Теория Информации

Информатика. Музалевская Марина Анатольевна.

Тема: «Теория Информации».

1. Основные понятия информации и информатики.
2. Источники и предпосылки развития информатики.
3. Современные направления компьютерной науки.

Лекция №1.

Вопросы для самостоятельного обучения:

1. История развития компьютерной техники.

 

1. Термин  информатика происходит от французских  слов информация и автоматика, что  дословно означает информационная  автоматика.

Информатика - техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Информатика очень близка к технологии и поэтому  ее называют информационной технологией.

Информатика особое влияние уделяет вопросам взаимодействия. Для этого есть специальное понятие ИНТЕРФЕЙС.

 Существуют:

1. Аппаратные
2. Программные                                   ИНТЕРФЕЙСЫ
3. Аппаратно-программные

 

2. Компьютер - электронный прибор, предназначенный  для автоматизации, создания, хранения, обработки и транспортировки данных.

В основе любого компьютера лежит ТАКТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР, вырабатывающий через равные интервалы времени электронные сигналы, которые используются для приведение в действие всех устройств.

Управление компьютером фактически сводится к управлению распределения сигналов между устройствами. Такое управление может производится автоматически (аппаратно) и вручную (интерактивно).

Механические первоисточники:

1. Механические часы
2. Суммирующее устройство.
3. Принцип распределение на команды.

Математические первоисточники:

1. Двоичная система представления чисел ( 0 и 1).
2. Булева алгебра - работа с двумя сущностями: ИСТИНА (1) и ЛОЖЬ(0).

 

3.  Современные направления компьютерной  науки:
1. Разработка вычислительных систем и программного обеспечения.
2. Теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации.
3. Методы искусственного интеллекта, позволяющие создавать программы для решения задач, требующие определенных интеллектуальных усилий при выполнении их человеком.
4. Системный анализ, заключающийся в анализе назначения проектируемой системы и в установлении требований, которым должна отвечать.
5. Методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа.
6. Средства телекоммуникации, в том числе глобальной компьютерной сети.
7. Разнообразные приложения, охватывающие производство, науку, медицину, и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности.

 

 

 

 

Лекция №2.

Тема: «Информация и ее основные свойства».

Изучаемые вопросы:

1. Представление информации в компьютере.
2. Арифметические и логические основы ЭВМ работы.
3. Основные свойства информации.

Вопросы для самостоятельного изучения:

1.  Системы  счисления.

1.1 Данные- это составная часть информации, представляют собой зарегистрированные сигналы. Носителями данных являются:

1. Бумага
2. Магнитные ленты
3. Флешки
4. Диски

Важнейшей задачей информатики  является преобразование данных с целью  смены носителя, то есть от носителя зависят свойства информации.

Операции с данными:

1. Сбор
2. Форматизация
3. Фильтрация
4. Сортировка
5. Архивация
6. Защита
7. Транспортировка
8. Преобразование

Следовательно, работу с информацией надо автоматизировать, так как она очень трудоемкая. Для кодирования данных в информатики  используется двоичная система кодирования - последовательность двух знаков 0 и 1.

Binari digit (bit)

Одним битом  могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, истина или ложь).

Двумя битами можно выразить четыре различных понятия: 00,01,10,11.

Тремя битами можно выразить 8 различных понятий: 000,100,010,001,110,011,101,111.

Общей формулой является:

N=2^m

N – количество независимых кодированных значений.

 m – разрядность двоичного кодирования, принятая в данной системе.

Целое число.

Для кодирования достаточно делить пополам до тех пор, пока в  остатке не образуется 0 или 1. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним  остатком и образуется двоичный аналог десятичного числа.

19_{10 →} 1011₂

Для кодирования целых  чисел от 0 до 255 необходимо 8 разрядов двоичного кода (8 бит), от 0 до 6535 необходимо 16 бит, для 16,5 млн значений необходимо 24 бита.

Действительные числа.

Кодируются 80-ю разрядами, при этом число предварительно преобразуется в нормализованную форму:

3,1415926=0,31415926*10¹

3000000=0,3*10⁶

Первая часть числа называется МАНТИСОЙ (0,3).

Вторая часть числа называется ХАРАКТЕРИСТИКОЙ (10⁶).

Большую часть  из 80-ти бит отводят для хранения МАНТИСЫ и некоторое фиксируемое  количество разрядов отводят для  хранения ХАРАТЕРИСТИКИ.