Інформатика як наука

Слово інформація (з латини) означає повідомлення. Однак цей переклад не відображує суті поняття. Найбільш загальне філософське трактування інформації – це відображення реального світу, а найбільш вузьке практичне – це всі відомості, що можуть бути об’єктами зберігання, передачі і перетворення.

Властивості інформації – достовірність, повнота, цінність, своєчасність, зрозумілість, доступність, точність.

Інформаційні ресурси  – документи і масиви документів в інформаційних системах (бібліотеках, архівах, фондах, банках даних, ін.).

Інформаційний продукт  – сукупність даних, сформована виробником для розповсюдження у речовій або не речовій формі. Інформаційний продукт може розповсюджуватися такими же способами, як і будь-який інший матеріальний продукт, за допомогою послуг.

Інформаційна послуга  – отримання і надання у розпорядження користувачеві інформаційних продуктів. У вузькому розумінні інформаційна послуга часто сприймається як послуга, що отримується за допомогою комп'ютерів, хоча насправді це поняття набагато ширше.

Інформатика – це наука, яка вивчає загальні властивості інформації, а також методи і засоби її застосування (зберігання, перетворення, пересилання, подання, використання, відшукування, захист).

Носії інформації – це природне або штучне середовище, в якому зафіксована інформація (нейрони мозку людини, папір, полотно, магнітна стрічка, магнітні та оптичні диски, різноманітні об’єкти живої та неживої природи). Інформація зберігається на носіях у закодованій формі. Сукупність знаків деякого коду утворює знакову систему.

Учені віддавна задумувались над тим, яка найменша кількість символів потрібна для кодування будь-якої інформації. Значне досягнення тут належить американському художнику і винахіднику телеграфного апарата Семюелу Морзе (1791 – 1872). В алфавіті азбуки Морзе, який він винайшов у 1832 р., є лише два символи: крапка і тире.

Факт достатності двох символів для кодування інформації отримав ефективне застосування в сучасній інформатиці. Виявилося, що не лише текст, а й будь-яку інформацію (звук, картинку) можна закодувати за допомогою послідовності з двох символів. Для умовного позначення таких символів використовують цифри 0 і 1. Принцип двосимвольного кодування став основою зберігання інформації у пристроях комп’ютера.

Найменшою мірою інформації є 1 біт (від англійських слів binary digit). 1 біт – це одна двійкова цифра ( або двійковий розряд): 1 або 0.

Розглянемо логічний зміст бітів. На запитання „Деяка подія відбулася чи ні ?” можна відповісти: „Так” або „Ні”. Кожна відповідь несе 1 біт інформації. Відповідь „Так” прийнято кодувати цифрою 1, а „Ні” – цифрою 0.

Розглянемо фізичний зміст бітів. Цифрою 1 зазвичай позначають наявність струму в деякому електричному колі, увімкненість пристрою, а цифрою 0 – відсутність струму, вимкненість пристрою.

Однак вимірювати інформацію бітами виявилось незручно. Тому інформацію, яка є на носіях, звичайно вимірюють байтами. 1 байт = 8 бітів. 1 байт – це послідовність з восьми двійкових цифр (розрядів).

Різних комбінацій з восьми нулів та одиниць є 2⁸ = 256. Отже, різних байтів є 256. Байти нумерують від 0 до 255, їм відповідають такі двійкові коди:

1. 00000000

2. 00000001

3. 00000010

4. 00000011

......................

50 00110010

......................

255. 11111111

Вважають, що в байті з номером 0 всі біти (розряди) вимкнені, а в байті з номером 255 - увімкнені.

Пристрої ПК всі види інформації кодують автоматично. Для вимірювання значних обсягів інформації на носіях використовують такі одиниці (більш детальна інформація представлена в табл.1):

1 кіло = 2¹⁰ =1024

1 кілобайт = 1 Кбайт = 1024 байт = 10³ байтів

1 мегабайт = 1 Мбайт = 1024 Кбайт = 10⁶ байтів

1 гігабайт = 1 Гбайт = 1024 Мбайт = 10⁹ байтів

1 терабайт = 1 Тбайт = 1024 Гбайт = 10¹² байтів

Табл.1

Кількість байтів
Десяткова система					Префікси СІ		Двійкові префікси МЕК
Назва	Скорочення		Степінь	Назва		Степінь		Назва	Скорочення		Степінь
байт	Б	(B)	100	-		100		байт	Б	(B)	20
кілобайт	кБ	(kB)	103	кіло-		103		кібібайт	КіБ	(KiB)	210
мегабайт	МБ	(MB)	106	мега-		106		мебібайт	МіБ	(MiB)	220
гігабайт	ГБ	(GB)	109	гіга-		109		гібібайт	ГіБ	(GiB)	230
терабайт	ТБ	(TB)	1012	тера-		1012		тебібайт	ТіБ	(TiB)	240
петабайт	ПБ	(PB)	1015	пета-		1015		пебібайт[en]	ПіБ	(PiB)	250
ексабайт	ЕБ	(EB)	1018	екса-		1018		ексбібайт	ЕіБ	(EiB)	260
зетабайт	ЗБ	(ZB)	1021	зета-		1021		зебібайт[en]	ЗіБ	(ZiB)	270
йотабайт	ЙБ	(YB)	1024	йота-		1024		йобібайт	ЙіБ	(YiB)	280

За допомогою ПК створюють нові файли: текстові, графічні, звукові. Майже завжди процес створення нової інформації – це результат перетворення за певними правилами деяких вхідних даних. Перетворення інформації – суть функціонування комп’ютера. Правила перетворення інформації називають алгоритмами. Перетворення інформації у комп’ютері виконує основний пристрій – мікропроцесор. Отже, для організації інформаційно - обчислювального процесу на ПК необхідна наявність таких складових:

1. Апаратного забезпечення

2. Програмного забезпечення

3. Вхідних даних

4. Програм, які регламентують процес перетворення інформації

5. Людини, яка здійснює ці перетворення.

Контрольні запитання:

1. Який смисл Ви вкладаєте в поняття «інформація»?

2. Перечисліть властивості інформації

3. Визначте поняття «інформатика»

4. Де зберігається інформація і у якій формі?

5. Чому саме двох символів достатньо для кодування інформації?

6. Яку найменшу міру інформації Ви знаєте?

7. Поясніть логічний і фізичний зміст біта

8. Що таке байт і чому інформація в ПК вимірюється саме байтами?

9. Які одиниці використовують для вимірювання значних обсягів інформації на носіях?

10. Які складові інформаційно - обчислювального процесу на ПК Вам відомі?