Лекции групповых занятий для 10 групп

Понятие "информация" - есть первичное и неопределяемое понятие. Слово «информация» происходит от латинского «informatio» — осведомление, разъяснение, изложение.

В широком смысле абстрактное понятие, имеющее множество значений, в зависимости от контекста. В узком смысле этого слова — сведения независимо от формы их представления. В настоящее время не существует единого определения термина информация. Первоначально смысл слова «информация» трактовался как нечто присущее только человеческому сознанию и общению – знания, сведения, известия. Затем смысл этого слова начал расширяться и обобщаться. Как только состояния одного объекта находятся в соответствии с состояниями другого объекта (например, соответствие между положением стрелки вольтметра и напряжением на его клеммах или соответствие между нашим ощущением и реальностью), это значит, что один объект отражает другой, т. е. содержит информацию о другом.

С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков.

Мы с вами будем использовать следующее определение: ИНФОРМАЦИЯ – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний. ДАННЫЕ – это признаки или записанные наблюдения, которые не используются, а только хранятся. Пример: 3467889 – что это? Не знаем! Это данные. Но если уточнить, что это номер телефона Иван Ивановича, то это уже информация.

• 
  графическая или изобразительная — первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;
  
• 
  звуковая — мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г.; ее разновидностью является музыкальная информация — для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;
  
• 
  текстовая — способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;
  
• 
  числовая — количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;
  
• 
  видеоинформация — способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.
  
• 
  Существуют также виды информации, для которых до сих пор не изобретено способов их кодирования и хранения — это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.
  
• 
  Особым видом информации в настоящее время можно считать информацию, представленную в глобальной сети Интернет. Здесь используются особые приемы хранения, обработки, поиска и передачи распределенной информации больших объемов и особые способы работы с различными видами информации. Постоянно совершенствуется программное обеспечение, обеспечивающее коллективную работу с информацией всех видов.
  

Информация и ее свойства являются объектом исследования целого ряда научных дисциплин, таких как теория информации (математическая теория систем передачи информации), кибернетика (наука о связи и управлении в машинах и животных, а также в обществе и человеческих существах), семиотика (наука о знаках и знаковых системах), теория массовой коммуникации (исследование средств массовой информации и их влияния на общество), информатика (изучение процессов сбора, преобразования, хранения, защиты, поиска и передачи всех видов информации и средств их автоматизированной обработки), соционика (теория информационного метаболизма индивидуальной и социальной психики), информодинамика (наука об открытых информационных системах), информациология (наука о получении, сохранении и передаче информации для различных множеств объектов) и т. д.

1. 
   Атрибутивные (синтаксические) свойства - это те свойства, без которых информация не существует, они определяют способ представления информации на носителе (в сигнале). Так, данная информация представлена на электронном носителе с помощью определенного шрифта. Здесь же можно рассматривать такие параметры представления информации, как стиль и цвет шрифта, его размеры, междустрочный интервал и т.д.
   
   1. 
      неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации. Одно из важнейших направлений информатики как науки является изучение особенностей различных носителей и языков информации, разработка новых, более совершенных и современных. Необходимо отметить, что хотя информация и неотрывна от физического носителя и имеет языковую природу она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем.
      
   2. 
      дискретность. Содержащиеся в информации сведения, знания дискретны, т.е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака.
      
   3. 
      непрерывность. Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению.
      
2. 
   Прагматические свойства – это свойства, определяющие влияние информации на поведение потребителя, они характеризуют степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики. Проявляются в процессе использования информации. Так прагматика информации, получаемой читателем настоящего учебного пособия, заключается, по меньшей мере, в успешной сдаче экзамена по информатике.
   
   1. 
      смысл и новизна. Это свойство характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях, и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя.
      
   2. 
      полезность. Уменьшение неопределенности сведений об объекте. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации.
      
   3. 
      ценность. Ценность информации различна для различных потребителей и пользователей.
      
   4. 
      кумулятивность (содержательность) Характеризует накопление и хранение информации, 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.
      
   5. 
      полнота. Характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Чем полнее данные, тем шире диапазон методов, которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса.
      
   6. 
      достоверность (точность). Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются полезными — всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем информационного шума. Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, достоверность информации может быть более высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается. В этом случае для передачи того же количества информации требуется использовать либо больше данных, либо более сложные методы.
      
   7. 
      адекватность — это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.
      
   8. 
      доступность (мера возможности получить ту или иную информацию ). На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.
      
   9. 
      актуальность (степень соответствия информации текущему моменту времени). Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные п роцессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его работы доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность.
      
   10. 
       объективность и субъективность. Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых дисциплинах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события или получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).
       
   11. 
       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;
       
   12. 
       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 незачислением.
       
3. 
   Семантические (смысловые) свойства - понятийное свойство, определяющее смысл информации как соответствие сигнала реальному миру. Именно в понятиях обобщаются наиболее существенные признаки предметов, процессов и явлений окружающего мира.
   
4. 
   Динамические свойства - это те свойства, которые характеризуют изменение информации во времени.
   
   1. 
      рост информации. Движение информации в информационных коммуникациях и постоянное ее распространение и рост определяют свойство многократного распространения или повторяемости. Хотя информация и зависима от конкретного языка и конкретного носителя, она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем. Благодаря этому информация может быть получена и использована несколькими потребителями. Это свойство многократной используемости и проявление свойства рассеивания информации по различным источникам.
      
   2. 
      старение. заключается в уменьшении ее ценности с течением времени. Старит информацию не само время, а появление новой информации, которая уточняет, дополняет или отвергает полностью или частично более раннюю. Научно-техническая информация стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства) – медленнее.
      

Цель такого воздействия всегда одна — оппонент должен поступить так, как это необходимо манипулятору. Поступок объекта, против которого направлена дезинформация, может заключаться в принятии нужного манипулятору решения или в отказе от принятия невыгодного для манипулятора решения. Но в любом случае конечная цель — это действие, которое будет предпринято оппонентом.

Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин informatigue (информатика) образован путем слияния слов information (информация) и automatigue (автоматика) и означает "информационная автоматика или автоматизированная переработка информации". В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).

Informatigue = information + automatigue. – автоматизированная информация.

Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятельности в первую очередь связано с развитием компьютерной техники. Причем основная заслуга в этом принадлежит микропроцессорной технике, появление которой в середине 70-х гг. послужило началом второй электронной революции. С этого времени элементной базой вычислительной машины становятся интегральные схемы и микропроцессоры, а область, связанная с созданием и использованием компьютеров, получила мощный импульс в своем развитии. Термин "информатика" приобретает новое дыхание и используется не только для отображения достижений компьютерной техники, но и связывается с процессами передачи и обработки информации.

1. 
   Теоретическая информатика. Она использует методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации, создаёт тот теоретический фундамент, на котором строится всё здание информатики.
   
   1. 
      математическая логика.
      
   2. 
      вычислительная математика, которая разрабатывает методы решения задач на компьютерах с использованием алгоритмов и программ.
      
   3. 
      теория информации изучает информацию в виде абстрактного объекта, лишённого конкретного содержания. Здесь исследуются общие свойства информации и законы, управляющие её рождением, развитием и уничтожением. Здесь же изучаются те формы, в которые может отобразиться содержание любой конкретной элементарной единицы информации.
      
   4. 
      Системный анализ. В нём изучается структура реальных объектов, явлений, процессов и определяются способы их формализованного описания через информационные модели.
      
   5. 
      Имитационное моделирование - один из важнейших методов компьютерного моделирования, в котором воспроизводятся процессы и явления, протекающие в реальных объектах.
      
2. 
   Искусственный интеллект. Это направление информатики - самое молодое, возникшее в середине 70-х годов. Однако именно искусственный интеллект определяет стратегические направления развития информатики. Искусственный интеллект тесно связан с теоретической информатикой, откуда он заимствовал многие модели и методы, например, использование логических средств для преобразования знаний. Столь же прочны связи этого направления с кибернетикой. Математическая и прикладная лингвистика, нейрокибернетика и гомеостатика теснейшим образом связаны с развитием искусственного интеллекта. И конечно, работы в этой области немыслимы без развития систем программирования.
   
3. 
   Программирование. Программирование как научное направление возникло с появлением вычислительных машин и только программное обеспечение определяет эффективность использования ЭВМ. В настоящее время это достаточно продвинутое направление информатики.
   
   1. 
      Системные программисты являются, как правило, специалистами очень высокого уровня и разрабатывают системное программное обеспечение, которое включает в себя операционные системы, языки программирования и трансляторы. Языки программирования создаются для  разработки прикладного программного обеспечения. Эти  языки относятся к языкам высокого уровня, мнемоника и семантика которых близка к естественному языку общения людей. Есть ещё машинные языки, которые используются непосредственно в ЭВМ и которые состоят из последовательности машинных команд, закодированных в микропроцессорах. Для преобразования программ, написанных на языке высокого уровня. в программы на машинном языке используются специальные программы - трансляторы, которые также создаются системными программистами.
      
   2. 
      Прикладное или проблемно-ориентированное программирование ориентировано на разработку пользовательских программ для решения тех или иных задач в различных областях науки, техники, производства.
      
4. 
   Прикладная информатика. Достижения современной информатики широко используются в различных областях человеческой деятельности: в научных исследованиях (АСНИ - автоматизированные системы для научных исследований), в разработке новых изделий (САПР - системы автоматизированного проектирования), в информационных системах (АИС - автоматизированные информационные системы), в управлении (АСУ - автоматические системы управления), в обучении (АОС - автоматизированные обучающие системы) и др.
   
5. 
   Вычислительная техника.
   
6. 
   Кибернетика. Термин "кибернетика"( от греческого слова κυβερνητης, т.е. "кормчий") появился летом 1947 г. как результат обсуждения новой терминологии группой ученых во главе с Норбертом Винером, в течение ряда лет проводивших исследования в различных областях научных знаний, связанных с вопросами управления с помощью различного рода информационных сигналов. Идея "общей теории управления" получила подкрепление с появлением компьютеров, способных единообразно решать самые разные задачи.
   
   1. 
      техническая кибернетика. В её состав входит теория автоматического управления, которая стала теоретическим фундаментом автоматики. Трудно переоценить важность исследований в этой области. Без них невозможны были бы достижения в области приборостроения, станкостроения, атомной энергетики и других систем управления промышленными процессами и научными исследованиями.
      
   2. 
      распознавание образов. Основная задача этой дисциплины - поиск решающих правил, с помощью которых можно было бы классифицировать многочисленные явления реальности. соотносить их с некоторыми эталонными классами. Распознавание образов - это пограничная область между кибернетикой и искусственным интеллектом, ибо поиск решающих правил чаще всего осуществляется путём обучения, а обучение, конечно, интеллектуальная процедура.
      
   3. 
      бионика - пограничная наука между кибернетикой и биологией. Аналогии между живыми и неживыми системами многие столетия волнуют учёных. Насколько принципы работы живых систем могут быть использованы в искусственных объектах? В свою очередь, нейрокибернетика пытается применить кибернетические модели в изучении структуры и действия нервных тканей.
      
   4. 
      гомеостатика. Изучает равновесные (устойчивые) состояния сложных взаимодействующих систем различного типа. Это могут быть биологические системы, социальные системы, автоматические системы и др.
      
   5. 
      математическая лингвистика занимается исследованием особенностей естественных языков, а также моделей (формальных грамматик), позволяющих формализовать синтаксис и семантику таких языков. Это направление весьма актуально в связи с развитием систем машинного перевода текстов с одних языков на другие.
      

Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей – технических средств (hardware), программных средств (software), алгоритмических средств (brainware).

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.

1642 г. – французский математик Блез Паскаль создал 1ую машину (умела +, -).

1672 г. – немецкий математик Лейбниц изобрел машину (умела +, -, *, /).

1830 г. – профессор Кембриджа Чарльз Беббидж (дедушка вычислительной техники) изобрел спидометр; разностную машину (для морской навигации, впервые появилось устройство ввода/вывода); аналитическую машину (стоила 18000 £, информацию считывала с перфолент. Для этого требовался программист (Ада Ловлейс - первый программист, дочь Байрона)).

1936 г. – немецкий ученый Зус изобрел 1ую машину на реле – Z1.

Середина 30х гг. XX века – создана немецкая шифровальная машина «Энигма».

Конец 30х гг. XX века – создан ряд машин: Атанасов (США), Стибитс.

1944 г. – MARK–1, Гаварда Айкена (США) – последняя релейная машина.

1943 г. – начаты работы по созданию ENIAC – для корректировки артиллерийского огня. Имела 1500 реле, 18000 вакуумных ламп. Потребляла 140 кВт. весила 30 тонн. Работы окончены в 1946 г. Машина распалась на: EDSAC (Кембридж), JONIAC(корпорация RAND), ILLIAC(Иллинойс), MANIAC(Лос-Аламос), WEIZAC(Израиль), IAS(Фон-Нейман: его идея: единство трех устройств: память, блок управления, АЛУ).

1956 г. – изобретен транзистор (Дж.Бардин, Уолт Браттейн – Bell Laboratorias).

1961 г. – PDP-1 (120.000$, фирма DEC). IBM – 7090 (1 млн.$). Проданы десятка машин – появилась компьютерная промышленность.

1963 г. – B5000 (Burrought, 1ая машина с возможностью программирования – буд. язык Паскаль)

1964 г. – CDC (Сеймур Крей, 1 суперЭВМ).

1965 г. – PDP-1 (16000$, фирма DEC, первый миниЭВМ).

1958 г. – изобретена 1ая интегральная схема (Роберт Нойс).

1964 г. – IBM – 360 (впервые мультипрограммирование). PDP-11

1971 г. – изобретен микропроцессор INTEL 4040 (1972 – 8008; 1974 – 8080; 1976 – 8086; 1979 – 8088; 1982 – 80286; 1985 – 80386; 1989 – 80486; 1993 – Pentium; 1997 – Pentium II).

1981 г. – IBM – PC (Филипп Эстридж) – ПЕРВЫЙ ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР

Появилась масса разновидностей компьютеров: одноразовые; встроенные (телефон); игровые (Play Stantion); ПК; рабочие станции; суперЭВМ.

Появились операционные системы: Dos, Windows, OS/2, Unix.

Появилась масса программного обеспечения.
VI поколение – ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ.
Билл Гейтс и создание Microsoft.

28.10.1955 г. Родился мальчик Билл Гейтс в г. Сиэтл США.

В 1968 г. Школа Lakeside Сиэтла добилась проведения обучения с помощью ЭВМ. Учились дети на ЭВМ PDP-10. Также учились программировать. Билл Гейтс и Пол Ален (по 13 лет) создали Lakeside Programming Group и попросились у Computer Center Corporation на работу, где по вечерам после 17 часов они выискивали «жуков» - аномалии в компьютерных программах. Однажды Билл взломал сеть ССС, и прочитал запрещенную, но интересную для него информацию – ему попало от родителей. Позже Билл взломал Cybernet и попал в Control Data Corporation. Его поймали. Год Билл компьютерами не занимался.

В 1970 г. LPG пишет программу для своей школы.

В 1971 г. Билл поступает в Университет Вашингтона на отделение юриспруденции.

В 1972 г. LPG переименовала себя в «Traf-Of-Data» и пишет программу для наблюдения за интенсивностью движения в Сиэтле. Заработав 20.000$, купили себе Intel 8008.

В 1973 г. T-O-D работают на подрядчика Министерства обороны США корпорацию «TRW». Там они познакомились с Джоном Нортоном. Билл поступил в Гарвард. В то время появилась масса компьютерных фирм, и надо было терпеть конкуренцию.

В 1974 г. T-O-D послали корпорации MITS письмо, что у них есть интерпретатор на Intel 8080 (хотя не было), и получили работу.

В 1975 г. T-O-D переименовались в Microsoft (программное обеспечение для миниЭВМ (Altair) – будущие ПК). Билл бросил Гарвард, прилетел в Альбрук и написал Disc Basic – это был подвиг – применил новую концепцию управления файлами - применялось в ЭВМ 80х. В 1975 г. доходы МС стали падать, т.к. Бейсик не покупали, а воровали.

В 1976 г. Б.Г. берет на работу программистов, т.к. не успевает все делать сам. Он снял помещение в Альбруке – это был 1ый офис МС.

В 1977 г. у него 6 сотрудников. Работают над бейсиком для любого МПП. Б.Г. ведет переговоры о передаче МС лицензии на Бейсик. Был суд с МИТС, и Б.Г. его выиграл. доход фирмы – 500.000 $.

В 1978 г. на МС работают 13 человек. Доход – 1 млн.$. МС переезжает в Силиконовую долину (Интел, ХП, Аппл).

В 1980 г. IBM наносит МС визит с предложением ОС. 28.09.80. МС купил QDOS у Seattle Computer Product. 06.11.80. заключен контракт между МС и IBM.

11.06.81. – DOS готов. 12.08.81. – IBM объявила о 1ом микрокомпьютере. Через 2 месяца они появились в магазинах.