Информатика как наука. Информатика – комплексная техническая наука, которая систематизирует приёмы создания, сохранения, воспроизведения

Лекция №1

Информатика – комплексная техническая наука, которая систематизирует приёмы создания, сохранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Предметы информатики как науки составляют:

· Аппаратное обеспечение вычислительных средств;

· Программное обеспечение вычислительных средств;

· Средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Средства взаимодействия в информатике принято называть интерфейсом.

Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения называют программно-аппаратным интерфейсом, а средства взаимодействия человека с программными и аппаратными средствами – интерфейсом пользователя.

Технические средства – компьютеры, связанные с ними периферийные устройства и линии связи, то есть те материальные ресурсы, с помощью которых происходит преобразование информации.

Программные средства (ПО) – операционные системы, интегрированные оболочки, системы программирования и проектирования программных продуктов, различные прикладные пакеты.

Математические методы модели, алгоритмы - базис, который положен в основу проектирования и изготовления любого программного или технического средства.

Отрасль производства – занимается практическим использованием ресурсов и исследованием информатики, как фундаментальной науки.

Фундаментальная наука – подразумевает собой разработку абстрактных методов, моделей и алгоритмов, а так же связных с ними математических теорий. Её направлением является исследование процессов преобразования информации и на основе этих исследований разработка соответствующих теорий, методов, моделей и алгоритмов, которые затем применяются на практике.

Практическая дисциплина – занимается подготовкой специалистов в области преобразования информации и методологией разработки конкретных информационных технологий и систем, так же изучает закономерности протекания информационных процессов в конкретных областях.

Основой знаний информатики как науки является систематизация приёмов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Цель систематизации состоит в том. Чтобы выделять, внедрять и развивать передовые эффективные технологии автоматизации работы с данными, а так же обеспечивать новые технологии исследования.

Практическая информатика – основными направлениями являются:

1) Архитектура вычислительных систем (приёмы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

2) Интерфейсы вычислительных систем (приёмы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

3) Программирование (приёмы, методы и средства разработки комплексных задач);

4) Преобразование данных (приёмы, методы и средства преобразования структур данных);

5) Защита информации (обобщение приёмов, разработка методов и средств защиты информации);

6) Автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

7) Стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными методами, а так же между формами представления данных, относящихся к разным типам вычислительных систем).

Теоретическая информатика – основана на теории информации.

Теория информации – наука о проблемах сбора, преобразования, передачи, хранения, обработки и отображения информации.

Теория информации базируется на методах теории вероятности, математической статистики, линейной алгебры и других разделах математики.

В основном используется:

1) Для анализа процессов в различных информационных системах, то есть системах, основой функционирования которых является процесс преобразования информации;

2) В компьютерной технике для оценки быстродействия, точности и надёжности систем сжатия и защиты информации, согласования сигналов и каналов в компьютерных сетях передачи данных.

Родоначальником теории информации считается Клод Шеннон.

Его теория изначально понималась как строго математическая задача в статистике и давала инженерам средства передачи информации. В частности, путь к определению ёмкости информационного канала в терминах количества бит.

Информация – совокупность сведений и данных, которые воспринимаются из окружающей среды (определяется как входящая информация), выдаются в окружающую среду или сохраняются внутри определённой системы.

Определяясь на это определение, с информацией всегда связывают три понятия:

1) Источник информации – тот элемент окружающего мира, сведения о котором являются объектом преобразования;

2) Потребитель информации – элемент окружающего мира, который использует информацию;

3) Сигнал – материальный носитель, который фиксирует информацию для переноса её от источника к потребителю.

Свойства информации:

1) Объективность или субъективность;

2) Простота;

3) Достоверность;

4) Адекватность;

5) Доступность;

6) Актуальность;

Различают две формы представлении информации:

1) Непрерывная;

2) Дискретная.

Виды информационных процессов:

Сигнал называется дискретным, если его параметр в заданных пределах, может принимать отдельные фиксированные значения.

Сигнал называется непрерывным, если его параметр в заданных пределах может принимать любые промежуточные значения.

Различают непрерывность или дискретность по уровню и по времени.

1) Непрерывный по уровню и по времени:

х

t

2) Дискретный по уровню и непрерывный по времени:

x

t

3) Непрерывный по уровню и дискретный по времени:

х

t

4) Дискретный по уровню и по времени:

х

t

Количество информации – числовая характеристика сигнала, отображает ту степень неопределённости, которая исчезает после получения сообщения в виде данного сигнала, эту меру неопределённости в теории информации называют «энтропией».

Минимальная единица измерения количества информации – бит.

Байт – 8 бит.

Максимальная единица измерения не существует.

Связь между количеством информации и числом состояний системы.

I – количество информации в битах;

N – количество возможных состояний.

Поиск по сайту: