Інформація й інформатика

План
1.Інформація.
1.1. Інформація й час.
1.2. Що таке інформація?
1.3. Як обчислити інформацію. 2. Інформатика.
2.1. Як розвивалася інформатика.
2.2. Народження ЕОМ. ,
2.3. Сучасна інформатика.
2.4. Інформаційні технології.

Інформація
Інформація й час
Слово «інформація» у перекладі з латинської мови означає: роз'яснення, виклад чого-небудь або відомості про що-небудь. Таке поняття, як обробка інформації, з'явилося зовсім недавно, однак обробляти інформацію люди почали ще в давні часи.
Спочатку з покоління в покоління інформація передавалася усно. Це були, наприклад, відомості про професійні навички, про прийоми полювання, способи обробки знарядь праці, способи землеробства тощо. Потім люди навчилися фіксувати інформацію у вигляді графічних образів навколишнього світу. Приблизно 20—30 тис. років тому з'явилися перші наскальні малюнки, що зображують тварин, рослини, людей.
Пошук більш досконалих способів фіксування інформації призвів до появи писемності. Спочатку люди записували розрахунки з покупцями, потім з'явилося перше письмове слово. На чому вони тільки не писали! В Індії — на пальмовому листі, у Вавилоні — на глиняних плитках, на Русі — на бересті. .Писемність стала новим досягненням людства в області зберігання й передачі інформації. Однак справжньою революцією став винахід друкувального верстата, завдяки якому з'явилася книга. Люди одержали можливість не тільки зафіксувати на матеріальному носії свої знання, у тому числі й професійні, але й масово їх тиражувати.
Сьогодні друкована продукція, включаючи книги, технічну документацію, мільйони томів довідкової літератури, мільярди газет і журналів, утворила величезні океани інформації. Цю інформацію необхідно зберігати, потрібно знаходити в ній потрібні відомості, передавати іншим споживачам. Але книга є незручним, складним, дорогим, а головне — «повільним» носієм інформації. Уся багатогранність змісту розкривається людині при гортанні, читанні й розгляданні книги. Таким чином, вона не може безпосередньо впливати на виробничий процес. Спочатку людина повинна знайти потрібну їй книгу, освоїти накопичені в ній знання, які пізніше зможуть дати поштовх до подальшого розвитку виробництва. Зберігання книг вимагає величезних приміщень і спеціальних кліматичних умов, а їхня доставка читачеві пов'язана з дорогим розмноженням у безлічі екземплярів і об'ємних транспортних перевезень. Книга як носій інформації сьогодні вже відстає від стрімкого просування людства шляхом освоєння природи. Прогрес у цій діяльності, обумовлений насамперед розвитком комунікацій, тобто зв'язком між людьми, вимагає розширення впливу інфосфери на техносферу.
Для XX століття — століття автомобіля, електрики, авіації, атомної енергії, космонавтики, електронної техніки — стала характерною небувала швидкість розвитку науки, техніки і нових технологій. Так, від винаходу друкарства (середина XV століття) до винаходу радіоприймача (1895 рік) минуло близько 440 років, а між винаходом радіо й телебачення — близько 30 років. Розрив у часі між винаходом транзистора й інтегральної схеми склав усього 5 років.
В області нагромадження наукової інформації її обсяг, починаючи з XVII століття, подвоювався приблизно кожні 10—15 років. Тому однією з найважливіших проблем людства є лавиноподібний потік інформації у будь-якій галузі його життєдіяльності.
Підраховано, наприклад, що сьогодні фахівець повинен витрачати близько 80 % свого робочого часу, щоб устигнути прослідкувати за всіма новими друкованими працями в його сфері діяльності.
Був також інший вид інформаційної взаємодії. Окремі держави, прагнучи до розширення своїх територій, запроваджували агресивну політику щодо своїх сусідів. Підготовка й ведення бойових дій вимагали інформації про військовий потенціал супротивника. її добували, наприклад, через розвідників. У зв'язку з цим гостро постало питання про захист від втрат інформації в «сторонні руки». Почали розвиватися методи кодування, розроблятися способи швидкого й безпечного пересилання інформації. Минали роки, зростав обсяг інформації, якою обмінювалося суспільство. Для збирання, переробки й поширення інформації створювалися видавництва, друкарні — народилася інформаційна промисловість. Газети, журнали й інші видання, що випускаються великими тиражами, крім корисної інформації, обрушували на людину величезну кількість найчастіше непотрібних, малозначущих відомостей. Для позначення зайвих відомостей придумали спеціальний термін «інформаційний шум».
Крім друку, з'явилися й інші засоби масової інформації — радіо й телебачення. І суспільство звикло до того, що коли говорять про інформацію, то йдеться про відомості, отримані через радіо, газети і т. д. Загубився основний зміст цього слова, потонув у потоці новин, що надходять через засоби масової інформації.
Другий революційний винахід XX століття — електронна обчислювальна машина (ЕОМ). Саме вона є носієм інформації й засобом доставки її споживачеві. У сукупності з лініями зв'язку, такими як проводовий, радіо-, космічний і оптичний, ЕОМ робить людині доступною й мобільною будь-яку частину гігантського обсягу інформації, яка без безпосереднього впливу на людину може впливати на роботу виробничого устаткування, наприклад, на верстати з програмним керуванням. На заводах впроваджуються автоматизовані лінії і навіть цілі автоматизовані виробництва Це, звичайно, не означає, що в майбутньому комп'ютер витисне з побуту книгу Адже книга не просто носій інформації, вона — частина нашого духовного світу. Уже зараз, передаючи інформацію в машинну пам'ять, люди звільняють полиці книжкових сховищ від технічної документації і довідкової літератури.
Що таке інформація
«Немає, мабуть, у науці, практиці сучасності поняття більш розповсюдженого, ніж поняття «інформація» І немає одночасно іншого поняття, щодо якого ведеться стільки суперечок, дискусій, є стільки різних поглядів...», — стверджував учений В. Г Афанасьев
Наявність безлічі визначень інформації обумовлена складністю, специфічністю й різноманіттям підходів до тлумачення сутності цього поняття. Узагалі існує кілька поглядів на те, що прийнято вважати інформацією.
Один погляд, і його, очевидно, підтримує більшість фахівців і неспеціалістів, зводиться до того, що є ніби два сорти інформації:
1) Інформація технічна, яка передається телеграфними лініями і відображається на екранах радіолокаторів Кількість такої інформації може бути точно обчислена, і процеси, що відбуваються з такою інформацією, підкоряються фізичним законам
2) Інформація семантична, тобто значеннєва Це та сама інформація, що міститься, наприклад, у літературному творі. Для такої інформації пропонуються різні кількісні оцінки і навіть створюються математичні теорії. Але загальна думка, скоріше, зводиться до того, що оцінки тут досить умовні й приблизні й алгеброю гармонію все-таки не перевіриш.
Другий погляд полягає в тому, що інформація — це фізична величина, така ж, як, наприклад, енергія або швидкість. Певним чином і в певних умовах інформація так само описує як процеси, що відбуваються в природних фізичних системах, так і процеси в системах, створених штучно.
Як завжди, при наявності двох різко протилежних думок існує і третя, примирна. Прихильники третього підходу вважають, що інформація єдина, але кількісні оцінки повинні бути різними. Окремо потрібно вимірювати кількість інформації, причому кількість інформації — сувора оцінка, щодо якої можна розвивати єдину сувору теорію. Крім кількості інформації, слід вимірювати також її цінність. А от із цінністю інформації відбувається те ж саме, що і з поняттям семантичної інформації. З одного боку, начебто її можна обчислити, а з іншого боку, усі ці обчислення справедливі лише в обмеженій кількості випадків. І взагалі, хто може точно обчислити, скажімо, цінність великого наукового відкриття?
Розглянуті підходи певною мірою доповнюють один одного, висвітлюють різні боки сутності поняття інформації і полегшують у такий спосіб систематизацію її основних властивостей. З безлічі визначень інформації найбільш доцільним видається таке: інформація — це відомості про оточуючий світ, що є об'єктом зберігання, перетворення, передачі й використання. Відомості — це знання, виражені в сигналах, повідомленнях і т. д.
Особливість інформації полягає в тому, що, будучи матеріальним явищем, вона не є ні матерією, ні енергією. У кібернетичному розумінні інформація — це відображення одного об'єкта в іншому, використовуване для формування управлінських впливів. Використання інформації в управлінні й самоврядуванні спирається на наявність зв'язку між об'єктами системи, джерелами інформації і її одержувачами. При цьому сила й цілеспрямованість впливу інформації на одержувача залежить від ступеня відповідності характеристик інформації — синтаксичних, семантичних, прагматичних — можливостям і потребам одержувача. Структура повідомлень, їхній зміст і практична цінність завжди орієнтовані на певного одержувача.
Обмін інформацією відбувається не взагалі між будь-якими об'єктами, а тільки між тими з них, що являють собою систему, яка має якийсь мінімум організованості. Загалом виникнення й розвиток теорії інформації, а також кібернетики й інформатики виявилися науковим підтвердженням теорії відображення і сприяли її подальшому розвитку.
Як обчислити інформацію?
Аналізуючи інформацію, ми зіштовхуємося з необхідністю оцінки якості й визначення кількості одержаної інформації. Визначити якість інформації надзвичайно складно, а часто й взагалі неможливо. Які-небудь відомості, наприклад історичні, десятиліттями вважаються непотрібними і раптом їхня цінність може різко зрости. Разом із цим визначити кількість інформації не тільки потрібно, але і можливо. Це насамперед необхідно для того, щоб порівняти між собою масиви інформації, визначити, які розміри повинні мати матеріальні об'єкти (папір, магнітна стрічка і т. д.), що зберігають цю інформацію.
Для визначення кількості інформації потрібно знайти спосіб представити будь-яку її форму (символьну, текстову, графічну) у єдиному вигляді. Інакше кажучи, треба зуміти ці форми інформації переробити так, щоб вона одержала єдиний стандартний вигляд. Таким виглядом стала так звана двійкова форма представлення інформації. Вона полягає в записі будь-якої інформації у вигляді послідовності тільки двох символів.
Ці символи можуть на папері позначатися будь-яким способом: буквами А, Б; словами ТАК, НІ. Однак заради простоти запису користуються цифрами 1 і 0. В електронному апараті, що зберігає або обробляє інформацію, дані символи можуть також позначатися по-різному: один із них — наявністю в запропонованій точці електричного струму або магнітного поля, другий — відсутністю в цій точці електричного струму або магнітного поля.
Методику представлення інформації у двійковій формі можна пояснити у такій грі. Від співрозмовника слід одержати потрібну нам інформацію, ставлячи будь-які питання, а одержуючи у відповідь тільки одне з двох: ТАК або НІ.
Відомим способом одержання під час цього діалогу двійкової форми інформації є перелічення всіх можливих подій.
Розглянемо найпростіший приклад одержання інформації. Ви ставите тільки Одне питання: «Чи йде дощ?». При цьому домовимося, що з однаковою імовірністю очікуєте відповідь: «ТАК» або «НІ». Легко побачити, що кожна з цих відповідей несе найменшу порцію інформації. Ця порція визначає одиницю виміру інформації, що називається бітом. Завдяки введенню поняття одиниці інформації з'явилася можливість визначення розміру будь-якої інформації числом бітів. Образно кажучи, якщо, наприклад, об'єм ґрунту визначають у кубометрах, то об'єм інформації — у бітах.
Умовимося кожну позитивну відповідь представляти цифрою 1, а негативну — цифрою 0. Тоді запис усіх відповідей утворить багатозначну послідовність цифр, що складається з нулів і одиниць, наприклад 0100.
Розглянутий процес одержання, двійкової інформації про об'єкти дослідження називають кодуванням інформації. Кодування інформації переліченням усіх можливих подій дуже трудомістке. У зв'язку з цим кодування на практиці здійснюється простішим способом. Він ґрунтується на тому, що один розряд послідовності двійкових цифр має вже удвічі більше різних значень — 00, 01, 10, 11, — ніж однорозрядна послідовність (0 і 1). Трирозрядна послідовність має також удвічі більше значень — 000, 001, 010, 011, 100, 101, ПО, 111, — ніж дворозрядна, і т. д. Додавання одного розряду збільшує число значень удвічі.
Користуючись цим, легко закодувати будь-яку кількість подій. Наприклад, нам потрібно закодувати 33 літери українського алфавіту, для цієї мети недостатньо узяти п'ять розрядів, тому що п'ятирозрядна послідовність має тільки 32 різні значення, доведеться взяти шестирозрядну послідовність з 64 значень.
В інформаційних документах широко використовуються не тільки кириличні, але й латинські букви, цифри, математичні знаки й інші спеціальні знаки, всього приблизно 200—250 символів. Тому для кодування всіх зазначених символів використовується восьмирозрядна послідовність цифр Oil. Наприклад, українські літери представляються восьмирозрядними послідовностями в такий спосіб: А - 11000001, І - 11001011, Я - 11011101.
Слід зазначити, що такий спосіб кодування використовується тоді, коли до нього не висуваються додаткові вимоги, припустімо, що необхідно вказати на якусь помилку, виправлення помилки, забезпечити таємність інформації. У цих випадках застосовують спеціальне кодування, при використанні якого коди виходять довшими, ніж у зазначеному способі.
Для представлення графічної інформації у двійковій формі використовується так званий точковий спосіб. На першому етапі зображення поділяють вертикальними й горизонтальними лініями. Чим більше при цьому вийшло квадратів, тим точніше буде передана інформація про картинку. Як відомо з фізики, будь-який колір можна представити у вигляді суми різної яскравості зеленого, синього, червоного кольору. Тому інформація про кожну клітинку матиме досить складний вигляд: номер клітинки - 10110010, 01111010, яскравість зеленого — 1010, яскравість синього — 1101, яскравість червоного — 0011.
Перед тим як кодувати будь-яку інформацію, потрібно домовитися про те, які використовуються коди, у якому порядку вони записуються, зберігаються й передаються. Це називається мовою представлення інформації.
З прикладів, розглянутих вище, видно, що інформація описується багаторозрядними послідовностями двійкових чисел. Тому для зручності ці послідовності поєднуються в групи по 8 біт. Така група іменується байтом, наприклад, число — 11010011 — це інформація обсягом в один байт.
У своїй діяльності людина використовує чимраз більші масиви інформації-Так, якщо з 1940 по 1950 роки обсяг інформації подвоївся приблизно за 10 років, то сьогодні це подвоєння уже відбувається за 2—3 роки. При роботі з інформацією доводиться вирішувати велику кількість питань, пов'язаних зі зручними й вигідними формами її зберігання, передачі, пошуку, обробки. Крім цього, виникають завдання, пов'язані з визначенням структури інформації. Необхідно також вивчати загальні властивості інформації. Усім цим займається наука, що одержала назву інформатика.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию