50521 (Базовые понятия и определения информатики)

Понятие «информация» и ее определения

Понятия, в отличие от определений, не даются однозначно, а вводятся на примерах, причем каждая научная дисциплина делает это по-своему, выделяя в качестве основных компонентов те, которые наилучшим образом соответствуют ее предмету и задачам. При этом типична ситуация, когда понятие об информации, введенное в рамках одной научной дисциплины, может опровергаться конкретными примерами и фактами, полученными в рамках другой науки. Например, представление об информации как о совокупности данных, повышающих уровень знаний об объективной реальности окружающего мира, характерное для естественных наук, может быть опровергнуто в рамках социальных наук. Нередки также случаи, когда исходные компоненты, составляющие понятие информации, подменяют свойствами информационных объектов, например, когда понятие информации вводят как совокупность данных, которые могут быть усвоены и преобразованы в знания.

Информация-это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Блок вопросов: Информация и данные

1. Какие существуют меры информации и когда ими надо пользоваться?

Синтаксическая мера–это мера количества информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту.

Семантическая мера – для измерения смыслового содержания информации, т.е. ее количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Тезаурус-это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

Прагматическая мера-эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цели. Эта мера также величина относительная, обусловленная особенностями использования этой информации в той или иной системе. Ценность информации целесообразно измерять в тех же самых единицах (или близких к ним), в которых измеряется целевая функция.

Блок вопросов: Знания как форма представления информации

1. Что происходит при извлечении знаний?

Извлечение знаний – получение инженером по знаниям наиболее полного представления о предметной области и способах принятия решения в ней.

Происходит перенос компетентности экспертов на инженеров по знаниям с использованием различных методов: анализ текстов, диалоги, экспертные игры, лекции, дискуссии, интервью, наблюдения и др.

Классификация задач, решаемых на ЭВМ.

Существует большое число разнообразных классификаций задач. С позиций специфики разработки и вида программного обеспечения будем различать два класса задач- технологические и функциональные.

Технологические задачи ставятся и решаются при организации технологического процесса обработки информации на компьютере. Технологические задачи являются основой для разработки сервисных средств программного обеспечения в виде утилит, сервисных программ, библиотек процедур и др., применяемых для обеспечения работоспособности компьютера, разработки других программ или обработки данных функциональных задач.

Функциональные задачи требуют решения при реализации функций управления в рамках информационных систем предметных областей. Например, управление деятельностью торгового предприятия, планирование выпуска продукции, управление перевозкой грузов и т.п. Функциональные задачи в совокупности образуют предметную область и полностью определяют ее специфику.

Предметная область-совокупность связанных между собой функций, задач управления, с помощью которых достигается выполнение поставленных целей.

Блок вопросов: Модель и моделирование

1.Определите понятия: «модель» и «моделирование».

Модель - это искусственно созданный объект (заместитель; условный образ; изображение и т.п.), который аналогичен исследуемому объекту (оригиналу), конструируемый так, чтобы отобразить характеристики объекта (структуру, свойства, взаимосвязи и отношения между элементами объекта), существенные для исследования.

моделирование – это метод исследования объектов познания на их моделях, построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений для определения или улучшения их характеристик, рационализации способов их построения, управления ими и т.п.

Блок вопросов: Алгоритм и алгоритмизация задачи

1.Соотнесите понятия: «данные» и «алгоритм».

Данные - это отдельные факты, характеризующие объекты, процессы и явления в предметной области, а также их свойства.

Алгоритм – это точно определенное описание способа решения задачи в виде конечной (по времени) последовательности действий.

Блок вопросов: Средства реализации задач на компьютере

1.Перечислите основные принципы компьютера фон-неймановской архитектуры и разъясните их содержание.

Микропроцессор (МП). Это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Системная шина. Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой.

Основная память (ОП). Она предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

Понятие «сложная задача».

Если же появляются трудности в постановке задачи, выбора её методов решения, алгоритмов и средств программной реализации, то задача является сложной.

Сложность задачи связана с обнаружением в объектах исследования большого разнообразия свойств и отношений (структуры) между элементами этого объекта, требующих своего определения. Это сложность выбора данных, сложность их описания, большое количество информации, сложность постановки задачи, её алгоритмизации и программирования. В данном случае рассматривают задачу как сложную (большую), а подход к изучению таких задач называют системным подходом.

Системный подход направлен на разработку специфических познавательных средств для решения сложных задач.

Блок вопросов: Основы системного подхода

1.Дайте определения структуры и иерархии. Приведите примеры их графического представления.

Структура – фиксированное упорядоченное множество элементов и отношений между ними. Она дает общее представление о системе в целом. Значение структуры облегчает изучение элементов, входящих в целое, поскольку элементы находятся в зависимости от структуры целостного образования.

Иерархия – последовательное деление системы (не обязательно единственным способом) на конечное число подчиненных частей, называемых подсистемами. Каждую из подсистем в свою очередь можно подразделить на конечное число более мелких подсистем вплоть до получения подсистем (предельных единиц), выражающих предел делимости на подсистемы и обладающих функциональной спецификой целого, достаточной для независимого рассмотрения и изучения.

Блок вопросов: Основные подходы к проектированию программ

1.Зачем необходимо использовать технологию модульного проектирования? информатика графический программа

Решение сложных задач обычно приводит к разработке системы программ (программного обеспечения). В этом случае традиционное программирование является неэффективным и требуется использование современной технологии программирования.

Принцип модульности предполагает разделение программы на поддающиеся осмысливанию элементы, каждый из которых выполняет определенную часть задачи и конструируется независимо от остальных. Правильное структурирование дает возможность на каждом этапе разработки сосредоточить внимание разработчика на одной обозримой части или поручить реализацию разных его частей разным исполнителям.

В зависимости от используемой парадигмы программирования модуль может быть представлен в той или иной форме.

Вопросы контрольного задания

1.Соотнесите понятия: информация, система знаний и информационный ресурс.

Информация- это содержание какого-либо сообщения, сведения о чем-либо, рассматриваемые в аспекте их передачи в пространстве и времени.

Система знаний- это умение решать задачи из определенного круга задач, включающего не только процедурные задачи, но и творческие, проблемные и поисковые задачи.

Информационный ресурс- это вся совокупность сведений, получаемых и накапливаемых в процессе развития науки и практической деятельности людей, для их многоцелевого использования в общественном производстве и управлении.

Информатика: предмет и задачи.

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

Из этого определения видно, что информатика очень близка к технологии, поэтому ее предмет нередко называют информационной технологией.

Предмет информатики составляют следующие понятия:

а) аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

б) программное обеспечение средств вычислительной техники;

в) средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

г) средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.

Блок вопросов: Информатика

1.Расскажите об информатике как об отрасли.

Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации главным образом с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности.

Информатику как в целом, так и каждую ее часть обычно рассматривают с различных позиций: как отрасль народного хозяйства, как фундаментальную науку, как прикладную дисциплину.

Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации.

Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем.

Информатика как прикладная дисциплина занимается:

а) изучением закономерностей в информационных процессах;

б) созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности;

в) 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.

Что такое архитектура ЭВМ? Сформулируйте определение и расшифруйте его.

Архитектура компьютера обычно определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя. Основное внимание при этом уделяется структуре и функциональным возможностям машины, которые можно разделить на основные и дополнительные.

Структура компьютера - это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

Основные функции определяют назначение ЭВМ: обработка и хранение информации, обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечивают эффективные режимы ее работы, диалог с пользователем, высокую надежность и др. Названные функции ЭВМ реализуются с помощью ее компонентов: аппаратных и программных средств.

Блок вопросов: Архитектура вычислительных систем

1.Дайте классификацию средств вычислительной техники?

Исходя из функциональных возможностей и размеров ЭВМ, их можно разделить на несколько классов: суперЭВМ, большие ЭВМ, малые ЭВМ, микро ЭВМ.

Классификация ЭВМ по принципу действия: аналоговые, цифровые и гибридные.

Классификация ЭВМ по назначению: универсальные, проблемно – ориентированные и специализированные.

Блок вопросов: Концепции построения ВС

1.Дайте определение жизненного цикла вычислительной системы и ее компонент.

Термином жизненный цикл принято отражать совокупность процессов и этапов развития организмов живой природы, технических систем, продуктов производства от моментов зарождения или появления потребности их создания и использования до прекращения функционирования или применения.

Программы и данные в системах и вычислительных машинах являются наиболее гибкими компонентами программной инженерии и подвержены изменениям в течение всего их жизненного цикла.

Крупномасштабные комплексы программ являются компонентами систем, реализующими обычно их основные, функциональные свойства, увеличивающими сложность и создающими предпосылки для последующих изменений их жизненного цикла.

Основные характеристики персонального компьютера и ориентировочные значения некоторых из них.

Основными характеристиками ПК являются:

1. Быстродействие, производительность, тактовая частота.

2. Разрядность машины и кодовых шин интерфейса.