'

Учебный курс: «Информатика» и «Компьютерные науки» (1 курс) Доцент кафедры информационных систем ИМЭИ ИГУ, Кандидат физико-математических наук Потороченко Николай Анатольевич, М.т. 8 914 87 444 22 E-mail: potor@baikal.ru Сайт с информационными материалами для самостоятельного изучения: http://potor.baikal.ru

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

1 Учебный курс: «Информатика» и «Компьютерные науки» (1 курс) Доцент кафедры информационных систем ИМЭИ ИГУ, Кандидат физико-математических наук Потороченко Николай Анатольевич, М.т. 8 914 87 444 22 E-mail: potor@baikal.ru Сайт с информационными материалами для самостоятельного изучения: http://potor.baikal.ru


Слайд 1

2 Введение в информатику «Многие вещи нам не понятны не потому, что наши понятия слабы: но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий» Козьма Прутков «Окружающий нас мир непознаваем, ввиду того, что мы изучаем не его, а лишь наше представление о нем» Эммануил Кант


Слайд 2

3 Введение в информатику ЗНАНИЯ ??? ИНФОРМАЦИЯ ??? ДАННЫЕ ??? ИНФОРМАТИКА ??? АЛГОРИТМ ??? ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ??? КОМПЬЮТЕР ??? ПРОГРАММИРОВАНИЕ ???


Слайд 3

4 Введение в информатику Область профессионально-человеческой деятельности, которая поддается в настоящее время формализации, алгоритмизации (следовательно, и автоматизации с помощью ЭВМ), составляет только небольшую часть формализованных знаний, большая часть айсберга знаний пока плохо формализована и плохо структурирована. Знания, в данный момент практически недосягаемые, в частности, неотделимые от их авторов (существующие, например, на уровне подсознания) и не формализуемые. Простые (“ремесленнические”) знания, которые могут быть переданы по принципу “делай как я”. Знания, доступные для объяснения, но не всегда формально описываемые. Формально описываемые знания Аксиоматически построенные теории


Слайд 4

5 Введение в информатику Все знания, сведения о реальном мире можно разделить на две категории: - знание фактов («Я знаю, что...» ), декларативные* знания; - знание правил («Я знаю, как...»), процедурные** знания. Для того чтобы правильно определить свои действия в конкретной ситуации, т.е. воспользоваться знаниями, равно необходимы и те, и другие. * - от Declaratio (лат.) - объявление ** - от Procedere (лат.) - продвигаться. Последовательность действий для совершения какого-либо дела


Слайд 5

6 Введение в информатику Понятие информации. Информация* наряду с материей и энергией является первичным понятием нашего мира и поэтому в строгом смысле не может быть определена. Можно лишь перечислить ее основные свойства, например такие как: 1) информация приносит сведения об окружающем мире, которых в рассматриваемой точке не было до ее получения; 2) информация не материальна, но она проявляется в форме материальных носителей, дискретных знаков или первичных сигналах; 3) знаки и первичные сигналы несут информацию только для получателя, способного их распознать. * - от Informatio (лат.) - ознакомление, разъяснение


Слайд 6

7 Введение в информатику Язык как средство представления и передачи информации Все живые существа могут воспринимать образную информацию (запахи, вкусы, шумы и многое другое). Человек же еще умеет представлять свои знания в знаковом (символьном) виде. Из различных символов (букв, цифр, знаков препинания) состоит текст; из символов - только уже звуковых (фонем) - состоит устная речь. Можно передать информацию с помощью жестов. И это тоже - символы. Знаковую систему для представления информации называют языком, а полный набор символов языка - его алфавитом. Языки делятся на разговорные (естественные) и формальные. Формальные языки специально создаются, чаще всего для определенной области человеческой деятельности (например, язык математики). В вычислительной технике тоже используются особые формальные языки – языки программирования.


Слайд 7

8 Введение в информатику Действия человека с информацией: - обмен (передача и прием); - хранение; - обработка. Обмен информацией необходим для предания ей свойства «полезности». Хранение информации: в собственной памяти человека - и тогда ей можно воспользоваться сразу; "на внешних носителях" (в книге, блокноте, на магнитной ленте и т. п.), откуда ее сперва нужно прочитать. Обработка информации: - получение новых знаний на основе уже известных фактов и правил; - изменение формы представления (например, перевод на другой язык); - упорядочивание (сортировка); - поиск в большом массиве (словаре, справочнике, картотеке и т.п.)... При этом, так же как при обмене и хранении, человек зачастую использует различные технические средства, наиболее универсальным из которых является компьютер.


Слайд 8

9 Введение в информатику Свойства информации: · Понятность; · Полезность; · Достоверность; · Актуальность; · Полнота; · Точность. Когда информация представлена в виде, пригодном для последующей (ручной или автоматической) обработки, ее называют словом «данные». Данные – это зарегистрированные сигналы. Методы – способы переработки данных. Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов.


Слайд 9

10 Введение в информатику Понятия «информация» и «данные» не тождественны. Данные – диалектическая составная часть информации. Физический метод регистрации может быть любым: механическое перемещение физических тел, изменение электрических, магнитных, оптических характеристик, химического состава и (или) характера химических связей, изменение состояния системы и многое другое. В соответствии с методом регистрации данные могут хранится и транспортироваться на носителях различных видов. Операции с данными В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов. Трудозатраты на обработку данных неуклонно возрастают, что связано: - с постоянным усложнением условий управления производством и обществом; - с быстрыми темпами появления и внедрения новых носителей данных, средств хранения и доставки данных.


Слайд 10

11 Введение в информатику 1. Сбор – накопление данных с целью обеспечения достаточной полноты информации для принятия решения; 2. Формализация – приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности; 3. Фильтрация – отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать; 4. Сортировка – упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации; 5. Группировка – объединение данных по заданному признаку с целью повышения удобства использования; повышает доступность информации; 6. Архивация – организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат на хранение данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом; 7. Защита – комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведение и модификации данных; 8. Транспортировка – прием и передача данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя – клиентом; 9. Преобразование – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую, что связано как с изменением типа носителя, так и использованием средств, не предназначенными для транспортировки данного вида данных (например, телефонные модемы).


Слайд 11

12 Введение в информатику Работа с большими наборами данных автоматизируется проще, когда данные упорядочены, то есть образуют заданную структуру. Основные типы структур данных: Линейные структуры – это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента однозначно определяется его номером (например, список). Табличные структуры данных (матрицы) – это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых находится ячейка, содержащая искомый элемент (например, таблица умножения). В иерархической структуре адрес элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу (например, система почтовых адресов). Город А Улица 1 Улица 2 Улица N Дом 1 Дом 2 Дом L Кв. 1 Кв. 2 Кв. R


Слайд 12

13 Введение в информатику Слово "информатика" происходит от франц. information (информация) и automatique (автоматика). У американских исследователей существует аналог термина «Информатика» - “Computer Sciences” – «Компьютерные науки». Может показаться, что предметом курса является исключительно проблемы автоматизации обработки информации с помощью компьютеров… Классическое определение: Информатика – наука, изучающая структуру, общие свойства, вопросы сбора, хранения, поиска, переработки, преобразования, использования знаний, научно-технической информации. Расширенное определение: Информатика – наука об информации и информационных процессах, о моделях и моделировании, об алгоритмах и алгоритмизации (о программах и программировании), о различных классах исполнителей алгоритмов (в частности, о компьютерах), о технологиях получения и актуализации информации, об их использовании в общественном развитии.


Слайд 13

14 Введение в информатику Базовые понятия информатики: информация и сообщение алгоритм и алгоритмизация система и структура, отношение и связь, порядок изменение, изменчивость и выбор - получение, переработка, сжатие, актуализация информации с помощью сообщений различного типа, - происхождение и формы передачи (последовательная, параллельная и смешанная) сообщений. - разработка эффективных алгоритмов для решения различных задач и оценка алгоритмической разрешимости; - создание программ и программных комплексов, программирование. - информационная система и структура представления информации и данных; - отношения между их компонентами. - оценка альтернатив и выбор решений на базе различных информационных систем и процессов.


Слайд 14

15 Введение в информатику Базовые понятия информатики: модель и моделирование исполнитель и его операционная среда язык и грамматика проектирование систем и технология - описание и исследование систем различной природы с помощью моделей и моделирования. - автомат (компьютер) и комплекс автоматов (компьютерная система); - описание архитектуры и принципов работы технических средств и операционных сред (систем). - формализация информации с помощью алгоритмических языков; - языки программирования и языки общения с пользовательскими средами. - проектирование сложных информационных систем; - информационные и компьютерные технологии.


Слайд 15

16 Введение в информатику Предметная область науки “информатика”: информационные процессы и системы, модели, языки их описания и технологии их актуализации, направленные: - на получение знаний (внутренняя сущность информатики), - на применение знаний, принятие на их основе решений в различных проблемных областях (внешняя сущность информатики).


Слайд 16

17 Введение в информатику История развития информатики, как науки о знаниях и технологиях I. Период добумажной информатики


Слайд 17

18 Введение в информатику История развития информатики, как науки о знаниях и технологиях II. Период бумажной информатики


Слайд 18

19 Введение в информатику История развития информатики, как науки о знаниях и технологиях II. Период бумажной информатики


Слайд 19

20 Введение в информатику История развития информатики, как науки о знаниях и технологиях III. Период безбумажной информатики Основные атрибуты общества безбумажной информатики (специально не используется термин «информационное общество», так как такое общество полностью ещё нигде не построено, а критерии могут изменяться): безбумажные (электронные) документооборот и делопроизводство, их государственная поддержка и целенаправленное развитие; информационная (компьютерная, сетевая) грамотность населения и её государственная поддержка и развитие; превращение информации в товар (со всеми атрибутами товара); развитая (интеллектуальная) и доступная система баз данных и знаний, доступа к сетям и информации Интернет; информатизация и информационная безопасность основных систем общества; актуализация вещественно-энерго-информационных связей систем и процессов


Слайд 20

21 Введение в информатику В мировой глобальной информационной системе сетей Интернет каждый месяц число новых пользователей растет в среднем на 15-20%. Первая в истории компьютерная сеть начала разрабатываться в конце 60-ых годов, сегодня уже Интернет насчитывает более 50 тыс. компьютерных сетей, более 400 млн. пользователей и более 30 млн. компьютеров (мест доступа). В мировых базах данных накоплено более 155 млн. документов. Стоимость информационных услуг и количество людей, занятых в сфере информационного обслуживания резко начали расти, например, в США в начале 80-ых годов в сельском хозяйстве было занято около 5%, в промышленности - 20%, в сфере обслуживания - 30%, в сфере информационных услуг - 45% всех работающих в стране. Прогнозируемый аналогичный показатель начала нового тысячелетия - 70%. Вступление государства в “информационную цивилизацию” прежде всего, подтверждается макроэкономическими показателями, в частности, - увеличением доли информационного сектора в валовом национальном продукте и повышением доли работников информационной сферы в общей численности занятых. Информационный бизнес занимает заметное место в структуре экономики промышленно развитых стран.


Слайд 21

22 Введение в информатику Д.С. Робертсон (США) выдвинул формулу: “цивилизация - это информация”. Используя количественные меры математической теории информации, Робертсон ранжирует цивилизации по количеству производимой ими информации на 5 следующих уровней: 0 - информационная емкость мозга отдельного человека - примерно 107 бит; 1 - устное общение внутри общины, деревни или племени, количество циркулирующей информации - примерно 109 бит; 2 - письменная культура; мерой информированности общества служит Александрийская библиотека, имеющая 532800 свитков, в которых содержится примерно 1011 бит информации; 3 - книжная культура: имеются сотни библиотек, выпускаются десятки тысяч книг, газет, журналов, совокупная емкость которых оценивается примерно в 1017 бит; 4 - информационное общество с электронной обработкой информации объемом примерно 1025 бит.


Слайд 22

23 Введение в информатику Информатика, рассматриваемая с точки зрения хранения и преобразования информации, как правило, сводится, в основном, к компьютерам (служащим определенным человеческим целям). Это – ресурсный или технократический подход к информатике. Если же информатика рассматривается с коммуникационных позиций, например, с позиции передачи знаний, то она выступает неотъемлемым элементом культуры общества. Оба подхода должны быть взаимосвязаны. Абсолютизация первого подхода приводит к заблуждению, что технические возможности предопределяют цели развития общества (возникают технократические утопии). Абсолютизация второго подхода может привести к забвению технических возможностей информатики, недооценке технических нововведений, к излишнему формализму.


Слайд 23

24 Введение в информатику Три основные ветви информатики: Теоретическая, математическая информатика (brainware) изучает теоретические проблемы информатики (большей частью связанные с формальными системами, моделями, алгоритмами и теорией программирования, кодирования и организации систем). Практическая, прикладная информатика (software) изучает практические, конкретные проблемы информатики (большей частью связанные с программированием и использованием моделей, программными и компьютерными технологиями и системами). Техническая, инженерно-физическая информатика (hardware) изучает инженерно-физические, технические проблемы информатики (большей частью связанные с разработкой и использованием технических средств обработки информации, ЭВМ и систем ЭВМ, сетей).


Слайд 24

25 Введение в информатику


×

HTML:





Ссылка: