ГУМАНИТАРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ (ФИЛИАЛ)
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АВТОНОМНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.И. ВЕРНАДСКОГО» В Г. ЯЛТЕ
КАФЕДРА МЕНЕДЖМЕНТА И ТУРИСТСКОГО БИЗНЕСА
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
ИНФОРМАТИКА
для обучающихся I курса направления подготовки:
МЕНЕДЖМЕНТ
Профиль подготовки: Менеджмент гостиничной, курортной и
туристской деятельности
для обучающихся I курса направления подготовки:
ЭКОНОМИКА
Профиль подготовки: Финансы и кредит
Ялта – 2016
Информатика. Конспект лекций по дисциплине для обучающихся
1 курса направления подготовки 38.03.02 «Менеджмент» и 38.03.01 «Экономика». – Ялта, 2016.
Разработчик: Столяренко А. В., доцент кафедры менеджмента и туристского бизнеса
© Гуманитарно-педагогическая академя (филиал)
ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени
В.И. Вернадского» (г. Ялте), 2016
СОДЕРЖАНИЕ
| 1. | Тема 1. Базовые понятия Информатики ….………….. | |
| 2. | Тема 2. Системы счисления ….………….. | |
| 3. | Тема 3. Основы организации и функционирования компьютеров ….………….. | |
| 4. | Тема 4. Программное обеспечение компьютеров ….………….. | |
| 5. | Тема 5. Операционные системы ….………….. | |
| 6. | Тема 6. Текстовые редакторы ….………….. | |
| 7. | Тема 7. Редакторы для создания презентаций ….…… | |
| 8. | Тема 8. Обзор табличных процессоров | |
| 9. | Тема 9. Формулы, функции и средства адресации в формулах. Табличный процессор | |
| 10. | Тема 10. Система управления базами данных | |
| 11. | Тема 11. База данных. Запросы и отчеты | |
| 12. | Список рекомендуемой литературы…………………………….………... |
|
|
Тема 1. Базовые понятия Информатики
Информацией называют сведения о тех или иных объектах, явлениях или процессах в окружающей среде. Любая форма человеческой деятельности связана с передачей и обработкой информации. Она необходима для правильного управления окружающей действительностью, достижения поставленных целей и в конечном счете - для существования человека. Любая система: социально-экономическая, техническая, или система в живой природе действует в постоянной взаимосвязи с внешней средой – другими системами более высокого и более низкого уровней. Взаимосвязь осуществляется посредством информации, которая передает как команды управления, так и сведения, необходимые для принятия правильных решений. Понятие информации как важнейшего элемента системы, охватывающего все стороны ее жизнедеятельности можно считать универсальным, применимым к любым системам.
Единого научного мнения о количественном смысле понятия "информация" не существует. Разные научные направления дают различные определения исходя из тех объектов и явлений, которые они изучают. Некоторые из них считают, что информация может быть выражена количественно, давая определения количества и объема информации (меры информации), другие ограничиваются качественными толкованиями.
Синтаксическая мера информации используется для количественного выражения обезличенной информации, не выражающей смыслового отношения к объектам.
Семантическое (смысловое) количество информации измеряется тезаурусной мерой. Она выражает способность наблюдателя (пользователя) принимать поступившее сообщение.
|
|
Прагматическая мера информации. Создание порции информации происходит по некоторой причине, а получение информации может привести к некоторому результату. Количественной мерой информации в этом случае может быть степень реакции системы на данную информацию.
Эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цели. Она также относительна, обусловлена особенностями использования информации в той или иной системе. Ценность информации целесообразно измерять в тех же самых единицах (или близких к ним), в которых измеряется поставленная цель.
Информационные процессы (сбор, обработка и передача информации) всегда играли важную роль в науке, технике и жизни общества. В ходе эволюции человечества просматривается устойчивая тенденция к автоматизации этих процессов, хотя их внутреннее содержание по существу осталось неизменным.
Сбор информации — это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем — аппаратно. Например, пользователь может получить информацию о движении поездов или самолетов сам, изучив расписание, или же от другого человека непосредственно, либо через какие-то документы, составленные этим человеком, или с помощью технических средств (автоматической справки, телефона и т. д.). Задача сбора информации не может быть решена в отрыве от других задач, — в частности, задачи обмена информацией (передачи).
|
|
Обмен информацией — это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель — принимает. Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача этой информации. В результате обмена информацией между источником и получателем устанавливается своеобразный «информационный баланс», при котором в идеальном случае получатель будет располагать той же информацией, что и источник.
Обмен информации производится с помощью сигналов, являющихся ее материальным носителем. Источниками информации могут быть любые объекты реального мира, обладающие определенными свойствами и способностями. Если объект относится к неживой природе, то он вырабатывает сигналы, непосредственно отражающие его свойства. Если объектом-источником является человек, то вырабатываемые им сигналы могут не только непосредственно отражать его свойства, но и соответствовать тем знакам, которые человек вырабатывает с целью обмена информацией.
Принятую информацию получатель может использовать неоднократно. С этой целью он должен зафиксировать ее на материальном носителе (магнитном, фото, кино и др.). Процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации называется накоплением информации. Среди записанных сигналов могут быть такие, которые отражают ценную или часто используемую информацию. Часть информации в данный момент времени особой ценности может не представлять, хотя, возможно, потребуется в дальнейшем.
Хранение информации — это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки.
Обработка информации — это упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения задачи.
После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Эта операция реализуется в ходе решения задачи выдачи информации. Выдача информации, как правило, производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц, графиков и пр.
Информационная технология — это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распространение и отображение информации с целью снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, а также повышения их надежности и оперативности.
Информационные технологии характеризуются следующими основными свойствами:
• предметом (объектом) обработки (процесса) являются данные;
• целью процесса является получение информации;
• средствами осуществления процесса являются программные, аппаратные и программно-аппаратные вычислительные комплексы;
• процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с данной предметной областью;
• выбор управляющих воздействий на процессы должен осуществляться лицами, принимающими решение;
• критериями оптимизации процесса являются своевременность доставки информации пользователю, ее надежность, достоверность, полнота.
Информатика – фундаментальная научная дисциплина, которая изучает информационные процессы, происходящие в системах различной природы, и возможность их автоматизации [2, с. 7].
Термин информатика возник во Франции в 60-х годах. Так называли область, занимающуюся автоматизированной обработкой информации с помощью ЭВМ. Информатика – informatique, в переводе с французского, означает «информационная автоматика или автоматизированная переработка информации». Термин образован путем слияния слов information (информация) и automatique (автоматика). Следует обратить внимание на то, что не говорят «автоматическая обработка», а говорят именно «автоматизированная», так как полностью автоматическим процесс обработки информации, то есть без участия человека, быть не может. Иногда информатику называют computer science (наука о компьютерной технике).
Позже, когда информатика стала самостоятельной областью человеческой деятельности, термин приобрел новый смысл. Сегодня он используется не только для отображения достижений компьютерной техники, но и для обозначения процессов, связанных с передачей и обработкой информации.
Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации главным образом (но не единственным!) с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности.
В узком смысле информатика – наука, состоящая из трех взаимосвязанных частей – технических средств (hardware), программных средств(software), алгоритмических средств (brainware).
Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.
Можно выделить следующие задачиинформатики [3, с. 37]:
· 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.
Комплекс индустрии информатики станет ведущим в информационном обществе. Тенденция ко все большей информированности в обществе в существенной степени зависит от прогресса информатики как единства науки, техники и производства.
«Информатика служит прежде всего для формирования определенного мировоззрения в информационной сфере и освоения информационной культуры, то есть умения целенаправленно работать с информацией, профессионально используя для ее получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию и соответствующие ей технические и программные средства» [3, с. 6].
До недавнего времени большинство специалистов по компьютерной технике и информационным технологиям склонялось к мнению, что информатика – это дисциплина практического применения, так как обучаемый учится работать на персональном компьютере и изучает наиболее распространенные программные средства. Но сегодня информатика стала уверенно отходить от автоматики. Технический аспект науки определился в отдельное направление – computer science. Появились новые разделы информатики, связанные с информационным управлением, информационной безопасностью, формализацией информации и т.д.
Основной целью изучения информатики должно быть достижение уровня общей грамотности в области информатики и информационных технологий. Эта грамотность должна встать в один ряд с такими компонентами результатов общего образования как математическая грамотность, языковая грамотность, естественнонаучная и т.д.
Изучение информатики должно сформировать информационно грамотную личность, способную эффективно работать с информацией. Такой человек должен:
· понимать, каких сведений не хватает для решения поставленных задач;
· представлять, где и как найти недостающие сведения, в том числе сопоставляя сведения из разных источников или анализируя известные данные;
· анализировать полученные сведения и проверять их на истинность, непредвзятость, актуальность;
· усваивать, осмыслять, понимать найденные сведения, сопоставляя их с известными ранее, переводить сведения в знания;
· фиксировать полученные сведения, а также результат их анализа и осмысления и сохранять для последующего использования;
· излагать свои знания, как в индивидуальной беседе, так и публично, включая выступления перед разными категориями слушателей с учетом этих категорий;
· создавать печатные и электронные издания разных видов и жанров для донесения читателю своей точки зрения;
· применять полученные сведения в своей научной деятельности, в том числе для принятия решений;
· использовать современные технические средства при выполнении перечисленных видов работы с информацией;
· уметь выполнять данные виды работы с информацией как индивидуально, так и в составе группы.
Кроме того, информатика, как учебная дисциплина в педвузе, должна продолжать формировать информационную культуру будущего учителя. Здесь следует отметить, что информационная культура учителя является частью его общей культуры, ее гуманистической и технологической составляющих.
Цели обучения информатике сформулировал К.К. Колин:
· формирование новой информационной культуры российского общества, которую должна составлять совокупность профессиональных, социальных и этических норм поведения людей в новой, высокоавтоматизированной информационной среде обитания в XXI веке;
· формирование целостного миропонимания и современного научного мировоззрения, которые должны быть основаны на признании единства основных информационных процессов в природе и обществе, а также понимании ведущей роли информации в эволюционных процессах и обеспечении жизнедеятельности природных и социальных систем;
· подготовка высокообразованных людей и высококвалифицированных специалистов, способных к профессиональному росту и профессиональной мобильности в условиях информатизации общества и развития наукоемких технологий [5].
Ядро современной информатики образуют четыре составные части [1, с. 24], каждая из которых может рассматриваться как относительно самостоятельная научная дисциплина.
Теоретическая информатика – часть информатики, занимающаяся изучением структуры и общих свойств информации и информационных процессов, разработкой общих принципов построения информационной техники и технологии. Она основана на использовании математических методов и включает в себя такие основные математические разделы, как теория алгоритмов и автоматов, теория информации и теория кодирования, теория формальных языков и грамматик, исследование операций и др.
Средства информатизации (технические и программные) – раздел, занимающийся изучением общих принципов построения вычислительных устройств и систем обработки и передачи данных, а также вопросов, связанных с разработкой систем программного обеспечения.
Информационные системы и технологии – раздел информатики, связанный с решением вопросов по анализу потоков информации, их оптимизации, структурировании в различных сложных системах, разработкой принципов реализации в данных системах информационных процессов.
Изучением закономерностей и форм движения информации в обществе, возникающих в современном обществе информационных, психологических, социально-экономических проблем и методов их решения занимается новое направление исследований в области информатики – социальная информатика.
Информатика – очень широкая сфера научных знаний, возникшая на стыке нескольких фундаментальных и прикладных дисциплин. К фундаментальным принято относить те науки, основные понятия которых носят общенаучный характер, используются во многих других науках и видах деятельности.
Как комплексная научная дисциплина информатика связана с:
· философией и психологией – через учение об информации и теорию познания;
· математикой – через теорию математического моделирования, дискретную математику, математическую логику и теорию алгоритмов;
· лингвистикой – через учение о формальных языках и о знаковых системах;
· кибернетикой – через теорию информации и теорию управления;
· физикой и химией, электроникой и радиотехникой – через «материальную» часть компьютера и информационных систем.
Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. Она является научным фундаментом процесса информатизации общества. С ней связано прогрессивное увеличение возможностей компьютерной техники, развитие информационных сетей, создание новых информационных технологий, которые приводят к значительным изменениям во всех сферах общества: в производстве, науке, образовании, медицине и т. д. [1].
Литература
1. Акулов, О.А. Информатика: базовый курс: учеб. пособие для студентов / О.А. Акулов, Н.В. Медведев. – М.: Омега-Л, 2005. – 552 с.
2. Бешенков, С.А. Информатика. Систематический курс. Учебник для 10 класса / С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. – 432 с.
3. Информатика. Базовый курс / Симонович С.В. [и др.] – СПб: Питер, 2005. – 640 с.
4. Информатика: Учебник / Под ред. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 768 с.
5. Колин, К.К. О структуре и содержании образовательной области «Информатика» / К.К. Колин // Информатика и образование. – 2000. – №10. – С. 2-4.
Основы теории информации
Вся жизнь человека так или иначе связана с накоплением и обработкой информации, которую он получает из окружающего мира, используя пять органов чувств – зрение, слух, вкус, обоняние и осязание. Как научная категория «информация» составляет предмет изучения для самых разных дисциплин: информатики, кибернетики, философии, физики, биологии, теории связи т. д. Несмотря на это, строгого научного определения, что же такое информация, до настоящего времени не существует, а вместо него используют понятие об информации. Понятие отличается от определений тем, что разные дисциплины в разных областях науки и техники вкладывают в него разный смысл с тем, чтобы оно в наибольшей степени соответствовало предмету и задачам конкретной дисциплины. Имеется множество определений и понятия информации, от наиболее общего философского (информация есть отражение реального мира) до наиболее частного прикладного (информация есть сведения, являющиеся объектом переработки). Вот некоторые из них [1, с. 4]:
· сообщение, осведомление о положении дел, сведения о чем-либо, передаваемые модели;
· уменьшаемая, снимаемая неопределенность в результате получения сообщений;
· передача, отражение разнообразия в любых процессах и объектах, отраженное разнообразие;
· товар, являющийся объектом купли-продажи знаний для достижения определенных целей;
· данные как результат организации символов в соответствии с установленными правилами;
· продукт взаимодействия данных и адекватных им методов;
· сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления.
Высшей, специфической формой отражения является сознание человека. Кроме этого, существуют и другие формы – психическая (присущая не только человеку, но и животным, несущая в себе информацию, способную влиять на их эмоциональные состояния и поведение), раздражимость (охватывающая, помимо прочего, растения и простейшие организмы, регулирующие на слабые механические, химические, тепловые контакты с окружающей средой) и самая элементарная форма – запечатление взаимодействия (присущая и неорганической природе, и элементарным частицам, т. е. материи вообще).
Так, кусок каменного угля несет в себе «отражение» событий, произошедших в далекие времена, т. е. обладает свойством информативности. Деловое письмо с предложениями сотрудничества информативно, так как отражает серьезные намерения определенного учреждения или ведомства. Команда приступить к конкретным действиям (запуску ракеты, отправки груза, производству вычислений и т. п.) содержит информацию о подготовленности соответствующих служб и своевременности предпринимаемых шагов.
Информация не является ни материей, ни энергией. В отличие от них она может возникать и исчезать. В указанных примерах информация в куске каменного угля или делового письма может исчезнуть, если исчезнет ее носитель, например, сгорит.
Особенность информации заключается в том, что проявляется она только при взаимодействии объектов, причем обмен информацией может совершаться не вообще между любыми объектами, а только между теми из них, которые представляют собой организованную структуру (систему). Элементами этой системы могут быть не только люди: обмен информацией может происходить в животном и растительном мире, между живой и неживой природой, людьми и устройствами. Так, информация, заключенная в куске каменного угля проявляется лишь при взаимодействии с человеком, а растение, получая информацию о свете, днем раскрывает свои лепестки, а ночью закрывает их.
Понятие «информация» обычно предполагает наличие двух объектов – «источника» информации и «приемника» (потребителя, адресата) информация.
Информация передается от источника к приемнику в материально-энергетической форме в виде сигналов (например, электрических, световых, звуковых и т. д.), распространяющихся в определенной среде.
Сигнал – физический процесс (явление), несущий сообщение (информацию) о событии или состоянии объекта наблюдения.
Информация может поступать непрерывно или дискретно, т.е. в виде последовательности отдельных сигналов. Соответственно различают непрерывную и дискретную информацию.
Информация – специфический атрибут реального мира, представляющий собой его объективное отражение в виде совокупности сигналов и проявляющийся при взаимодействии с «приемником» информации, позволяющим выделять, регистрировать эти сигналы из окружающего мира и по тому или иному критерию их идентифицировать.
Из этого определения следует, что:
· информация объективна, так как это свойство материи – отражение;
· информация проявляется в виде сигналов и лишь при взаимодействии объектов;
· одна и та же информация различными получателями может быть интерпретирована по-разному, в зависимости от «настройки» «приемника».
Человек воспринимает сигналы посредством органов чувств, которые «идентифицируются» мозгом. Поэтому, например, при наблюдении одного и того же объекта человек с лучшим зрением может получить больше информации об объекте, чем тот, у которого зрение хуже. В то же время при одинаковой остроте зрения, в случае, например, прочтения текста на иностранном языке, человек, не владеющий этим языком, вообще не получит никакой информации, так как его мозг не сможет ее «идентифицировать». Приемники информации в технике воспринимают сигналы с помощью различной измерительной и регистрирующей аппаратуры. При этом приемник, обладающий большей чувствительностью при регистрации сигналов и более совершенными алгоритмами их обработки, позволяет получить большие объемы информации.
Информация имеет определенные функции и этапы обращения в обществе. Основными из них являются:
· познавательная, цель которой – получение новой информации. Функция реализуется в основном через такие этапы обращения информации, как:
- ее синтез (производство),
- представление,
- хранение (передача во времени),
- восприятие (потребление);
· коммуникативная – функция общения людей, реализуемая через такие этапы обращения информации, как:
- передача (в пространстве),
- распределение;
· управленческая, цель которой – формирование целесообразного поведения управляемой системы, получающей информацию. Эта функция информации неразрывно связана с познавательной и коммуникативной и реализуется через все основные этапы обращения, включая обработку.
Информацию, которую получает человек, можно считать мерой уменьшения неопределенности знаний. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию [4, с. 75]. Подход к информации как мере уменьшения неопределенности знаний позволяет количественно измерять информацию, что чрезвычайно важно для информатики.
Рассмотрим конкретный пример. Пусть у нас имеется монета, которую мы бросаем на ровную поверхность. С равной вероятностью произойдет одно из двух возможных событий – монета окажется в одном из двух положений: «орел» или «решка».
Можно говорить, что события равновероятны, если при возрастающем числе опытов количества вы «орла» и «решки» постепенно сближаются. Например, если мы бросим монету 10 раз, то «орел» может выпасть 7 раз, а решка – 3 раза, если монету бросим 100 раз, то «орел» может выпасть 60 раз, а «решка» – 40 раз, если бросим монету 1000 раз, то «орел» может выпасть 530 раз, а «решка» – 470 и т.д. В итоге при очень большой серии опытов количества выпадений «орла» и «решки» практически сравняются.
Перед броском существует неопределенность наших знаний (возможны два события), и, как упадет монета, предсказать невозможно. После броска наступает полная определенность, так как мы видим (получаем зрительное сообщение), что монета в данный момент находится в определенном положении (например, «орел»). Это сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний в два раза, так как до броска мы имели два вероятных события, а после броска – только одно, то есть в два раза меньше. Говорят, что получено количество информации, равное 1 биту.
Бит является минимальной единицей измерения количества информации, а следующей по величине единицей является байт, причем
1 байт = 23 бит = 8 бит
В информатике система образования кратных единиц измерения количества информации отличается от принятых в большинстве наук. Компьютер оперирует числами не в десятичной системе счисления, а в двоичной, поэтому в кратных единицах измерения информации используется коэффициент 2n.
Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:
1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт;
1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт.
Существует несколько мер информации: синтаксическая мера, семантическая мера и прагматическая мера [2]. Синтаксическая мера – это мера количества информации, которая оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту. Семантическая мера служит для измерения смыслового содержания информации, т.е. ее количества на семантическом уровне. Прагматическая мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цели.
Для измерения информации на синтаксическом уровне вводятся два параметра: объем информации (данных) – V (объемный подход) и количество информации – I (энтропийный подход).
Объемный подход. При реализации информационных процессов информация передается в виде сообщения, представляющего собой совокупность символов какого-либо алфавита. При этом каждый новый символ в сообщении увеличивает количество информации, представленной последовательностью символов данного алфавита. Если теперь количество информации, содержащейся в сообщении из одного символа, принять за единицу, то объем информации V в любом другом сообщении будет равен количеству символов (разрядов) в этом сообщении. Так как одна и та же информация может быть представлена многими разными способами (с использованием разных алфавитов), то и единица измерения информации (данных) соответственно будет меняться.
Так, в десятичной системе счисления один разряд имеет вес, равный 10, и соответственно единицей измерения информации будет дит (десятичный разряд). В этом случае сообщение в виде n -разрядного числа имеет объем данных V = n дит.
В двоичной системе счисления один разряд имеет вес, равный 2, и соответственно единицей измерения информации будет бит (двоичный разряд). В этом случае сообщение в виде n -разрядного числа имеет объем данных V = n бит.
Создатели компьютеров отдают предпочтение именно двоичной системе счисления, потому что в техническом устройстве наиболее просто реализовать два различных состояния, например: диод открыт или закрыт, конденсатор заряжен или незаряжен и т.п. (Системы счисления рассматриваются в данном пособии в следующем разделе.)
Энтропийный подход. В теории информации и кодирования принят энтропийный подход к измерению информации. Этот подход основан на том, что факт получения информации всегда связан с уменьшением разнообразия или неопределенности (энтропии) системы. Исходя из этого, количество информации в сообщении определяется как мера уменьшения неопределенности состояния данной системы после получения сообщения. Неопределенность может быть интерпретирована в смысле того, насколько мало известно наблюдателю о данной системе. Как только наблюдатель выявил что-нибудь в физической системе, энтропия системы снизилась, так как для наблюдателя система стала более упорядоченной.
Таким образом, при энтропийном подходе под информацией понимается количественная величина исчезнувшей в ходе какого-либо процесса (испытания, измерения и т. д.) неопределенности. При этом в качестве меры неопределенности вводится энтропия Н, а количество информации равно:
I = Hapr – Haps,
где Hapr – априорная энтропия о состоянии исследуемой системы или процесса;
Haps – апостериорная энтропия.
Апостериори (от лат. a posteriori – из последующего) – происходящее из опыта (испытания, измерения).
Априори (от лат. a priori – из предшествующего) – понятие, характеризующее знание, предшествующее опыту (испытанию), и независимое от него.
В случае когда в ходе испытания имевшаяся неопределенность снята (получен конкретный результат, т. е. Haps = 0), количество полученной информации совпадает с первоначальной энтропией I = Hapr.
Американский ученый К. Шеннон обобщил понятие меры неопределенности выбора H на случай, когда Н зависит не только от числа состояний, но и от вероятностей этих состояний.
Формула Шеннона: N
I = - S pi log2 pi,
i=1
где pi – вероятность i-го события.
При равновероятностных выборах формула Шеннона преобразуется в формулу Хартли:
I = log 2 N или 2I = N,
где N – количество равновероятных событий,
I – количество информации.
Без информации не может существовать жизнь в любой форме и не могут функционировать созданные человеком любые информационные системы. Без нее биологические и технические системы представляют груду химических элементов. Общение, коммуникации, обмен информацией присущи всем живым существам, но в особой степени – человеку. Будучи аккумулированной и обработанной с определенных позиций, информация дает новые сведения, приводит к новому знанию. Получение информации из окружающего мира, ее анализ и генерирование составляют одну из основных функций человека, отличающую его от остального животного мира.
Вопросы для самопроверки
1. Дайте определение информатике.
2. Какова общая структура информатики?
3. Определите связи информатики с другими науками.
4. Какие определения понятия «информация» вы знаете?
5. Назовите формы отражения в живой и неживой природе.
6. Какие вам известны приемники и источники информации?
7. Какие функции выполняет информация в обществе?
8. Расскажите о мерах информации.
9. В каких единицах можно измерять информацию?
10. В чем суть различных подходов к измерению информации?
Литература
1. Акулов, О.А. Информатика: базовый курс: учеб. пособие для студентов / О.А. Акулов, Н.В. Медведев. – М.: Омега-Л, 2005. – 552 с.
2. Бешенков, С.А. Информатика. Систематический курс. Учебник для 10 класса / С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. – 432 с.
3. Каймин, В.А. Информатика: учеб. – М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2007. – 272 с.
4. Угринович, Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н.Д. Угринович. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2002. – 512 с.