отрыве от других задач в частности задачи обмена информацией передачи.
6288. ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ФИЗИОЛОГИИ. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ФИЗИОЛОГИИ, ЕЕ СВЯЗЬ С МЕДИЦИНОЙ 11.17 KB
  Организация учебного процесса на кафедре нормальной физиологии РязГМУ. Физиология как научная дисциплина. Этапы развития физиологии. Понятие функции, классификация функций, методы исследования функций. Связь физиологии с медициной и другими научными дисцип-линами.
10725. Предмет, цели и задачи курса. Теоретические основы изучения и практического использования закономерностей и механизмов возникновения и развития конфликтов, принципов и технологий управления ими в деятельности ОВД 47.97 KB
  Вопросы: Предмет цели и задачи курса Психология конфликта. Теоретикометодологические основы психологии конфликта. Роль и специфика применения знаний психологии конфликта в деятельности органов внутренних дел. Краткое содержание Актуальность данной темы обусловливается не только тем что она вводит в курс нового предмета для изучения – психологии конфликта но и помогает в нем сориентироваться понять что традиции накопления конфликтологических идей имеют многовековую историю.
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.