Билет № 1

Билет № 1

1. 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.
2. Имеется фрагмент электронной таблицы. По данным таблицы были построены диаграммы. Выбрать соответствующие таблице и озаглавить их.

Рассмотрим 1 вопрос:

Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информацион­ные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.

Информация может существовать в виде:

• текстов, рисунков, чертежей, фотографий; 
• световых или звуковых сигналов; 
• радиоволн; 
• электрических и нервных импульсов; 
• магнитных записей; 
• жестов и мимики; 
• запахов и вкусовых ощущений; 
• хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.

Понятие информации является основополагающим в науке наряду с такими понятиями как вещество и энергия. Всё, что нас окружает, можно отнести либо к веществу, либо к энергии, либо к информации.

Человек с момента своего рождения познает окружающий мир, пытается его понять, т.е. получить о нем информацию. На уроках физики, биологии, географии учащиеся знакомятся с явлениями, процессами и объектами, которые были описаны учеными в процессе научных исследований. Таким образом, обучаясь в школе, человек получает информацию. Информация нужна людям для того, чтобы правильно выполнять каждодневные обязанности: прогноз погоды, сведения, которые предоставляют нам средства массовой информации (газеты, журналы, телевидение), расписание уроков в школе, график работы поликлиники и т.п.

Живая природа сложна и разнообразна. Источниками и приемниками информации в ней являются живые организмы и их клетки. Организм обладает рядом свойств, отличающих его от неживых материальных объектов. Основные из них:

• непрерывный обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой;
• раздражимость, способность организма воспринимать и перерабатывать информацию об изменениях окружающей среды и внутренней среды организма;
• возбудимость, способность реагировать на действие раздражителей;
• самоорганизация, проявляемая как изменения организма для адаптации к условиям внешней среды;

Язык как способ представления символьной информации.

Человек обладает множеством каналов, по которым в его мозг (память) поступает информация. Эти каналы - наши органы чувств. Их пять: зрение, слух, вкус, обоняние, осязание. Информацию, с которой имеет дело человек можно разделить на два вида: на символьную и образную. К символьной относится информация, воспринимаемая человеком в речевой или письменной (знаковой) форме. Все ос­тальное, не относящееся к этому, будем называть образной ин­формацией. Образная информация — это сохраненные в памяти ощущения человека от контакта с источником; она воспринимается всеми органами чувств человека.

Язык — это определенная система символьного представления информации. Языки делятся на две группы: естественные и формальные.

Есте­ственные языки — это исторически сложившиеся языки нацио­нальной речи. Для большинства современных языков характерно наличие устной и письменной речи.

Формальные языки — это искусственно созданные языки для профессионального применения. Они, как правило, носят международный характер и имеют письменную форму. Для формальных языков характерна принадлежность к ограниченной предметной области (математика, химия, музыка и пр.).

Назначение формального языка — адекватное описание системы понятий и отношений, свойственных для данной предметной области. 

С любым языком связаны следующие понятия: алфавит — множество используемых символов; синтаксис — правила записи язы­ковых конструкций (текста на языке).

Информацию, циркулирующую в компьютере, можно разделить на два вида: обрабатываемая информация (данные) и ин­формация, управляющая работой компьютера (команды, программы, операторы). Информацию, представленную в форме, пригодной для хране­нии, передачи и обработки компьютером принято называть данны­ми. Способ представления данных в компьютере называется языком представления данных.

Итак, информацию человек представляет с помощью различных языков. Поэтому, можно выделить следующие формы представления информации:

• текст на естественном языке в устной или письменной форме;
• графическая форма: рисунки, схемы, чертежи, карты, графики, диаграммы;
• символы формального языка: числа, математические формулы, ноты, химические формулы, дорожные знаки и пр.

Что же человек делает с полученной информацией?

Он ее стремится сохранить, запомнить, записать, передает её другим людям или пытается защитить от несанкционированного доступа. Человек обрабатывает информацию и сам создает новую информацию, копирует ее, изменяет, упрощает, ищет и т.п. Действия, выполняемые с информацией, называются информационными процессами.

Основные информационные процессы.

1. Хранение информации;
2. Передача информации;
3. Обработка информации.

Хранение информации.

С хранением информации связаны следующие понятия: носи­тель информации (память), внутренняя память, внешняя память, хранилище информации.

Носитель информации – это физическая среда, непосредственно хранящая информацию. Память человека можно назвать опера­тивной памятью. Заученные знания воспроизводятся чело­веком мгновенно. Собственную память мы еще можем назвать внутренней памятью, поскольку ее носитель – мозг – находится внутри нас.

Все прочие виды носителей информации можно назвать вне­шними (по отношению к человеку): дерево, папирус, бумага и т.д. Хранилище информации - это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования (например, архивы документов, библиотеки, картотеки). Основной информационной единицей хранилища является определенный физический документ: анкета, книга и др. Под организацией хранилища понимается наличие определенной структуры, т.е. упорядоченность, классификация хранимых документов для удобства работы с ними.

Основные свойства хранилища информации: объем хранимой информации, надежность хранения, время доступа (т.е. время по­иска нужных сведений), наличие защиты информации.

Информацию, хранимую на устройствах компьютерной памя­ти, принято называть данными. Организованные хранилища данных на устройствах внешней памяти компьютера принято называть базами и банками данных.

Передача информации.

Схема передачи информации:

Источник информации – информационный канал – приемник информации.

Информация представляется и передается в форме последовательности сигналов, символов. От источника к приёмнику сообщение передается через некоторую материальную среду. Если в процессе передачи ис­пользуются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации (информационными каналами). К ним относятся телефон, радио, ТВ. Органы чувств человека исполняют роль биологических информационных каналов.

Процесс передачи информации по техническим каналам связи проходит по следующей схеме (по Шеннону):









Термином «шум» называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи, прежде всего, возникают по техническим причинам: пло­хое качество линий связи, незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемой по одним и тем же ка­налам. Для защиты от шума применяются разные способы, например, применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума.

Скорость пе­редачи информации – это информационный объем сообщения, передаваемого в единицу времени. Поэтому единицы измерения скорости информационного потока: бит/с, байт/с и др.

Обработка информации.

Обработка информации - третий вид информационных процессов. Вот хорошо вам знакомый пример - решение математической задачи: даны значения длин двух катетов прямоугольного треугольника, нужно определить его третью сторону - гипотенузу. Чтобы решить задачу, ученик кроме исходных данных должен знать математическое правило, с помощью которого можно найти решение. В данном случае это теорема Пифагора: "квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов". Применяя эту теорему, получаем искомую величину. Здесь обработка заключается в том, что новые данные получаются путем вычислений, выполненных над исходными данными.

Вычисление - лишь один из вариантов обработки информации. Новую информацию можно вывести не только путем математических расчетов. Вспомните истории Шерлока Холмса, героя книг Конан Дойля. Имея в качестве исходной информации часто очень запутанные показания свидетелей и косвенные улики, Холмс с помощью логических рассуждений прояснял всю картину событий и разоблачал преступника. Логические рассуждения - это еще один способ обработки информации.

Процесс обработки информации не всегда связан с получением каких-то новых сведений. Например, при переводе текста с одного языка на другой происходит обработка информации, изменяющая ее форму, но не содержание.

К этому же виду обработки относится кодирование информации. Кодирование - это преобразование представления информации из одной символьной формы в другую, удобную для ее хранения, передачи или обработки.

Особенно широко понятие кодирования стало употребляться с развитием технических средств хранения, передачи и обработки информации (телеграф, радио, компьютеры). Например, в начале XX века телеграфные сообщения кодировались и передавались с помощью азбуки Морзе. Иногда кодирование производится в целях засекречивания содержания текста. В таком случае его называют шифрованием.

Еще одной разновидностью обработки информации является ее сортировка (иногда говорят - упорядочение). Например, вы решили записать адреса и телефоны всех своих одноклассников на отдельные карточки. В каком порядке нужно сложить эти карточки, чтобы затем было удобно искать среди них нужные сведения? Скорее всего, вы сложите их в алфавитном порядке по фамилиям. В информатике организация данных по какому-либо правилу, связывающему ее в единое целое, называется структурированием.