Введение

Информация в 21 веке находится в открытом доступе. Телевидение, Интернет, печатные издания, радиовещание – это только малая часть ресурсов, откуда ее можно почерпнуть. Сейчас любой человек может найти сведения о чем угодно, набрав запрос в поисковой строке, – и вот все как на ладони. Но когда речь заходит о секретных материалах и конфиденциальной информации, не так-то просто становится найти нужные данные – будь то для личных целей или, например, для разоблачения тайн особо важных персон или организаций. Информация может быть уязвима, но для предотвращения пагубных последствий существует понятие защита информации.

Понятие информация

Слово «информация» происходит от латинского слова informatio, что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление.

Понятие «информация» используется в различных науках, при этом в каждой науке понятие «информация» связано с различными системами понятий. Философский подход: информация – это взаимодействие, отражение, познание. Кибернетический подход: Информация – это характеристики управляющего сигнала, передаваемого по линии связи.

Можно выделить следующие подходы к определению информации:

· традиционный (обыденный) - используется в информатике: Информация – это сведения, знания, сообщения о положении дел, которые человек воспринимает из окружающего мира с помощью органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания).

· вероятностный - используется в теории об информации: Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости и неполноты знаний.

Качественно предоставляемая информация должна обладать следующими свойствами:

· Объективность – не зависит от чьего-либо мнения

· Достоверность – отражает истинное положение дел

· Полнота – достаточна для понимания и принятия решения

· Актуальность – важна и существенна для настоящего времени

· Ценность (полезность, значимость) – обеспечивает решение поставленной задачи, нужна для того, чтобы принимать правильные решения

· Понятность (ясность) – выражена на языке, доступном получателю

Классификация информации:

· По способам восприятия - визуальная, аудиальная, Тактильная, обонятельная, вкусовая;

· По формам представления – текстовая, числовая, графическая, музыкальная, комбинированная и т.д;

· По общественному значению:

§ Массовая – обыденная, общественно-политическая, эстетическая;

§ Специальная – научная, техническая, управленческая, производственная;

§ Личная – наши знания, умения, интуиция.

· на информацию с ограниченным доступом (которая в свою очередь делится на информацию, существующую в виде государственной тайны и информацию, существующую в виде конфиденциальной информации);

· открытую (общедоступную) информацию.

К открытой информации относится: вся не правовая информация, а также информация о выборах и референдуме; официальные документы, обязательно представляемая информация.

К сведениям конфиденциального характера согласно Указу Президента РФ от 06.03.1997 № 188 "Об утверждении Перечня сведений конфиденциального характера", отнесены:

· сведения о фактах, событиях и обстоятельствах частной жизни гражданина, позволяющие идентифицировать его личность (персональные данные), за исключением сведений, подлежащих распространению в средствах массовой информации в установленных федеральными законами случаях. При этом сведения, ставшие известными работнику органа записи актов гражданского состояния в связи с государственной регистрацией акта гражданского состояния, являются персональными данными;

· сведения, составляющие тайну следствия и судопроизводства, а также сведения о защищаемых лицах и мерах государственной защиты, осуществляемой в соответствии с Федеральным законом от 20.08.2004 К" 119-ФЗ "О государственной защите потерпевших, свидетелей и иных участников уголовного судопроизводства" и другими нормативными правовыми актами Российской Федерации;

· служебные сведения, доступ к которым ограничен органами государственной власти в соответствии с ГК РФ и федеральными законами (служебная тайна);

· сведения, связанные с профессиональной деятельностью, доступ к которым ограничен в соответствии с Конституцией РФ и федеральными законами (врачебная, нотариальная, адвокатская тайна, тайна переписки, телефонных переговоров, почтовых отправлений, телеграфных или иных сообщений и т.д.);

· сведения, связанные с коммерческой деятельностью, доступ к которым ограничен в соответствии с ГК РФ и федеральными законами (коммерческая тайна);

· сведения о сущности изобретения, полезной модели или промышленного образца до официальной публикации информации о них.

Хранение, обработка и передача информации

Сбор информации не является самоцелью. Чтобы полученная информация могла использоваться, причем многократно, необходимо ее хранить. Хранение информации - это способ распространения информации в пространстве и времени. Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга – библиотека, картина – музей, фотография – альбом). Информационная система - это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур – главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Благодаря ему, поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляет собой стандартные, формализованные процедуры.

Нередко возникает потребность в передаче информации. В процессе передачи обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации - канал связи. Каналы связи могут быть разными в зависимости от технических устройств.

При получении или передаче информации также возникает необходимость ее обработки. Обработка информации - преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам.

Защита информации

Современные методы обработки, передачи и накопления информации поспособствовали появлению угроз, связанных с возможностью потери, искажения и раскрытия данных, адресованных или принадлежащих конечным пользователям. Поэтому обеспечение информационной безопасности компьютерных систем и сетей сейчас является одним из ведущих направлений развития ИТ.

Защита информации - это деятельность по предотвращению утечки защищаемой информации, несанкционированных и непреднамеренных воздействий на защищаемую информацию.

Цель защиты информации - желаемый результат защиты информации. Целью защиты информации может быть предотвращение ущерба собственнику, владельцу, пользователю информации в результате возможной утечки информации и/или несанкционированного и непреднамеренного воздействия на информацию.

Система защиты информации - совокупность органов и исполнителей, используемая ими техника защиты информации, а также объекты защиты, организованные и функционирующие по правилам, установленным соответствующими правовыми, организационно-распорядительными и нормативными документами по защите информации.

Под информационной безопасностью понимают защищенность информации от незаконного хранения, обработки и уничтожения, а также защищенность информационных ресурсов от воздействий, направленных на нарушение их работоспособности. Природа этих воздействий может быть самой разнообразной.

Это и попытки проникновения злоумышленников, и ошибки персонала, и выход из строя аппаратных и программных средств, и стихийные бедствия (землетрясение, ураган, пожар) и т. п.

Современная автоматизированная система (АС) обработки информации представляет собой сложную систему, состоящую из большого числа компонентов различной степени автономности, которые связаны между собой и обмениваются данными. Практически каждый компонент может подвергнуться внешнему воздействию или выйти из строя. Компоненты АС можно разбить на следующие группы:

Аппаратные средства - компьютеры и их составные части (процессоры, мониторы, терминалы, периферийные устройства - дисководы, принтеры, контроллеры, кабели, линии связи и т. д.);

Программное обеспечение - приобретенные программы, исходные, объектные, загрузочные модули; ОС и системные программы (компиляторы, компоновщики и др.), утилиты, диагностические программы и т. д.;

Данные - хранимые временно и постоянно, на магнитных носителях, печатные, архивы, системные журналы и т. д.;

Персонал - обслуживающий персонал и пользователи.

Существуют три базовых принципа, которые должны осуществляться. В случае несоблюдения принципов можно говорить о наличии утечки или искажении информации.

1. Конфиденциальность – обязательное для выполнения лицом, получившим доступ к определенной информации, требование не передавать такую информацию третьим лицам без согласия ее обладателя, а также обеспечение невозможности доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения.

2. Целостность – отсутствие в защищаемой информации каких-либо несанкционированных изменений (как случайных, так и преднамеренных).

3. Достоверность – гарантия того, что информация получена из известного доверенного или из надежного источника.

Информационные процессы.

Хранение, обработка и передача информации

Взаимосвязь процессов хранения, обработки и передачи информации, виды информационных носителей, способы обработки информации, виды источников и приемников информации, каналы связи, их виды и способы защиты от шума, единица измерения скорости передачи информации, пропускная способность канала связи

Процессы хранения, обработки и передачи информации являются основными информационными процессами. В разных сочетаниях они присутствуют в получении, поиске, защите, кодировании и других информационных процессах. Рассмотрим хранение, обработку и передачу информации на примере действий школьника, которые он выполняет с информацией при решении задачи.

Опишем информационную деятельность школьника по решению задачи в виде последовательности информационных процессов. Условие задачи (информация) хранится в учебнике. Посредством глаз происходит передача информации из учебника в собственную память школьника, в которой информация хранится . В процессе решения задачи мозг школьника выполняет обработку информации. Полученный результат хранится в памяти школьника. Передача результата - новой информации - происходит с помощью руки школьника посредством записи в тетради. Результат решения задачи хранится в тетради школьника.

Таким образом (рис. 9), можно выделить процессы хранения информации (в памяти человека, на бумаге, диске, аудио- или видеокассете и т. п.), передачи информации (с помощью органов чувств, речи и двигательной системы человека) и обработки информации (в клетках головного мозга человека).

Информационные процессы взаимосвязаны. Например, обработка и передача информации невозможны без ее хранения, а для сохранения обработанной информации ее необходимо передать. Рассмотрим каждый информационный процесс более подробно.

Рис. 9. Взаимосвязь информационных процессов

Хранение информации является информационным процессом, в ходе которого информация остается неизменной во времени и пространстве.

Хранение информации не может осуществляться без физического носителя.

Носитель информации - физическая среда, непосредственно хранящая информацию.

Носителем информации, или информационным носителем , может быть:

■ материальный предмет (камень, доска, бумага, магнитные и оптические диски);

■ вещество в различных состояниях (жидкость, газ, твердое тело);

■ волна различной природы (акустическая, электромагнитная, гравитационная).

В примере о школьнике были рассмотрены такие носители информации, как бумага учебника и тетради (материальный предмет), биологическая память человека (вещество). При получении школьником визуальной информации носителем информации являлся отраженный от бумаги свет (волна).

Выделяют два вида информационных носителей: внутренние и внешние . Внутренние носители (например, биологическая память человека) обладают быстротой и оперативностью воспроизведения хранимой информации. Внешние носители (например, бумага, магнитные и оптические диски) более надежны, могут хранить большие объемы информации. Их используют для долговременного хранения информации.

Информацию на внешних носителях необходимо хранить так, чтобы можно было ее найти и, по возможности, достаточно быстро. Для этого информацию упорядочивают по алфавиту, времени поступления и другим параметрам. Внешние носители, собранные вместе и предназначенные для длительного хранения упорядоченной информации, являются хранилищем информации . К числу хранилищ информации можно отнести различные библиотеки, архивы, в том числе и электронные. Количество информации, которое может быть размещено на информационном носителе, определяет информационную емкость носителя. Как и количество информации в сообщении, информационная емкость носителя измеряется в битах.

Обработка информации является информационным процессом, в ходе которого информация изменяется содержательно или по форме.

Обработку информации осуществляет исполнитель по определенным правилам. Исполнителем может быть человек, коллектив* животное, машина.

Обрабатываемая информация хранится во внутренней памяти исполнителя. В результате обработки информации исполнителем из исходной информации получается содержательно новая информация или информация, представленная в другой форме (рис. 10).

Рис. 10. Обработка информации

Вернемся к рассмотренному примеру о школьнике, решившем задачу. Школьник, который являлся исполнителем , получил исходную информацию в виде условия задачи, обработал информацию в соответствии с определенными правилами (например, правилами решения математических задач) и получил новую информацию в виде искомого результата. В процессе обработки информация хранилась в памяти школьника, которая является внутренней памятью человека.

Обработка информации может осуществляться путем:

■ математических вычислений, логических рассуждений (например, решение задачи);

■ исправления или добавления информации (например, исправление орфографических ошибок);

■ изменения формы представления информации (например, замена текста графическим изображением);

■ кодирования информации (например, перевод текста с одного языка на другой);

■ упорядочения, структурирования информации (например, сортировка фамилий по алфавиту).

Вид обрабатываемой информации может быть различным, и правила обработки могут быть разными. Автоматизировать процесс обработки можно лишь в том случае, когда информация представлена специальным образом, а правила обработки четко определены.

Передача информации является информационным процессом, в ходе которого информация переносится с одного информационного носителя на другой.

Процесс передачи информации, как ее хранение и обработка, также невозможен без носителя информации. В примере о школьнике в тот момент, когда он читает условие задачи, информация передается с бумаги (с внешнего информационного носителя) в биологическую память школьника (на внутренний информационный носитель). Причем процесс передачи информации происходит с помощью отраженного от бумаги света - волны, которая является носителем информации.

Процесс передачи информации происходит между источником информации , который ее передает, и приемником информации , который ее принимает. Например, книга является источником информации для читающего ее человека, а читающий книгу человек - приемником информации. Передача информации от источника к приемнику осуществляется по каналу связи (рис.11). Каналом связи могут быть воздух, вода, металлические и оптоволоконные провода.

Рис. 11. Передача информации

Между источником и приемником информации может существовать обратная связь . В ответ на полученную информацию приемник может передавать информацию источнику. Если источник является одновременно и приемником информации, а приемник является источником, то такой процесс передачи информации называется обменом информацией.

В качестве примера рассмотрим устный ответ ученика учите лю на уроке. В этом случае источником информации являете! ученик, а приемником информации - учитель. Источник и приемник информации имеют носители информации - биологиче скую память. В процессе ответа ученика учителю происходи1: передача информации из памяти ученика в память учителя Каналом связи между учеником и учителем является воздух а процесс передачи информации осуществляется с помощью носителя информации- акустической волны. Если учитель ш только слушает, но и корректирует ответ ученика, а ученик учитывает замечания учителя, то между учителем и учеником происходит обмен информацией.

Информация передается по каналу связи с определенной скоростью, которая измеряется количеством передаваемой информации за единицу времени (бит/с). Реальная скорость передач* информации не может быть больше максимально возможно* скорости передачи информации по данному каналу связи, которая называется пропускной способностью канала связи и зависит от его физических свойств.

Скорость передачи информации - количество информации, передаваемое за единицу времени.

Пропускная способность канала связи - максимально возможная скорость передачи информации по данному каналу связи.

По каналу связи информация передается с помощью сигналов. Сигнал - это физический процесс, соответствующий какому-либо событию и служащий для передачи сообщения об этом событии по каналу связи. Примерами сигналов являются взмахи флажками, мигания ламп, запуски сигнальных "ракет, телефонные звонки. Сигнал может передаваться с помощью волн. Например, радиосигнал передается электромагнитной волной, а звуковой сигнал - акустической волной. Преобразование сообщения в сигнал, который может быть передан по каналу связи от источника к приемнику информации, происходит посредством кодирования. Преобразование сигнала в сообщение, которое будет понятно приемнику информации, выполняется с помощью декодирования (рис. 12).

Рис. 12. Передача сигналов

Кодирование и декодирование может осуществляться как живым существом (например, человеком, животным), так и техническим устройством (например, компьютером, электронным переводчиком).

В процессе передачи информации возможны искажения или потери информации под воздействием помех, которые называются шумом . Шум возникает из-за плохого качества каналов связи или их незащищенности. Существуют разные способы защиты от шума, например техническая защита каналов связи или многократная передача информации.

Например, из-за шума улицы, доносящегося из открытого окна, ученик может не расслышать часть передаваемой учителем звуковой информации. Для того чтобы ученик услышал объяснение учителя без искажений, можно заранее закрыть окно или попросить учителя повторить сказанное.

Сигнал может быть непрерывным или дискретным. Непрерывный сигнал плавно меняет свои параметры во времени. Примером непрерывного сигнала являются изменения атмосферного давления, температуры воздуха, высоты Солнца над горизонтом. Дискретный сигнал скачкообразно меняет свои параметры и принимает конечное число значений в конечном числе моментов времени. Сигналы, представленные в виде отдельных знаков, являются дискретными. Например, сигналы азбуки Морзе, сигналы, служащие для передачи текстовой и числовой информации, - это дискретные сигналы. Поскольку каждому отдельному значению дискретного сигнала можно поставить в соответствие определенное число, то дискретные сигналы иногда называют цифровыми.

Сигналы одного вида могут быть преобразованы в сигналы другого вида. Например, график функции (непрерывный сигнал) может быть представлен в виде таблицы отдельных значений (дискретный сигнал). И наоборот, зная значения функции для разных значений аргументов, можно построить график функции по точкам. Звучащую музыку, которая передается непрерывным сигналом, можно представить в виде дискретной нотной записи. И наоборот, по дискретным нотам можно сыграть непрерывное музыкальное произведение. Во многих случаях преобразования одного вида сигнала в другой могут приводить к потере части информации.

Существуют технические устройства, которые работают с непрерывными сигналами (например, ртутный термометр, микрофон, магнитофон), и технические устройства, работающие с дискретными сигналами (например, проигрыватель для компакт-дисков, цифровой фотоаппарат, сотовый телефон). Компьютер может работать как с непрерывными, так и дискретными сигналами.

Класс: 5

Дата:

Тема: Виды информации и способы ее обработки.

Количество информации, единицы измерения информации.

Цели урока:

Образовательние:

дать понятие информации

познакомить со свойствами, видами, единицами измерения информации, информационными процессами

научить определять информационный объем сообщения

Воспитательные:

воспитание познавательной потребности, интереса к предмету;

контроль за ТБ, правильностью посадки за ПК;

прививание навыков самостоятельной работы.

привитие нравственных качеств: ответственность, дисциплинированность, аккуратность, собранность

Развивающие

развитие мышления (умение строить по аналогии с раннее изученным, сравнивать, обобщать, классифицировать, систематизировать)

развитие речи

развитие познавательного интереса у учащихся, уверенности в собственных силах, интереса к информатике как науке;

Тип урока: усвоение новых знаний

Оборудование: ПК, раздаточный материал

План урока

Организационный момент

Объяснение нового материала

Практическая работа.

Домашнее задание.

Ход урока

Организационный момент.

Здравствуйте! Сегодня мы поговорим об информации, об ее видах и свойствах, узнаем, как и в каких единицах измеряется информация, какие действия можно выполнять над информацией.

Объяснение нового материала.

Сначала дадим определение науки, изучающей информацию.

Инфоpматика - это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

Условно ее можно разбить на 3 блока:

технические средства Hardware, которое буквально переводится как "твёрдые изделия";

программные средства Software (буквально - "мягкие изделия");

средства пользователя. Brainware (от англ. brain - интеллект).

Информация является первичным и неопределяемым в рамках науки понятием. Таких понятий много в разных науках: “точка” в геометрии, “множество” в математике, “объект” в информатике. О неопределяемых понятиях принято говорить: под понятием “…” будем понимать “…”. Понятие “информация” для разных сфер человеческой деятельности имеет конкретное значение. Например, в теории информации под информацией понимают сведения, уменьшающие неопределенность, в теории информации – сведения, получаемые и используемые в целях сохранения, совершенствования и развития общественной или технической системы, в документалистике – сведения, зафиксированные на бумаге в виде текста (в знаковой, символьной, графической или табличной форме)

Информация ("informatio"(лат.) - сведения, разъяснения, изложение) - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы; - мера уменьшения неопределённости знаний; - применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде.

Информация вокруг нас существует в различных видах: в виде текстов, рисунков, чертежей, фотографий; в виде световых или звуковых сигналов; в виде радиоволн; в виде электрических и нервных импульсов; в виде магнитных записей; в виде жестов и мимики; в виде запахов и вкусовых ощущений; в виде хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов.

Вопрос: С помощью чего человек принимает информацию из окружающего мира?

Ответ: С помощью органов чувств.

По способу восприятия информации человеком различают следующие виды информации: визуальная, аудиальная, обонятельная, вкусовая, тактильная.

Для представления и обмена информацией между людьми служат языки, которые делятся на два вида: естественные, возникшие в результате исторического развития человеческого общества и формальные, созданные искусственно человеком для решения различных задач.

Виды информации, воспринимаемые компьютером: текстовая, числовая, звуковая, графическая, мультимедийная.

Информацию можно сгруппировать в две большие группы: дискретную (прерывную) и аналоговую (непрерывную).

Про информацию можно сказать: новая, старая, актуальная, достоверная, полная, точная, и т.д. Свойства информации: достоверность; полнота; ценность; своевременность; понятность; доступность; краткость.

Информация (ресурсы, знания) подразделяется на декларативную (я знаю, что …) и процедурную (я знаю, как …)

Вопрос : Приведите примеры декларативной и процедурной информации.

Ответ: Я знаю, что в русском языке 33 буквы. Я знаю, как приготовить чай.

Информация передаётся в виде сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением. Канал связи – физическая линия (прямое соединение), телефонная, телеграфная, спутниковая линия связи и аппаратные средства, используемые для передачи информации.

Вопрос: Можно ли измерить информацию?

В опорном конспекте несколько определений единицы измерения информации – бита.

Бит (англ. bit - binarydigit - двоичная цифра) - количество информации, содержащееся в сообщении типа “да - нет”; количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений; наименьшая "порция" памяти, необходимая для хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для внутримашинного представления данных и команд; минимальное количество информации.

1 байт = 8 битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2 8).

Широко используются более крупные производные единицы информации:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2 10 байт,

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2 20 байт,

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2 30 байт.

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2 40 байт,

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2 50 байт.

Информационный объем сообщения – это количество символов (равно количеству байтов).

Задание: Запишите свой адрес: улицу, номер дома и квартиры. Чтобы выяснить, каков информационный объем данного сообщения, необходимо пересчитать все символы, включая специальные (. , ; : ? () !) и пробел. Сколько байтов в вашем сообщении?

Вопрос: Какие действия может выполнить человек с информацией?

Ответ: Создать, найти, скопировать, разделить на части, структурировать, упорядочить, зашифровать, обработать, измерить, потерять.

Процесс переработки информации человеком крайне сложен, - он зависит от жизненного опыта человека, от его образования, от эрудиции, от профессии, от заинтересованности в тех или иных сведениях, даже от темперамента и нравственных установок личности.

Информационный процесс – процесс выполнения определенных операций над информацией, при которых изменяется содержание информации или форма ее представления. Основные информационные процессы: прием, обработка, хранение, передача, кодирование, поиск, выдача. Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.

3. Практическая работа.

Карточка для инклюзива.

Существуют следующие виды информации по форме представления:

Числовая информация (количественные характеристики объектов окружающего мира – возраст, вес, рост человека, численность населения, запасы полезных ископаемых, площади лесов и т.д.).

Текстовая информация (все, что написано на любом из существующих языков).

Графическая информация (рисунки, картины, чертежи, схемы, карты, фотографии и т.д.)

Звуковая информация (все, что мы слышим – человеческая речь, музыка, пение птиц, шелест листвы, сигналы машин и т. д

Видеоинформация (последовательности изображений – фильмы, мультфильмы и т. д.)

Задание: Заполните таблицу:

Вид информации	Чувство	Орган
Пример: Зрительная	Пример: Зрение	Пример: Глаза
	Слух
	Вкус
	Обоняние
	Осязание

Задание для учащихся.

Запустите программу “Калькулятор”. С помощью “Калькулятора” выполните расчетные задания в тесте, они обозначены звездочкой – это практическая часть, не забудьте зафиксировать расчет в тетради, вторая часть – теория, вопросы по теме сегодняшнего урока.

Что больше – 1 Мбайт или 1 Кбайт?

Сколько бит в одном байте?

Сколько байт в одном килобайте?

Сколько символов можно закодировать с помощью одного байта?

*Каков информационный объем статьи, находящейся на 2 страницах по 50 строк на каждой странице, по 40 символов в строке.

Номер вопроса

4. Домашнее задание: определения из опорного конспекта; задачи “Единицы измерения информации”

Обработка информации – получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.

Средства обработки информации - это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер - универсальная машина для обработки информации.

Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов.

Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем.

Практика 1. Системы счисления

Существуют позиционные и непозиционные системы счисления.

В непозиционных системах вес цифры (т.е. тот вклад, который она вносит в значение числа)не зависит от ее позиции в записи числа. Так, в римской системе счисления в числе ХХХII (тридцать два) вес цифры Х в любой позиции равен просто десяти.

В позиционных системах счислениявес каждой цифры изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число. Например, в числе 757,7 первая семерка означает 7 сотен, вторая – 7 единиц, а третья – 7 десятых долей единицы.

Сама же запись числа 757,7 означает сокращенную запись выражения

700 + 50 + 7 + 0,7 = 7 10 2 + 5 10 1 + 7 10 0 + 7 10 -1 = 757,7.

Любая позиционная система счисления характеризуется своим основанием.

За основание системы можно принять любое натуральное число - два, три, четыре и т.д. Следовательно, возможно бесчисленное множество позиционных систем : двоичная, троичная, четверичная и т.д. Запись чисел в каждой из систем счисления с основаниемq означает сокращенную запись выражения

a n-1 q n-1 + a n-2 q n-2 + ... + a 1 q 1 + a 0 q 0 + a -1 q -1 + ... + a -m q -m ,

где a i – цифры системы счисления;n иm – число целых и дробных разрядов, соответственно.

Например:

Люди предпочитают десятичную систему, вероятно, потому, что с древних времен считали по пальцам, а пальцев у людей по десять на руках и ногах. Не всегда и не везде люди пользуются десятичной системой счисления. В Китае, например, долгое время пользовались пятеричной системой счисления.

А компьютеры используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ перед другими системами:

для ее реализации нужны технические устройства с двумя устойчивыми состояниями (есть ток - нет тока, намагничен - не намагничен и т.п.), а не, например, с десятью, - как в десятичной;

представление информации посредством только двух состояний надежно ипомехоустойчиво ;

возможно применение аппарата булевой алгебры для выполнения логических преобразований информации;

двоичная арифметика намного проще десятичной.

Недостаток двоичной системы - быстрый рост числа разрядов , необходимых для записи чисел.

Двоичная система, удобная для компьютеров, для человека неудобна из-за ее громоздкости инепривычной записи .

Перевод чисел из десятичной системы в двоичную и наоборот выполняет машина. Однако, чтобы профессионально использовать компьютер, следует научиться понимать слово машины. Для этого и разработаны восьмеричная и шестнадцатеричная системы.

Числа в этих системах читаются почти так же легко, как десятичные, требуют соответственно в три (восьмеричная) ив четыре (шестнадцатеричная)раза меньше разрядов, чем в двоичной системе (ведь числа 8 и 16 – соответственно, третья и четвертая степени числа 2).

Например:

Например,

Пример: Перевести число 75 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную:

Ответ: 75 10 = 1 001 011 2 = 113 8 = 4B 16 .

Умножение пpоизводится до тех поp, пока дpобная часть пpоизведения не станет pавной нулю. Это значит, что сделан точный пеpевод. В пpотивном случае пеpевод осуществляется до заданной точности. Достаточно того количества цифp в pезультате, котоpое поместится в ячейку.

Пример: Перевести число 0,35 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную:

Ответ: 0,35 10 = 0,01011 2 = 0,263 8 = 0,59 16 .

Примеpы:

Целые числа могут представляться в компьютере со знаком или без знака.

Целые числа без знака обычнозанимают в памяти один или два байта и принимают в однобайтовом формате значения от 00000000 2 до 11111111 2 , а в двубайтовом формате - от 00000000 00000000 2 до 11111111 11111111 2 .

Обработка информации

Обработка (преобразование) информации -- это процесс изменения формы представления информации или её содержания. Обрабатывать можно информацию любого вида, и правила обработки могут быть самыми разнообразными.

Примеры обработки информации:

Пример обработки информации

Входная информация

Правило преобразования

Выходная информация

Таблица умножения

Множители

Правила арифметики

Произведение

Определение времени полёта рейса «Москва -- Ялта»

Время вылета из Москвы и время прилёта в Ялту

Математическая формула

Время в пути

Отгадывание слова в игре «Поле чудес»

Количество букв в слове и тема

Формально не определено

Отгаданное слово

Получение секретных сведений

Шифровка от резидента

Своё в каждом конкретном случае

Дешифрованный текст

Постановка диагноза болезни

Жалобы пациента и результаты анализов

Знания и опыт врача

Примеры информационного процесса

Пример. Дети не знают, что внутри у заводной игрушки. Им известно одно: если завести игрушку, она поедет. Большинство телезрителей мало, что знают об устройстве телевизора. Но когда на экране появляются помехи во время просмотра телепрограммы, оперирование ручками (кнопками) настройки часто позволяет получить четкое изображение. Выражаясь языком кибернетики, телезритель начинает манипулировать входами, надеясь получить на выходе устранение помех.

Такую систему, в которой наблюдателю доступны лишь входные и выходные величины, а её структура и внутренние процессы неизвестны, называют «чёрным ящиком».

Не будет преувеличением сказать, что любая вещь, любой предмет, любое явление -- любой познаваемый объект -- всегда первоначально выступает для наблюдателя как «чёрный ящик».

Пример. Перед инженером стоит неисправный компьютер, находящийся на гарантийном обслуживании. Разбирать его нельзя, но инженер должен решить, отправить аппарат для ремонта или заменить новым. В практической деятельности врач сталкивается с внешними проявлениями болезни, но истинное состояние организма больного ему неизвестно. Перед врачом задача «чёрного ящика».

Обработка информации по принципу «чёрного ящика» -- процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют, и они не принимаются во внимание.

Каждая фаза в общем случае преобразует (или отображает) входной сигнал в выходной. Например, при обработке сигнал S3 преобразуется в сигнал S4. Это делается для удобства проведения следующей процедуры или, в последнем случае, для удобства потребителя.

Пример. Рассмотрим информационный процесс, имеющий место при приеме в ВУЗ абитуриентов, к числу которых в недавнем времени относился и наш читатель (при этом отметим, что подобный информационный процесс, когда решается некоторая задача преобразования информации из конкретной предметной области, называется предметным). Названные на рисунке элементы представлены ниже:

источник информации - абитуриент, сведения о знаниях и других достоинствах которого являются основанием для зачисления в ВУЗ. Сигнал S1 - это документы (например, аттестат о среднем образовании), которые сдаются в приемную комиссию;

сбор информации выполняется работниками приемной комиссии, куда стекаются сведения о прошлых успехах абитуриента и результатах вступительных испытаний. Очевидны качественные и количественные характеристики источника-абитуриента: это баллы в аттестате, различные квалификации, которые он приобрел в результате обучения на дополнительных курсах и факультативах, медицинские справки и т.д. При этом собираемые данные регистрируются, например, записываются в сводные ведомости, где по каждому студенту фиксируются данные о нем. Формируется сигнал S2 (в этом случае он носит бумажный характер). Возможно также использование технических систем для регистрации собранных данных. Если приемная комиссия снабжена компьютерной техникой, сигнал S2 носит электронный характер.

В любом случае, как правило, применяется фиксация информации на бумажном носителе;

передача информации. В простейшем случае это передача данных курьером (работником приемной комиссии) тому лицу, который занимается их обработкой. При этом, очевидно, никаких изменений с данными не происходит (если только курьер их не потеряет), т.е. сигналы S2 и S3 равны. Если возможно использование технических систем для передачи информации, этот процесс механизирован или автоматизирован (в случае применения ЭВМ).

При автоматизации передачи возможно несовпадение сигналов S2 и S3 по их синтаксическим характеристикам, что связано с особенностями этой процедуры и подробнее рассматривается далее;

обработка сводится к упорядочению списка абитуриентов в зависимости от качественных и количественных параметров (они назывались выше). Тогда самые достойные на зачисление оказываются в начале списка и первыми включаются затем в приказ. Эту работу выполняют в приемной комиссии (такая задача в несколько упрощенном виде использована ранее). Тогда сигнал S4 - это упорядоченный список абитуриентов, разбитый на группы по специальностям. Очевидно, эта фаза может выполняться вручную, но именно для подобных задач используются средства вычислительной техники, и в первую очередь - компьютеры;

передача упорядоченного списка абитуриентов в деканат, занимающийся формированием учебных групп по каждой специальности, аналогично первой процедуре передачи может выполняться как человеком, так и техническими системами. Как отмечалось выше, в первом случае сигналы S4 и S5 могут совпадать, во втором - могут различаться;

представление списков абитуриентов, разбитых на группы, выполняется деканатами. Сигнал S6 имеет вид таблиц, включающих фамилии и инициалы абитуриентов. Каждая из таблиц соотнесена с той или иной учебной группой;

потребитель информации - ректор ВУЗа, который готовит и визирует приказ о зачислении в ВУЗ.

Пример. Сформируем схему обращения информации при сдаче студентами сессии:

Сигнал S1 - это ответы студентов на экзаменах, которые анализируются преподавателем и оцениваются, как правило, по пятибалльной системе (фаза Сбор). В результате формируется ведомость сдачи экзамена (сигнал S2), которая секретарем кафедры (или самим преподавателем) передается в деканат того факультета, к которому "приписаны" студенты (фаза Передача).

Очевидно, если по дороге не случается фальсификации, сигналы S2 и S3 совпадают. В деканате ведомость попадает методисту, который выполняет ее обработку - заполняет специальный журнал успеваемости, где собираются данные об успеваемости каждого студента за все время обучения в Вузе (фаза Обработка). Можно сказать, что сам журнал (сигнал S4)выполняет функцию хранения информации (на рисунке эта фаза не показана).

По окончании срока сессии методист готовит для декана справку о результатах сессии по всем учебным группам студентов: списки неуспевающих, списки студентов, претендующих на стипендию, списки тех, кто может получать повышенную (именную) стипендию и т.д. (фаза Представление). Эта справка и есть сигнал S6, который поступает декану для решения типичных для деканата задач: отчисление студентов, перевод на следующий курс или на другую специальность (другое учебное заведение), восстановление и т.п. Следует отметить, что некоторые фазы, в свою очередь, могут рассматриваться как совокупность последовательных операций, среди которых можно выделить операции, аналогичные рассмотренным фазам. Например, в фазе Обработка, как будет показано далее, имеет место сбор информации. Это говорит о том, что детализация информационных процессов определяется уровнем их рассмотрения с целью последующей автоматизации, т.е. решения соответствующих задач с помощью компьютера.

Для реализации большинства рассмотренных выше процедур, составляющих информационный процесс, используется компьютер. Однако и сам компьютер можно рассматривать как устройство переноса информации от источника к потребителю. Такая постановка вопроса позволяет лучше понять происходящие внутри компьютера информационные процессы, направленные на решение поставленных перед ним задач; она рассматривается.