Информатика – предмет и задачи: структура информатики.
Информатика – это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.
Информатика как прикладная дисциплина занимается:
· изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение);
· созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности;
· разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.
Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.
Задачи информатики состоят в следующем:
· исследование информационных процессов любой природы;
· разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
· решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
Предмет информатики составляют следующие понятия:
· аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
· программное обеспечение средств вычислительной техники;
· средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения.
Адекватность информации. Формы адекватности информации.
Под адекватностью информации понимают степень соответствия информации, полученной потребителем, тому, что автор вложил в ее содержание (то есть в данные). Поскольку информация является продуктом взаимодействия данных и методов, то на ее свойства, в том числе и на адекватность, влияют как адекватность данных, так и адекватность методов.
От степени адекватности информации зависит правильность принятия решения.
Адекватность информации может выражаться в трех формах:
· синтаксической;
· семантической;
· прагматической.
Синтаксическая адекватность отображает формально-структурные характеристики информации, не затрагивая ее смыслового содержания. На синтаксическом уровне учитываются тип носителя и способ представления информации, скорость ее передачи и обработки, размеры кодов представления информации, надежность и Точность преобразования этих кодов и т. д. Информацию, рассматриваемую с таких позиций, обычно называют данными.
Семантическая(смысловая)адекватность определяет степень соответствия образа объекта самому объекту. Здесь учитывается смысловое содержание информации. На этом уровне анализируются сведения, отражаемые информацией, рассматриваются смысловые связи. Таким образом, семантическая адекватность проявляется при наличии единства информации и пользователя. Эта форма служит для формирования понятий и представлений, выявления смысла, содержания информации и ее обобщения.
Прагматическая (потребительская) адекватность отражает соответствие информации цели управления, реализуемой на ее основе. Прагматические свойства информации проявляются при наличии единства информации, пользователя и цели управления. На этом уровне анализируются потребительские свойства информации, связанные с практическим использованием информации, с соответствием ее целевой функции деятельности системы.
Качество информации.
Качество информации является одним из важнейших параметров для потребителя информации. Оно определяется следующими характеристиками:
· Репрезентативность - правильность отбора информации в целях адекватного отражения источника информации. Например, в целях большей репрезентативности данных о себе абитуриенты стремятся представить в приемную комиссию как можно больше свидетельств, дипломов, удостоверений и другой информации, подтверждающей их высокий уровень подготовки, что учитывается при зачислении в ВУЗ;
· содержательность - семантическая емкость информации. Рассчитывается как отношение количества семантической информации к ее количеству в геометрической мере. Это характеристика сигнала, про который говорят, что «мыслям в нем тесно, а словам просторно». В целях увеличения содержательности сигнала, например, используют для характеристики успеваемости абитуриента не полный перечень его аттестационных оценок, а средний балл по аттестату;
· достаточность (полнота) - минимальный, но достаточный состав данных для достижения целей, которые преследует потребитель информации. Эта характеристика похожа на репрезентативность, однако разница состоит в том, что в данном случае учитывается минимальный состав информации, который не мешает принятию решения. Например, абитуриент - золотой медалист может не представлять в приемную комиссию свой аттестат: диплом, подтверждающий получение золотой медали, свидетельствует о полном наборе отличных оценок в аттестате;
· доступность - простота (или возможность) выполнения процедур получения и преобразования информации. Эта характеристика применима не ко всей информации, а лишь к той, которая не является закрытой. Для обеспечения доступности бумажных документов используются различные средства оргтехники для их хранения, а для облегчения их обработки используются средства вычислительной техники;
· актуальность - зависит от динамики изменения характеристик информации и определяется сохранением ценности информации для пользователя в момент ее использования. Очевидно, что касается информации, которая используется при зачислении, она актуальна, так как само обучение уже закончилось, и его результаты изменены быть не могут, а, значит, остаются актуальными;
· своевременность - поступление не позже заранее назначенного срока. Этот параметр также очевиден недавним абитуриентам: опоздание с представлением позитивной информации о себе при поступлении может быть чревато не зачислением;
· точность - степень близости информации к реальному состоянию источника информации. Например, неточной информацией является медицинская справка, в которой отсутствуют данные о перенесенных абитуриентом заболеваниях;
· достоверность - свойство информации отражать источник информации с необходимой точностью. Эта характеристика вторична относительно точности. В предыдущем примере получаемая информация недостоверна;
· устойчивость - способность информации реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.
Важнейшим качеством является достоверность. Отсутствие этого качества у информации автоматически делает бессмысленным наличие всех остальных её характеристик. Необходимо заметить, что существует давняя традиция отождествлять «достоверность» информации с «надёжностью».
Не менее важной характеристикой является полнота информации. В современном весьма динамичном мире огромное значение приобретает также оперативность информации. Ведь её управленческая ценность (именно как ресурса) начинает неотвратимо снижаться сразу же с момента её возникновения. К наиболее безобидным примерам отсутствия оперативности можно отнести ситуацию, когда Гидр метеоцентр сообщает о «возможном сходе снежных лавин», а получатели этого сообщения заняты поисками пропавших под снегом людей.
Достаточно очевидно, что информация должна обладать и таким важным качеством как доступность. Любой человек, а тем более – руководитель, должны иметь возможность (инструмент, технологию) доступа к необходимой информации. Актуальность также относится к числу её базовых характеристик. В эпоху информационного общества важнейшим средством информационного обеспечения является массовая коммуникация.
Программное управление ЭВМ.
Название «электронная вычислительная машина» соответствует изначальной области применения ЭВМ — выполнению научно-технических расчетов. Однако для современных ЭВМ больше соответствует определение программно управляемая искусственная (инженерная) система, предназначенная для восприятия, хранения, обработки и передачи информации.
Такое определение подчеркивает, что в основу ЭВМ положен принцип программного управления. Один из способов его реализации был предложен в 1945 г. американским математиком Дж. фон Нейманом, и с тех пор неймановский принцип программного управления используется в качестве основного принципа построения ЭВМ. Этот принцип состоит в следующем:
- информация кодируется в двоичной форме и разделяется на единицы (элементы) информации — слова;
- разнотипные слова информации различаются по способу использования, но не способами кодирования;
- слова информации размещаются в ячейках памяти машины и идентифицируются номерами ячеек, которые называются адресами слов;
- алгоритм представляется в форме последовательности управляющих слов — команд, которые определяют наименование операции и слова информации, участвующие в операции. Алгоритм, представленный в терминах машинных команд, называется программой;
- выполнение вычислений, предписанных алгоритмом, сводится к последовательному выполнению команд в порядке, однозначно определяемом программой. Первой выполняется команда, заданная пусковым адресом программы. Обычно это адрес первой команды программы. Адрес следующей команды однозначно определяется в процессе выполнения текущей команды и может быть либо адресом следующей по порядку команды, либо адресом любой другой команды. Процесс вычислений продолжается до тех пор, пока не будет выполнена команда, предписывающая прекращение вычислений.
Неймановский принцип программного управления не лишен недостатков. Во-первых, представление информации в двоичной форме (нетрадиционной для человека) существенно затрудняет «общение» человека с машиной. ЭВМ с развитой системой интерпретации обеспечивают восприятие алгоритмов, записанных на языках высокого уровня — в виде знаков операций, наименований величин и данных, представляемых в естественной форме, причем указанные возможности реализуются за счет введения в ЭВМ нетрадиционных средств адресации и операций над информацией. Во-вторых, неймановский принцип предполагает, что коды слов информации не зависят от типа информации. Это приводит к тому, что программист сам обязан следить за тем, чтобы для обработки информации определенного типа, например целых или действительных чисел, использовались соответствующие операции, чтобы был запрограммирован перевод чисел из одной формы представления в другую и пр. Если эти правила не соблюдаются, то в программе появляются ошибки, а результат может получиться непредсказуемым. В-третьих, память неймановской машины сугубо линейна, так как идентифицируется последовательностью адресов, например от 0 до М. И какой бы ни была структура данных, т. е. из каких бы элементов (скаляров, векторов, матриц) ни состояли данные и как бы они ни были взаимосвязаны, программист должен эти данные спроецировать на линейную цепочку адресов О, 1,..., М. Затем при составлении программы ему приходится определять способ выделения адресов, соответствующих отдельным структурным элементам данных. Процедуры размещения информации в. памяти и выделения элементов информации оказываются весьма сложными.