ftd

С помощью компьютера собираются и обрабатываются данные для того, чтобы пользователь получил информацию.

В заключении, можно сформулировать следующее определение информации:

Информация – новые сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, принятые, понятые и оцененные конечным потребителем как полезные, т. о. расширяющие запас знаний конечного потребителя об окружающем нас мире.

В радиотехнических системах информацию называют сигналами. Информацию подразделяют на общественно-политическую, социально-

экономическую, научно-техническую и т.п., на статическую (постоянную) и динамическую (переменную), на первичную (или входную), производную (промежуточную) и выходную, на осведомляющую и управляющую, на полную и выборочную, на полезную и ложную и т.д.

Итак, информация нужна, чтобы принимать правильное решение. Человеку свойственно субъективное восприятие информации через

некоторый набор ее свойств:

•Объективность – отражение внешнего мира независимо от нашего сознания,

•Достоверность – отражение истинного положения дел,

•Полнота – достаточность для понимания и принятия решения,

•Актуальность (своевременность) – существенность для настоящего времени,

•Полезность или бесполезность (ценность) оценивается по тем задачам, которые мы можем решить с ее помощью,

•Понятность – на языке, доступном получателю.

Кроме общих свойств информации необходимо добавить такие свойства, которые связаны с воспроизведением и обновлением информации:

•Запоминаемость – имеется в виду пространственные масштабы запоминающего устройства и время запоминания,

•Передаваемость с помощью каналов связи,

•Воспроизводимость означает, что при копировании информация остается тождественной самой себе,

•Преобразуемость означает, что информация может менять способ и форму своего существования,

•Стираемость связана с таким преобразованием информации

(передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

1.3. НОСИТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ Информация всегда предусматривает существование ее источника и

потребителей (получателей).

Сообщение от источника к получателю передается посредством какой-

нибудь среды, материального носителя, являющихся в таком случае «каналом связи».

Носитель информации – среда для записи и хранения информации.

Носителем информации может быть:

•Любой материальный объект (бумага, камень, дерево, стол, классная доска, звездная пыль, мусор на полу и т.д.),

•Волны различной природы: акустические (звук), электромагнитные (свет, радиоволна), гравитационные (давление, притяжение) и т.д.,

•Вещество в различном состоянии: концентрация молекул в жидком растворе, температура и давление газа и т.д.

•Машинные носители: перфоленты, перфокарты, магнитные ленты, диски,

оптические диски и т.д.

Информация на пути от источника к потребителю проходит через ряд преобразователей - кодирующих и декодирующих устройств, вычислительную машину, обрабатывающую информацию по определенному алгоритму, и т. д. Правильное восприятие информации конечным потребителем может быть

затруднено из-за наличия различных помех.

По современным представлениям, человек живет в информационном поле - поле информации, к которому относятся информационное, гравитационное и энергетическое (электромагнитное) поля, воздействующее тем или иным образом на человека и все живое и неживое на Земле. Со стороны информационного поля на человека воздействуют различные потоки информации:

•сенсорный поток, который воспринимается органами чувств через первую сигнальную систему;

•вербальный поток устных и письменных слов;

•структурный поток, компонентами которого являются вода, пища, вдыхаемый воздух.

Каждый поток информации должен передаваться с помощью какого-то

носителя информации.

1.4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ, ОБЩЕСТВЕ И ТЕХНИКЕ

В каких процессах участвует информация, что с ней происходит в этих процессах? Каждый из нас знает, что информацию можно собирать, хранить, передавать, обрабатывать и использовать. Глядя на дорогу, по которой мы идем, мы собираем информацию с помощью зрения. В нервной ткани глаза информация сложным образом преобразуется и передается в зрительные отделы головного мозга. Здесь она подвергается дальнейшей обработке, и результат немедленно используется: к нашим мышцам поступают сигналы (информация) – и мы обходим лужи, перешагиваем через камни. Еще пример – система терморегуляции. Наша кожа содержит около 300 тысяч клеток-датчиков, собирающих информацию о температуре тела. Собранная информация

попадает в определенные участки головного мозга: центры теплоотдачи (управляют охлаждением тела) и теплопродукции (управляют нагреванием). В этих центрах информация обрабатывается и в случае необходимости нагрева, например, интенсивнее прокачивается теплая кровь по сосудам, а для охлаждения – усиливается процесс потоотделения.

На протяжении всей истории человечество овладевало веществом, энергией и информацией. Целые эпохи в развитии человечества получили название по имени наиболее передовой технологии этой эпохи. Так, «каменный век», «бронзовый век», «век книгопечатания», «век электричества», «атомный век», сейчас чаще можно услышать о «веке информации» или «веке ЭВМ».

Информационные процессы – это процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распределения информации в различных сферах человеческой деятельности.

В каждом из огромного многообразия устройств и систем, созданных человечеством, в той или иной степени происходят сбор и обработка информации. Автомат для продажи газированной воды, автомат на входе в метро и т.д.

Обработка информации – любое преобразование одного вида информации в другой, производимое по строгим формальным правилам.

1.5. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ

Для управления необходимы получение (сбор) информации, ее передача и обработка. В управлении, как правило, участвуют (рис. 1.1):

•объект, которым управляют,

•блок, который осуществляет управление,

•данные, поступающие от объекта управления к управляющему блоку Хос,

•данные или сигналы, обеспечивающие собственно управление Хупр.

Процесс управления – система целенаправленных управляющих воздействий на объект (т.е. систему) с целью перевода системы в новое в соответствии с поставленной целью состояние – из одного фазового состояния в другое и удержания системы в существующем состоянии

Хос

Обратная связь

Рис. 1.1. Схема процесса управления Любая автоматическая система работает с обратной связью.

Обратная связь - информация о состоянии объекта, позволяющая корректировать на основе этой информации управляющие воздействия.

Эта информация в технических системах, как правило, фиксируется датчиком, который преобразует ее в электрический сигнал.

Например, компьютер с помощью оптоэлектронных датчиков управляет автомобилем, обеспечивая безопасность движения, выбирая оптимальный маршрут, скорость, расход бензина; определяет и обрабатывает результаты соревнований; ведет счет деталей на конвейере; обнаруживает неисправности в системах и т.д.

Управлением как наукой занимается кибернетика. Проблемами передачи, хранения и переработки данных в процессах управления занимается информатика.

1.6. ИНФОРМАЦИОННАЯ КУЛЬТУРА ЧЕЛОВЕКА

Информационная культура включает в себя целостную систему знаний и умений в области информатики, которая позволяет:

•свободно ориентироваться в мире компьютерной техники,

•комплексно использовать ее, свободно переходя от одной ЭВМ к другой, от одного языка программирования к другому,

•осознать положительные и негативные воздействия компьютеризации на общество,

•уметь свободно разрабатывать и совершенствовать программные средства и способы использования компьютеров в своей области и деятельности,

•использовать компьютер и программные средства разумно и повседневно в качестве орудий и средств интеллектуального труда.

Информационная культура - это свод правил поведения человека в информационном компьютеризированном обществе, в человекомашинных системах, вписывающихся в мировую гуманистическую культуру человечества.

1.7. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЩЕСТВО

Понятие, введенное учеными Д.Бенком, Е.Масудой и др., об обществе будущего, в котором компьютеры, информатика, электроника преобразуют все общество, сделав его лишенным противоречий сегодняшнего дня.

Информационное (или компьютеризированное) общество – это общество, во все сферы деятельности членов которого включен компьютер и другие современные технические средства.

Эти технические средства используются в качестве орудий

интеллектуального труда, открывающих доступ к сокровищам библиотек, позволяющих с огромной скоростью проводить вычисления и перерабатывать любую информацию (цифровую, текстовую, графическую), моделировать реальные процессы, явления, события и т.д.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.Назовите важнейшие сущности окружающего нас мира.

2.Что такое информация?

3.Какие информационные процессы протекают в живой природе, обществе, технике?

4.Что включается в понятие «процесс управления»?

5.Что означает понятие «информационная культура человека»?

6.Охарактеризуйте информационное общество.

ГЛОССАРИЙ

Вещество – вид материи, которая обладает массой покоя, в земных условиях

встречается в четырех состояниях: газы, жидкости, твердые тела, плазмы.

Данные - это формализованное представление сообщения о любых фактах, действиях, предположениях, которое может быть описано понятным для вычислительного

устройства способом.

Информационная культура - это свод правил поведения человека в информационном

компьютеризированном обществе, в человеко-машинных системах, вписывающихся в мировую гуманистическую культуру человечества.

Информационное (или компьютеризированное) общество – это общество, во все

сферы деятельности членов которого включен компьютер и другие современные технические средства.

Информационное поле – поле информации, одно из трех полей, в которых, по современным представлениям, живет человек.

Информационные процессы – это процессы сбора, обработки, накопления, хранения,

поиска и распределения информации в различных сферах человеческой деятельности.

Информация – сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах,

свойствах и состояниях.

Обрабработка информации – любое преобразование одного вида информации в другой, производимое по строгим формальным правилам.

Обратная связь - информация о состоянии объекта, позволяющая корректировать на

основе этой информации управляющие воздействия.

Процесс управления – система целенаправленных управляющих воздействий на объект (т.е. систему) с целью перевода системы в новое в соответствии с поставленной целью состояние – из одного фазового состояния в другое и

удержания системы в существующем состоянии.

Энергия (от греч. слова energeia - действие) - общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи.

2.1.ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА, ИХ ФУНКЦИИ

ИВЗАИМОСВЯЗЬ

Впервые ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств, т.е. компьютеров, знаменитый математик Джон фон Нейман в 1945 году. С тех пор прошло более полувека, но выдвинутые им идеи и положения сохраняют актуальность и сегодня. Он описал, как должен быть устроен компьютер, чтобы он был универсальным и эффективным устройством для обработки информации, убедительно продемонстрировал преимущества двоичной системы для технической реализации ЭВМ.

В дальнейшем ЭВМ стали обрабатывать и нечисловые виды информации – текстовую, графическую, звуковую и др., но двоичное кодирование данных попрежнему составляет информационную основу современного компьютера. Еще одной революционной идеей является предложенный Нейманом принцип «хранимой программы». Первоначально программа задавалась путем установки перемычек на специальной коммутационной панели. Нейман первым догадался, что программа может также храниться в виде набора нулей и единиц, причем, в той же самой памяти, что и обрабатываемые ее числа. Нейман не только выдвинул принципы логического устройства ЭВМ, но и предложил ее структуру.

Основными блоками по Нейману являются следующие устройства: (рис. 2.1. На рисунке - тонкие стрелки указывают направление потоков информации, жирные – управляющих сигналов от процессора к остальным узлам)

•Арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции;

•Устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

•Запоминающее устройство (ЗУ), или память для хранения программ и данных. В современных компьютерах ЗУ включает оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), хранящее ту информацию, с которой ПК работает непосредственно в данное время, и внешнее запоминающее устройство (ВЗУ) гораздо большей емкости, но с существенно более медленным доступом и значительно меньшей стоимостью в пересчете на 1 байт информации. Память компьютера должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться или обрабатываться данные, или инструкции программ. Следует отметить, что внешняя память отличается от устройства ввода-вывода тем, что данные заносятся в нее в виде, удобном для ПК, но недоступном для непосредственного восприятия человеком.

•Устройства для ввода-вывода информации.

Принцип работы компьютера. В общих чертах работу компьютера можно описать так. Вначале с помощью какого-либо внешнего устройства в память компьютера вводится программа. Устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция (команда) программы, и организует ее выполнение. Эта команда может задавать выполнение арифметических или логических операций или запись их

результатов в память, ввод данных из внешнего устройства и т.д.

Рис. 2.1. Основные устройства компьютера

Как правило, после выполнения одной команды устройство управления начинает выполнять команду из ячейки памяти, которая находится непосредственно за только что выполненной командой. Однако этот порядок может быть изменен с помощью команд передачи управления. Таким образом, управляющее устройство выполняет инструкции программы автоматически, без вмешательства человека. Все результаты выполненной программы должны быть ею выведены на внешние устройства компьютера, после чего компьютер переходит к ожиданию каких-либо сигналов внешних устройств. В современных компьютерах арифметико-логическое устройство и устройство управления объединены в единое устройство – центральный процессор.

Многие быстродействующие компьютеры осуществляют параллельную обработку данных на нескольких процессорах, однако в основных чертах соответствуют принципам, изложенным фон Нейманом в 1945 году.

Рассмотрим подробно устройства компьютера.

1.В каждом компьютере существует центральный процессор, а также могут быть и другие процессоры, обеспечивающие некоторые функции, например, ввод/вывод данных, а также сопроцессоры.

Процессор – это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Основные характеристики процессоров:

•разрядность- это количество битов, которое воспринимается процессором как единое целое (4, 8, 16, 32, 64 – целая степень числа 2). От разрядности зависят производительность и максимальный объем внутренней памяти, с которым может работать машина.

•тактовая частота, измеряемая в мегагерцах (МГц), в значительной степени влияет на производительность компьютера и означает количество операций в секунду. Определяется генератором тактовых импульсов. Связь процессора с другими устройствами осуществляется при помощи системной шины, которая включает в себя шину данных, шину адреса, шину управляющих сигналов и шину питания.

Самые распространенные центральные процессоры фирмы Intel относятся к классу процессоров со сложным набором команд (Complex Instruction-set Computing – CISC). В настоящее время все большее распространение приобретают процессоры класса RISC (Reduced Instruction-set Computing – RISC) – процессоры с сокращенным набором команд. Сокращение количества команд позволяет увеличить скорость обработки данных. В последнее время появились процессоры, устанавливаемые уже на работающие ПК дополнительно к существующим. Их называют OverDrive. Они позволяют

повысить выходные параметры существующего процессора.

2. Оперативная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины, непосредственно участвующими в информационно-вычислительном процессе в текущий момент времени.

Главным достоинством ОЗУ – является высокое быстродействие и возможность обратиться отдельно к каждой ячейке памяти. Недостаток – невозможность сохранить информацию после выключения питания.

1. Внешняя память или внешние запоминающие устройства. Они располагаются на так называемых носителях – материальных объектах, способных хранить информацию. На первых ЭВМ применялись бумажные носители. А сейчас в основном магнитные (ленточные и дисковые) и оптические. Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом, это означает, что ПК может «обратиться» к дорожке, на которой находится информация независимо от того, где находится считывающая головка.

Типы дисков:

•НГМД, иначе флоппи-диски, или дискеты, 1,2; 1,44 Мб, получившие большое распространение;

•НЖДМД, иначе жесткий диск или «винчестер», 250 и более Мб