Понятия информации. Свойства. Понятия количества информации.

Понятия информации. Свойства. Понятия количества информации.

Термин "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснения, изложение.

В обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п. "Информировать" в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше";

в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;

в кибернетике под информацией понимает ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер).

Информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объём сообщения.

Информация может существовать в виде: текстов, рисунков, чертежей, фотографий; световых или звуковых сигналов; радиоволн; электрических и нервных импульсов; магнитных записей; жестов и мимики; запахов и вкусовых ощущений; хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами

Информация передаётся в форме сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.

Подходы к определению количества информации. Формулы Хартли и Шеннона.

Американский инженер Р. Хартли в 1928 г. процесс получения информации рассматривал как выбор одного сообщения из конечного наперёд заданного множества из N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определял как двоичный логарифм N.

Допустим, нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: I = log₂100 > 6,644. Таким образом, сообщение о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644 единицы информации.

Для задач такого рода американский учёный Клод Шеннон предложил в 1948 г. другую формулу определения количества информации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сообщений в наборе.

Формула Шеннона: I = — (p₁log₂ p₁ + p₂ log₂ p₂ +... + p_N log₂ p_N), где p _i — вероятность того, что именно i -е сообщение выделено в наборе из N сообщений.

В качестве единицы информации Клод Шеннон предложил принять один бит (англ. bit — bi narydigi t — двоичная цифра).

Бит в теории информации — количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений (типа "орел"—"решка", "чет"—"нечет" и т.п.).

В вычислительной технике битом называют наименьшую "порцию" памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для внутримашинного представления данных и команд.

Бит — слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2⁸).

Поколения ЭВМ, их краткая характеристика. Тенденции развития ЭВМ.

История зарождения и развития вычислительной техники довольно коротка. Ее принято исчислять с 1833 г., когда английский математик Чарльз Беббидж впервые проникся идеей создания механического "вычислительного помощника", в котором используется принцип программного управления. Потребовалось более 100 лет, чтобы эта идея, обогащенная американским математиком Дж.Вафон ВаНейманом в 1945-1947 гг., положила начало эры ЭВМ, базирующихся на появившихся к тому времени электронных лампах.

Первая быстродействующая ЭВМ ЭНИАК, созданная американскими специалистами в Пенсильванском университете, состояла из 18Ватыс. электронных ламп, потребляла более 100 кВт электроэнергии, весила 30 т и занимала комнату длиной 30 м. Машина была специализированной и предназначалась для решения дифференциальных уравнений в задачах расчета траекторий. С момента создания в 1947Ваг. первой программно-управляемой цифровой ЭВМ начался бурный прогресс вычислительной техники. Следующая ПЭВМ была создана в буквальном смысле в гараже двумя американцами С. Возняком и С. Джобсоном в 1976 г. Она получила название Apple-I. Весной 1977 г. ими же был изготовлен относительно дешевый и вместе с тем вполне законченный персональный компьютер Apple-II. В результате домашняя мастерская превратилась в процветающую фирму Apple Computer, которая продолжительное время занимала достойное место на рынке ПЭВМ.

В начале 80-х гг. в ряды производителей ЭВМ "ились компьютерные гиганты International Business Machine Corp (IBM), DEC и Hewlett-Packard.

Основная микросхема компьютера, в которой производятся все вычисления.

1. устройство управления (УУ) – формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы;

2. арифметико-логическое устройство (АЛУ) – предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией;

3. регистровая память (МПП)- служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы машины. Эта память состоит из ячеек, которые называются регистрами. Регистры – быстродействующие ячейки памяти различной длины. Обработка информации происходит только в регистрах процессора.

Основными характеристиками процессоров являются: разрядность, тактовая частота, модель (тип).

Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обрабатывать в своих регистрах за один раз (за один такт). Чем больше это количество, тем больше информации в единицу времени может быть обработано. Разрядность процессора зависит от разрядности регистров его собственной памяти, в которых размещаются обрабатываемые данные, поступившие из внутренней памяти (информация между процессором и внутренней памятью передается целыми машинными словами).

Первые процессоры семейства х86 были 16-разрядными. Современные процессоры семейства Intel Pentium являются 32 и 64-разрядными.

Специальная сверхбыстродействующая память небольшого объема (128-512 Кбайт), которая располагается как бы «между» микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные уже содержатся в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается.

Это микросхема памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Эта память выполнена по специальной технологии «CMOS», обладающей низким электропотреблением. Содержимое CMOS-памяти не изменяется при выключении электропитания компьютера. Микросхема памяти CMOS постоянно питается от небольшой батарейки, расположенной на материнской плате.

Клавиатура является основным устройством ввода информации в персональный компьютер. В настоящее время существует большое количество видов клавиатур, отличающихся в основном эргономическими качествами. В клавиатуру встраиваются дополнительные устройства, такие как микрофон, акустическая система, тачпад и др. Клавиатура может оснащаться дополнительными клавишами, например Старт, для использования на компьютерах с операционной системой Windows. Несмотря на эти новшества, основное назначение клавиатуры - ввод символьной информации. Клавиатура содержит 101 и более клавиш (у мобильных компьютеров количество клавиш существенно меньше).

Мышь - манипулятор, созданный для удобства ввода информации в компьютер. Мышь не заменяет клавиатуру. Мышь получила распространение на компьютеpax, на которых используются графические программные оболочки. Мышь имеет две или три кнопки. Двухкнопочная мыть может иметь специальное колесико (скроллинг) между клавишами для быстрого просмотра многостраничной информации. Такое же назначение имеет качающаяся средняя кнопка. Механические мыши используют шарик, передающий перемещение мыши на специальные датчики. Более точного позиционирования позволяет достичь оптическая мышь. Мышь может быть подключена к компьютеру через последовательный СОМ-порт, порт PS/2, порт USB. Последний вариант предпочтительней. Используются и беспроводные мыши, работающие в инфракрасном диапазоне или на радиочастотах.

Сканер - устройство ввода в компьютер информации с бумажного или другого немашинного носителя. Сканер используется для ввода текста, графических изображений. Отраженный от сканируемого изображения свет попадает на матрицу или линейку светочувствительных элементов на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС), которые преобразуют аналоговый сигнал в цифровой. Виды сканеров: ручные, планшетные, рулонные, барабанные.

Ручные сканеры необходимо перемещать рукой, стараясь выдерживать определенную скорость и равномерность перемещения. Они имеют небольшую ширину захвата и невысокое разрешение.

В планшетных сканерах сканирующая головка перемещается относительно изображения с помощью шагового двигателя.

Рулонные сканеры протягивают сканируемые изображения через сканирующее устройство.

Барабанные сканеры в качестве светочувствительного элемента используют фотоэлектронный умножитель, что позволяет получать высококачественный результат.

Операционная система MS DOS (Microsoft Disk Operating System) — самая распространенная ОС на 16-разрядных персональных компьютерах. Она состоит из следующих основных модулей:

· модуль расширения базовой системы ввода/вывода (IO.SYS);

Каждый из указанных модулей выполняет определенную часть функций, возложенных на ОС. Места постоянного размещения этих модулей различны. Так, базовая система ввода/вывода находится в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), а не на дисках, как все остальные модули.

Базовая система ввода/вывода (BIOS) выполняет наиболее простые и универсальные услуги операционной системы, связанные с осуществлением ввода-вывода. В функции BIOS входит также автоматическое тестирование основных аппаратных компонентов (оперативной памяти и др.) при включении машины и вызов блока начальной загрузки DOS.

Блок начальной загрузки (или просто загрузчик) — это очень короткая программа, единственная функция которой заключается в считывании с диска в оперативную память двух других частей DOS — модуля расширения базовой системы ввода/вывода и модуля обработки прерываний.

Модуль расширения базовой системы ввода/вывода дает возможность использования дополнительных драйверов, обслуживающих новые внешние устройства, а также драйверов для нестандартного обслуживания внешних устройств.

Модуль обработки прерываний реализует основные высокоуровневые услуги DOS, поэтому его и называют основным.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем.

Утилиты DOS — это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Они выполняют действия обслуживающего характера, например, разметку дискет, проверку дисков и т.д.

Оболочки — это программы, созданные для упрощения работы со сложными программными системами, такими, например, как DOS. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа "меню". Оболочки предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги.

В настоящее время большинство компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной среды Windows фирмы Microsoft.

Печатающим элементом является головка с 9, 18 или 24 иголками, удар которых через красящую ленту формирует выводимый символ на бумаге. Используется бумага формата А4 или A3. Возможно использование рулонной бумаги.

Струйные принтеры - это безударные устройства, работающие практически бесшумно. Печатающая головка разбрызгивает специальные чернила через сопла, Количество которых может достигать 256, на бумагу. Толщина струи меньше толщины иглы матричного принтера, поэтому качество печати выше. Печатающие головки могут быть совмещенными с чернильницей или нет. В первом случае заменяется весь блок. Во втором - лишь чернильница, хотя сама печатающая головка тоже является расходным материалом. Принтеры непрерывного действия, когда чернила непрерывно разбрызгиваются на бумагу при печати, а излишки возвращаются обратно в чернильницу, в настоящее время не имеют широкого распространения

В лазерных принтерах используется лазерный луч, который формирует изображение на специальном фотопроводящем барабане. Перед печатью поверхность барабана электрически заряжается. Луч лазера изменяет потенциал в зависимости от выводимого изображения. После формирования очередной строки барабан поворачивается на определенный шаг для формирования следующей строки. Этот шаг определяет физическую разрешающую способность принтера. Формирование печатаемой страницы на барабане принтера похоже на формирование изображение на экране монитора. После формирования страницы каждый участок барабана имеет свой потенциал, благодаря которому притягиваются заряженные частицы порошкообразного тонера. Барабан покрывается тонером, после чего тонер переносится на заряженный лист бумаги и закрепляется специальными резиновыми валиками за счет разогрева тонера до температуры расплава.

В LED-принтерах (Light Emmiting Diode) вместо полупроводникового лазера используются мельчайшие светодиоды.

Печатающая головка термопринтера состоит из мельчайших нагревательных элементов, которые переносят специальное красящее вещество на бумагу именно в том месте, где обеспечивается необходимая температура. Различаются принтеры с переносом специальной красящей мастики и принтеры, в которых перенос вещества осуществляется в газообразном состоянии. Эти устройства имеют отличные показатели печати почти фотографического качества.

Интернет (Internet, от Interconnected Networks - объединённые сети; сленг ине́т, нэт) - глобальная телекоммуникационная сеть информационных и вычислительных ресурсов. Служит физической основой для Всемирной паутины. Часто упоминается как Всемирная сеть, Глобальная сеть, либо просто Сеть. Слово Интернет (Internet) происходит от словосочетания Interconnected networks (связанные сети), это глобальное сообщество малых и больших сетей. ISP - это организация, которая имеет собственную высокоскоростную сеть, объединенную с другими сетями по всему земному шару. Провайдер подключает к своей сети клиентов, которые становятся частью сети данного провайдера и одновременно частью всех объединенных сетей, которые и составляют Интернет.

В более широком смысле Интернет - это информационное пространство, распределенное среди миллионов компьютеров во всем мире, которые постоянно обмениваются данными. Основная задача Интернета - это связь. Связь круглосуточная, высоконадежная. Для того чтобы осуществлять такую высоконадежную связь, была разработана специальная Интернет-технология доставки данных.

Веб-сайт Веб-сайт (Website, от web - паутина и site - «место») - в компьютерной сети объединённая под одним адресом (Доменным именем или IP-адресом) совокупность документов частного лица или организации. По умолчанию подразумевается что сайт располагается в сети Интернет. Все веб-сайты Интернета в совокупности составляют Всемирную паутину. Для прямого доступа клиентов к веб-сайтам на серверах был специально разработан протокол HTTP. Веб-сайты иначе называют Интернет-представительством человека или организации. Когда говорят «своя страничка в Интернет», то подразумевается целый веб-сайт или личная страница в составе чужого сайта. Кроме веб-сайтов в сети Интернет так же доступны WAP-сайты для мобильных телефон.

Интерне́т-порта́л (portal «главный вход; ворота») – веб-сайт, предоставляющий пользователю Интернета различные интерактивные сервисы, работающие в рамках одного веб-сайта, такие как почта, поиск, погода, новости, форумы, обсуждения, голосования и т. д. Горизонтальными принято называть порталы, охватывающие много тем,- такие, как Yahoo или Яндекс; типичным является возникновение портала вокруг поисковой системы. Вертикальными называются специализированные тематические порталы. Принято также подразделять порталы на интернациональные и региональные (Yahoo принадлежит к первому типу, а Яндекс, сконцентрированный преимущественно на Рунете, ко второму). Вдобавок порталы подразделяются на публичные и корпоративные. Публичные порталы - ориентированы на всех Web-пользователей. Они являются Интернет-эквивалентом публичных библиотек; каждый может войти и повозиться со всем, что представлено на экране (Yahoo!, MSN). Корпоративный портал отличается ориентацией на специфичный тип пользователей (сотрудники, партнёры).

В любом компьютере можно выделить следующие главные устройства:

· Память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из перенумерованных ячеек;

· процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ);

Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация.

Основные устройства компьютера и связи между ними представлены на схеме (рис. 2.1). Жирными стрелками показаны пути и направления движения информации, а простыми стрелками — пути и направления передачи управляющих сигналов.

· выдача информации по запросу в другие устройства машины.

· обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций;

· программное управление работой устройств компьютера.

Та часть процессора, которая выполняет команды, называется арифметико-логическим устройством (АЛУ), а другая его часть, выполняющая функции управления устройствами, называется устройством управления (УУ).

Обычно эти два устройства выделяются чисто условно, конструктивно они не разделены.

В составе процессора имеется ряд специализированных дополнительных ячеек памяти, называемых регистрами.

Регистр выполняет функцию кратковременного хранения числа или команды. Над содержимым некоторых регистров специальные электронные схемы могут выполнять некоторые манипуляции. Например, "вырезать" отдельные части команды для последующего их использования или выполнять определенные арифметические операции над числами.

Основным элементом регистра является электронная схема, называемая триггером, которая способна хранить одну двоичную цифру (разряд двоичного кода).

Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных друг с другом определённым образом общей системой управления.

Существует несколько типов регистров, отличающихся видом выполняемых операций. Некоторые важные регистры имеют свои названия, например:

· сумматор — регистр АЛУ, участвующий в выполнении каждой операции;

· счетчик команд — регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды; служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти;

· регистр команд — регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для ее выполнения. Часть его разрядов используется для хранения кода операции, остальные — для хранения кодов адресов операндов.

Если книгу Excel предстоит использовать не только вам, имеет смысл снабдить наиболее важные ячейки примечаниями. Чтобы добавить всплывающее примечание, выделите ячейку и выберите команду Вставка | Примечание. Это приведёт к появлению окна с курсором, в которое нужно ввести текст, как показано на рис. 8.5, а затем щёлкнуть на другой ячейке, чтобы зафиксировать примечание.

Для изменения имени, которое появляется в окне ввода примечания, выберите команду Сервис | Параметры и на вкладке Общие введите новое имя в поле Имя пользователя.

Ячейки с примечаниями помечаются красным треугольником в правом верхнем углу. Для его просмотра поместите на ячейку указатель мыши. Для удаления комментария выделите его и выберите команду Правка | Очистить | Примечания.

Для работы с примечаниями используется панель инструментов Рецензирование.

Excel – одна из самых популярных программ управления электронными таблицами. Файлы, созданные в программе Excel, имеют расширение. xls и могут копироваться через буфер обмена в рамках программного пакета MS Office.

Каждый документ в Excel называют Книгой, которая состоит из рабочих листов, на каждом рабочем листе расположена электронная таблица.

Каждая таблица состоит из столбцов и строк. Столбцы помечаются латинскими буквами от А до Z и комбинациями букв АА, АВ,..., IV, общее количество столбцов не превышает 256 шт.Строки пронумерованы целыми числами, общее количество строк не превышает 16384. Элемент, находящийся на пересечении столбца и строки, называется ячейкой.

Прямоугольная двумерная область таблицы, состоящая из нескольких ячеек, называется блоком или диапазоном ячеек. Блок задается адресами верхней левой и правой нижней ячеек блока, перечисленными через двоеточие, например, С6:Е12. Одинаковый блок ячеек, выбранный на разных рабочих листах, называется трехмерным блоком или диапазоном. Трехмерные блоки используются для одновременного внесения изменений на всех рабочих листах блока.

Программа Excel позволяет использовать большое число встроенных функций, функции разбиты на 10 категорий. Функция выбирается и встраивается при вводе формулы. Аргумент функции вносится после выбора функции. Допускается вложение одной функции в другую.

Электронная таблица Excel может использоваться в качестве простейшей базы данных.В базе данных можно выполнять сортировку и фильтрацию данных, а также использовать функцию Автофильтр, которая позволяет выделять из базовой таблицы разные варианты подчиненных таблиц.

Для наглядного представления табличных данных в программе Excel используются диаграммы, тип диаграммы выбирается пользователем. Диаграмма строится на основе исходных табличных данных. При этом изменение исходных данных в таблице приводит к автоматическому изменению диаграммы.

Элементарной единицей электронной таблицы Excel является ячейка. Каждая ячейка имеет следующие характеристики.

1. Адрес – состоит из номера столбца и строки, например, С3.

2. Содержимое – вносится в следующих видах:

– число (целое, дробное или дробное с плавающей запятой);

– текст (с изменяющимся шрифтом, начертанием и видом);

– формула (начинающаяся co знака “=“ и содержащая ссылки на адреса ячеек).

3. Изображение – разное представлениеодного и того же числа в зависимости от выбранного формата, например, формата дата, процент, или денежный.

4. Формат ячейки – включает параметры внешнего оформления, в частности, формат чисел, шрифт, цвет символов, вид рамки, цвет фона и др.

5. Имя – присваивается ячейке и используется для ссылок в формулах;

6. Примечание – сопроводительный текст к ячейке, отмеченной красным треугольником в правом верхнем углу.

Понятия информации. Свойства. Понятия количества информации.

в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: