.

1.Понятие информации, свойства информации, информация и данные. Измерение количества информации.

Информация - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состояниях, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Формы представления информации в нашем сознании могут быть различны. Основными из них являются: символьная (основана на использовании различных символов), текстовая (текст - это символы, расположенные в определенном порядке), графическая (различные виды рисунков или изображений), звуковая, тактильная.

Свойства:

• Объективность информации.

• Достоверность информации.

• Полнота информации.

• Точность информации 

• Актуальность информации 

• Полезность (ценность) информации.

Явление информации, преобразованное во фрагменты формального языка, получила специальное название – данные. Если такие фрагменты текстов формального или естественного языка предполагается перемещать в пространстве, то они называются сообщениями.

Данные-информация, представленная в удобном для обработки виде,это совокупность символов, соглашений и правил, используемых для общения, отображения, передачи информации в электронном виде.

Типы данных

1.Двоичные данные обрабатываются только специализированным программным обеспечением, знающим их структуру, все остальные программы передают данные без изменений.

2.Текстовые данные воспринимаются передающими системами как текст, записанный на каком-либо языке. Для них может осуществляться перекодировка ,заменяться символы переноса строки, изменяться максимальная длина строки, изменяться количество пробелов в тексте.

Поскольку возможны различные формы представления символьной информации, то существуют специальные алгоритмы ее преобразования из одной знаковой системы в другую. Такие преобразования получили название кодирование. Результат преобразования называется кодом. Обратные операции называются декодированием.

Если предполагается транспортировка сообщений и данных на большие расстояния, то для этого используется специальное физическое преобразование сообщения в другую физическую форму,такая форма получила специальное название - сигнал. Процедура такого преобразования получила название модуляции. Обратная операция получила название .

За единицу количества информации приняли такое количество информации, при котором неопределенность уменьшается в 2 раза. Такая единица названа «бит».

Информационный объем сообщения - количество двоичных символов, используемое для кодирования этого сообщения.

Каждому символу в компьютере соответствует последовательность из 8 нулей и единиц, называемая байтом:

1 байт = 8 битам

Используются и более крупные единицы измерения количества информации:

• 1 Кбит (килобит) = 2¹⁰ бит = 1024 бит

• 1 Мбит (мегабит) = 2¹⁰ Кбит = 1024 Кбит

• 1 Гбит (гигабит) = 2¹⁰ Мбит = 1024 Мбит

• 1 Кбайт (килобайт) = 2¹⁰ байт = 1024 байт

• 1 Мбайт (мегабайт) = 2¹⁰ Кбайт = 1024 Кбайт

• 1 Гбайт (гигабайт) = 2¹⁰ Мбайт = 1024 Мбайт

• 1 Тбайт (терабайт) = 2¹⁰ Гбайт = 1024 Гбайт

2.Информационные системы. Структура и классификация информационных систем.

Информационная система-это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, передачи, обработки и выдачи информации для достижения цели управления.

В современных условиях основным техническим средством обработки информации является компьютер.

По степени механизации процедур преобразования информации системы обработки данных делятся на:

• системы ручной обработки

• механизированные

• автоматизированные

• системы автоматической обработки данных.

Важнейшими принципами построения эффективных информационных систем являются:

• Принцип интеграции, заключающийся в том, что обрабатываемые данные, однажды введенные в систему, многократно используются для решения большого числа задач.

• Принцип системности, заключающийся в обработке данных в различных аспектах, чтобы получить информацию, необходимую для принятия решений на всех уровнях управления.

• Принцип комплексности, заключающийся в механизации и автоматизации процедур преобразования данных на всех этапах функционирования информационной системы.

Информационные системы также классифицируются:

• по функциональному назначению: производственные, коммерческие, финансовые, маркетинговые и др;

• по объектам управления: информационные системы автоматизированного проектирования, управления технологическими процессами, управления предприятием (офисом, фирмой, корпорацией, организацией) и т. п.;

• по характеру использования результатной информации: Информационно-поисковые, предназначенные для сбора, хранения и выдачи информации по запросу пользователя; информационно-советующие, предлагающие пользователю определенные рекомендации для принятия решений (системы поддержки принятия решений); информационно-управляющие, результатная информация которых непосредственно участвует в формировании управляющих воздействий.

Структуру информационных систем оставляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации. Состав функциональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной области использования информационной системы, специфики хозяйственной деятельности объекта управления.

В состав обеспечивающих подсистем обычно входят:

1. Информационное обеспечение - методы и средства построения информационной базы системы, включающее системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы информационных потоков, принципы и методы создания баз данных.

2. Техническое обеспечение - комплекс технических средств, задействованных в технологическом процессе преобразования информации в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное оборудование, аппаратура и каналы передачи данных.

3. Программное обеспечение включает в себя совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе.

4. Математическое обеспечение — совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе.

5. Лингвистическое обеспечение — совокупность языковых средств, используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и облегчения общения человека с машиной.

Организационные подсистемы по существу относятся также к обеспечивающим подсистемам, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала, и поэтому они могут быть выделены отдельно. К ним относятся:

1. Кадровое обеспечение - состав специалистов, участвующих в создании и работе системы, штатное расписание и функциональные обязанности.

2.Эргономическое обеспечение - совокупность методов и средств, используемых при разработке и функционировании информационной системы, создающих оптимальные условия для деятельности персонала.

3.Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование информационной системы, порядок получения, преобразования и использования информации.

4.Организационное обеспечение - комплекс решений, регламентирующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так и ее персонала.

3.Понятие информационных технологий. Виды информационных технологий.

Информационная технология-это совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для обработки информации о состоянии объекта, процесса или явления.

Технология в узком смысле это совокупность приемов и методов, определяющих последовательность действий для реализации производственного процесса обработки информации.

Цель информационной технологии – переработка информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

К основным видам информационных технологий относятся следующие:

1) Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, алгоритмы решения которых хорошо известны, и для решения которых имеют все необходимые входные данные

2) Информационная технология управления предназначена для информационного обслуживания всех работников предприятий, связанных с принятием управленческих решений.

3) Информационная технология автоматизированного офиса призвана дополнить существующую систему связи персонала предприятия.

4) Информационная технология поддержки принятия решений предназначена для выработки управленческого решения, в котором участвуют система поддержки принятия решений и человек (управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат).

5) Информационная технология экспертных систем основана на использовании искусственного интеллекта. Экспертные системы дают возможность менеджерам получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых в этих системах накоплены знания.

4.Понятие о системах счисления. Правила перевода чисел из одной позиционной системы счисления в другую.

Система счисления – это совокупность приемов и правил для обозначения и именования чисел.      Система счисле́ния — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков.

Запись систематического числа

Способ записи чисел с помощью специальных знаков (цифр) называется системой счисления. В основе всякой системы счисления лежит следующий принцип: некоторое определенное число единиц составляет одну единицу следующего высшего разряда.Это число называется основанием системы счисления:

• q=2 двоичная СС;

• q=3 троичная СС;

• q=5 пятеричная СС;

• q=10 десятичная СС;

• q=12 двенадцатеричная СС;

• q=60 шестидесятеричная СС и т.д.

Классификация систем счисления

Системы счисления

1.Позиционные

В позиционных СС вес каждой цифры изменяется

в зависимости от ее положения (позиции) в

последовательности цифр, изображающих число.

Например, в числе 757,7 первая семерка означает

7 сотен, вторая – 7 единиц, а третья – 7 десятых

долей единицы.

Сама же запись числа 757,7 означает

сокращенную запись выражения:

700+50+7+0,7==7*102+5*101+7*100+7*10-1=757,7

Значение каждой цифры зависит от ее положения

(позиции) в числе.

2)Непозиционные

В непозиционных системах вес цифры

(т.е. вклад, который она вносит в

значение числа) не зависит от ее

позиции в записи числа. Так в римской

СС в числе XXXII (32) вес цифры X в

любой позиции равен просто десяти.

Значение цифры не зависит от места

(позиции) в числе.

Примером является Римская система

счисления.

Запись чисел в разных системах счисления

*двоичная (используются цифры 0, 1)

* восьмеричная (используются цифры 0, 1, , 7)

* шестнадцатеричная (для первых целых чисел от нуля до девяти используются цифры 0, 1, ,9, а для следующих чисел – от десяти до пятнадцати – в качестве цифр используются символы А, B, C, D, E, F).

Десятичная Двоичная Восьмеричная Шестнадцатеричная

0 0 0 0

1 1 1 12 10 2 2

3 11 3 3

4 100 4 4

5 101 5 5

6 110 6 6

7 111 7 7

8 1000 10 8

9 1001 11 9

10 1010 12 А

11 1011 13 B

12 1100 14 C

13 1101 15 D

14 1110 16 E

15 1111 17 F

16 10000 20 10

17 10001 21 11

Перевод целого числа из одной системы счисления в другую

При переводе десятичного числа в систему с основанием q (q = 2,8,16) его необходимо последовательно делить на q до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный q-1.

Число с основанием q записывается как последовательность остатков от деления, записанных в обратном порядке, начиная с последнего.

Пример. Перевести число 75 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную

Перевод числа из двоичной (8-,16-ричной) системы в десятичную:

Для этого число в двоичной (8-,16-ричной) системе надо представить в виде суммы степеней основания его системы счисления.

5.Представление числовой, текстовой, графической, звуковой информации в компьютере.

Представление числовой информации 

Компьютер может обрабатывать данные, которые представлены в специальном виде - только с помощью нулей и единиц. Каждый 0 или 1 называют битом. Один бит - это минимальная единица информации, описывающая только 2 возможных состояния. Восемь битов объединяются в байт: 00101011, 00000000, 11111111, 10101010. Байт - основная единица представления информации в компьютере. В итоге вся информация в компьютере представляется как набор огромного числа нулей и единиц, разбитых на отдельные байты. Такое представление информации называют цифровым или двоичным. Обработка двоичных данных выполняется с помощью специальных правил, определяемых так называемой двоичной арифметикой.

Простейшим и исторически первым является кодирование целых чисел. Целые числа представляются в двоичном виде следующим образом:

00000000₂ = 0₁₀         00000001₂ = 1₁₀         . . . . . . . . . .    11111111₂ = 255₁₀

Представление текстовой информации

Для кодирования символьной или текстовой информации применяются различные системы: при вводе информации с клавиатуры кодирование происходит при нажатии клавиши, на которой изображен требуемый символ, при этом в клавиатуре вырабатывается так называемый scan-код, представляющий собой двоичное число, равное порядковому номеру клавиши.

Номер нажатой клавиши никак не связан с формой символа, нанесенного на клавише. Опознание символа и присвоение ему внутреннего кода ЭВМ производятся специальной программой по специальным таблицам: ДКОИ, КОИ-7, ASCII.

Представление графической информации

Для кодирования графической информации все изображение делится на равные участки-пиксели. Чем больше пикселей, тем качественнее представление графического изображения. Каждый пиксель задается двоичным кодом цвета дискретизированной области. В основном применяют кодировки RGB(Red-Green-Blue)устройств, работающих по принципу излучения (мониторы),CMYK(Cyan-yellow-magenta-black)-для устройств, работающих по принципу отражения от белого(печать на бумагу).

В системе РГБ при глубине цвета 24 бита, состояние пикселя задается 24битами, из которых 8 бит используется для задания интенсивности красного,8 бит - интенсивности зеленого и последние 8 бит - интенсивности синего. Таким образом, три цвета, каждый из которых имеет 256 уровней интенсивности, смешиваются в разных соотношениях, и получается 224 различных цветов.

Не трудно подсчитать оббьем памяти, необходимый для хранения изображения на экране монитора разрешением 800 на 600 точек при глубине цвета 24 бит.

800*600*3байта=1440000байт=1.44Мбайт

В таком виде сохраняется информация в графических файлах с расширением БМП. Но для уменьшения занимаемого объема применяются различные методы сжатия типа JPG.GIF и т.д

Представление звуковой информации

В электронных устройствах регистрации звука формируется непрерывно меняющиеся во времени напряжение или ток, т.е. аналоговый электрический сигнал. Для записи этого сигнала в компьютер необходима дискретизация этого сигнала по уровню и времени. Эту функцию выполняют специальные электронные устройства - аналогово-цифровые преобразователи. Через каждый короткий промежуток времени в виде двоичного числа регистрируется уровень сигнала. Таким образом, звуковой сигнал представляет собой поток двоичных чисел.

Обычно глубина кодирования составляет 16 бит, а частота дискретизации 24000 раз в секунду. Можно подсчитать отток информаии при таком качестве звука:

16бит*24000 с-1=2 байта*24000 с-1=48000 байт в секунда=48 Кбайт/с

При воспроизведении звука цифровыми устройствами, поток чисел обратно представляются в аналоговый сигнал при помощи цифрово-аналогового преобразователя. Универсальный звуковой формат файла без сжатия это WAV. Наиболее распространенный формат со сжатием MP3.