Информатика и информационные технологии: основные понятия и определения

Тема №1. Основные понятия и определения дисциплины "Информатика и информационные технологии". Технические и программные средства реализации информационных технологий. Виды информации. Измерение информации Информатика как наука изучает структуру и общие свойства информации, методы и системы ее создания, поиска, накопления, обработки, хранения, передачи и распределения с помощью средств связи и вычислительной техники. Информатика как вид практической деятельности занимается проектированием, изготовлением, сбытом и развитием систем информатизации (технические и программные средства). Информатика – это учебный предмет, директивно веденный в 1985 году как общеобразовательный курс «Основы информатики и вычислительной техники». Основные разделы информатики: 1. Теоретическая информатика 2. Вычислительная техника 3. Программирование 4. Информационные системы 5. Искусственный интеллект Информационные технологии (ИТ) – процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов1. Существует несколько классификаций ИТ: 1) В соответствии с предметной областью: ИТ в образовании, экономике, промышленности, управлении и т.д. 1 ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» от 27.07.2006 №149-ФЗ (ред. от 18.03.2019) 2) В соответствии с решаемой задачей: ИТ обработки данных, ИТ управления, ИТ электронного офиса, ИТ поддержки принятия решений, ИТ экспертных систем 3) В соответствии с типом обрабатываемой информации: ИТ обработки текстовой информации, ИТ обработки табличной информации, ИТ баз данных, ИТ обработки графической информации, ИТ обработки звуковой информации, ИТ обработки мультимедиа информации 4) В соответствии со способом построения: локальные, сетевые Целью информационных технологий является производство и обработка информации для её последующего анализа и принятия на основе проведённого анализа оптимального решения, касающегося выполнения какого-либо действия. Методы информационных технологий представляют собой методы обработки данных. Внедрение ИТ требует знания базовых информационных процессов, методов и средств базовых и прикладных информационных технологий; умения применять ИТ при решении функциональных задач в различных предметных областях; получения представления об областях применения информационных технологий и их перспективах. Выделяют следующие этапы развития ИТ:  Домеханический  Механический  Электрический  Электронный  Компьютерный  Internet/Intranet (новейшие) ИТ Средства информационных технологий: математические, технические, программные, информационные, методические. Универсальным является компьютер, техническим а средством коммуникационные обработки средства, информации использующие компьютеры, служат для связи и передачи информации. Понятие информации (от лат. informatio – разъяснение, осведомление, изложение) является одним из основных, фундаментальных понятий в современной науке. Существует много формулировок понятия «информация». Приведем ту, что содержится в тексте федерального закона «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» (№149-ФЗ от 27.07.2006): Информация — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления2. Информацию можно классифицировать по многим признакам, например: по способу воспроизводства (визуальная, аудиальная, тактильная, обонятельная, вкусовая); по форме представления (текстовая, числовая, графическая, звуковая, комбинированная); по общественному значению (массовая, специальная, личная) и т.д. Свойства информации: полнота, достоверность, своевременность, ясность, ценность, точность и т.д. Информация всегда имеет своего физического носителя (электрические сигналы, электромагнитные волны, звуковые сообщения, оптические сигналы, бумажные распечатки и т.п.). Сигналы бывают аналоговые и дискретные. Большинство современных компьютеров обрабатывают данные, представленные в дискретном (цифровом) виде. Теорема Котельникова устанавливает принципиальную возможность представления непрерывного сигнала последовательностью его мгновенных значений. Такое преобразование лежит в основе импульсных методов передачи сообщений в радиотехнических системах. Дискретизация непрерывных сигналов в соответствии с теоремой Котельникова является 2 ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» от 27.07.2006 №149-ФЗ (ред. от 18.03.2019) промежуточной операцией при формировании цифровых сигналов, которые нашли широкое распространение в радиотехнических системах передачи сообщений, в радиоэлектронных системах обработки, отображения и регистрации информации, и во многих других областях. Существует несколько подходов (уровней) к измерению информации: - синтаксический (количественная оценка информации этого уровня не связана с содержательной стороной информации; основные величины – объем информации (данных) и количество информации); - семантический (для измерения смыслового содержания информации); - прагматический (определяет полезность (ценность) информации для достижения пользователем поставленной цели). Единицы измерения информации: 1 байт = 23 бит = 8 бит 1 Кбайт (килобайт) = 210 байт =1024 байт 1 Мбайт (мегабайт) = 220 байт=1024 Кбайт 1 Гбайт (гигабайт) = 230 байт = 1024 Мбайт 1 Тбайт (терабайт) = 240 байт = 1024 Гбайт 1 Пбайт(петабайт) = 250 байт = 1024 Тбайт Основные формулы: 1) N = 2i , где N – число всех возможных равновероятных событий (исходов опыта), i – количество информации в сообщении (бит) 2) i = log2(1/p) , где i – количество информации в сообщении об одном из неравновероятных событий (бит), p – вероятность наступления данного события (исхода опыта) 3) V = k*i , где V – объем данных в сообщении (бит), k – количество символов в сообщении, i – количество информации (бит), приходящееся на один символ сообщения 4) V = x*y*i , где V – объем графического изображения (бит), x – количество пикселей по горизонтали, y – количество пикселей по вертикали, i – количество информации (бит) на один пиксел. 5) V = i*t*f*s , V – объем звукового файла (бит), i – глубина кодирования звука (бит), t – длительность записи (с), f – частота дискретизации (Гц), s – количество каналов звучания (s=1 – моно, s=2 – стерео, s=4 – квадро) 6) U = V / t , где U - скорость передачи информации (бит/с), V – объем данных (бит), t – время передачи данных (с) Контрольные вопросы обучающимся по материалам лекции 1. Что такое «информационная технология»? 2. Приведите примеры информационных технологий. 3. Что такое «информация»? 4. Перечислите свойства информации. 5. Назовите виды информации. 6. Как можно измерить информацию? 7. Какие единицы измерения информации знаете?