Файл: Lektsii_po_informatike_Balafanov.doc

    С самого раннего детства все мы вовлечены в процессы обмена информацией. Мы получаем информацию, когда читаем книги, газеты и журналы, слушаем радио или смотрим телевизор, слушаем учителя, родителей или товарищей. Общение людей друг с другом - дома и в школе, на работе и на улице - это передача информации: сведений и суждений, данных и сообщений. Любая совместная деятельность людей - работа, учеба и даже игра - невозможна без обмена информацией. Передаваемая информация обычно касается каких-то предметов или нас самих и связана с событиями, которые - происходят в окружающем нас мире.
    С возникновением письменности информация стала передаваться людьми не только устно или жестами. Умение читать и выражать свои мысли в письменной форме стало признаком грамотности людей. Выражение мыслей в письменной форме открыло возможность не только передавать сведения и сообщения, но и накаливать человеческие знания в форме рукописей и рукописных книг и, тем самым, передавать сокровища человеческой мысли от одного поколения к другому. Изобретение печатных станков в XV в. открыло возможность издания книг и широкого распространения шедевров человеческой мысли. Массовое издание книг и учебников, открытие публичных библиотек создали условия для достижения всеобщей грамотности и развития культуры.
    Изобретение в XIX - начале XX телеграфа, телефона и радио открыло перед людьми возможность передачи информации на любые расстояния со скоростью света. А изобретение телевидения дало нам всем возможность следить за событиями в мире и смотреть у себя дома спектакли, кинофильмы и учебные программы.
    Термин "информация" происходит от латинского слова informatio, означающего разъяснение, изложение, осведомленность. Информацию друг о друге мы передаем в устной и письменной форме, а также в форме жестов и знаков. Любую нужную информацию мы осмысливаем, передаем другим и делаем определенные умозаключения на ее основе.
    На уроках информацию передает главным образом учитель, ученики же ее воспринимают, осмысливают, запоминают и отвечают на вопросы. Учебную информацию можно получать и от компьютеров, которые с помощью специальных программ выводят на экраны рисунки, тексты с разъяснениями и вопросы.
    Информацию мы извлекаем из учебников и книг, газет и журналов, телепередач и кинофильмов. Записываем ее в тетрадях и конспектах. В производственной деятельности информация передается в виде текстов и чертежей, справок и отчетов, таблиц и других документов. Такого рода информация может предоставляться и с помощью электронно-вычислительных машин (ЭВМ).
    В любом виде информация для нас выражает сведения о ком-то или о чем-то. Она отражает происходящее или происшедшее в нашем мире, например: что мы делали вчера или будем делать завтра, как будет выглядеть выпускное платье или место будущей работы. Но при этом информация обязательно должна получить некоторую форму - форму рассказа, рисунка, статьи и т. д. Чертежи и музыкальные произведения, книги и картины, спектакли и кинофильмы - все это формы предоставления информации. Информация, в какой бы форме она не предоставлялась, является некоторым отражением реального или вымышленного мира.
    Поэтому информация в наиболее общем определении - это отражение предметного мира с помощью знаков и сигналов. Получение информации - это в конечном счете получение фактов, сведений и данных о свойствах, структуре или взаимодействии объектов и явлений окружающего нас мира: Таким образом, информация - сведения о ком-то или о чем-то, передаваемые в форме знаков и сигналов.
    Предметное содержание информации позволяет уяснить ее основные свойства -достоверность и полноту, ценность н актуальность, ясность и понятность.
    Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений.
    Информация полная, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполнота информации сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.
    Ценность информации зависит от того, какие задачи мы можем решить с ее помощью.
    Актуальную информацию важно иметь при работе в изменившихся условиях.
    Если ценная и актуальная информация выражена непонятными словами, она может стать бесполезной. Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация.
    Виды информации: тексты, рисунки, фотографии, звуковые сигналы, электрические сигналы, магнитные записи и т.д. В процессе развития человеческого общества люди выработали большое число языков. Среди них - язык жестов и мимики, язык рисунков и чертежей, язык музыки и разговорные языки, и т.д.
    Основой большинства языков является алфавит. Алфавит -это набор символов, из которых можно составлять слова и фразы данного языка. Примеры алфавитов:
    1. Латинский алфавит: А, В, С, D, E, F, G, Н, I, J, К, Е, М, X, О, Р, R, Q, S, T, U, V, W, X, Y, Z.
    2. Русский алфавит: А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, Й, К, Л, М, Н, O, П, Р, С, Т, У, Ф, Х, Ц, Ч, Щ, Ш, Ъ, Ь, Ь, Э, Ю, Я.
    3. Алфавит натуральных чисел: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
    4. Алфавит двоичных чисел: 0, 1.
    Простота последнего алфавита обеспечила его широкое применение в вычислительной технике. Значения 0 и 1 в ЭВМ представляются физическими состояниями "намагничено - не намагничено", "есть заряд - нет заряда", "включено-выключено" и т. п. С помощью языка двоичных чисел в ЭВМ буквы казахского, русского и латинского алфавитов и цифры кодируются восемью двоичными знаками 0 и 1:

Знак	Код	Знак	Код	Знак	Код
А	11100001	А	01000001	0	00110000
Б	11100010	B	01000010	1	00110001
В	11100011	C	01000011	2	00110010
Г	11100100	D	01000100	3	00110011
Д	11100101	E	01000101	4	00110100

Слово "МАМА" кодируется 32-разрядным двоичным числом:
11101101 11100001 11101101 11100001

    В форме двоичных чисел в компьютерах записывается вся хранящаяся в их памяти информация: слова, числа, рисунки, а также программы, управляющие работой компьютеров. По этой причине в вычислительной технике для двоичных знаков 0 и 1 принят специальный термин - бит. Бит - от английского сокращения bit (binary digit - двоичный знак). Для восьмиразрядных двоичных чисел, используемых в ЭВМ для представления символов, принято название "Байт" (от английского слова byte).
    1 байт = 8 бит (расположенных последовательно друг за другом). Правила перевода двоичных чисел в десятичные просты. Рассмотрим их на примерах.
Десятичное число: 0   1     2     3      4       5   …       10      11
Двоичное число:    0   1   10   11   100   101   …   1010   1011

    Перевод десятичных чисел в двоичные проводится подсчетом сумм степеней двоек - 1, 2, 4, 8, 16 и т. д., соответствующих единицам в двоичной записи числа: , где 3 2 1 0 степени двойки.
    Обратное преобразование десятичных чисел в двоичные проводится последовательным делением исходного числа на 2, затем еще и еще на 2. Это деление в остатках дает запись цифр соответствующего двоичного числа, но в обратном порядке - от младшей цифры к старшей. Пример перевода десятичного числа 12 в двоичную запись:
    Результат- двоичное число 1100.

1.2. Информатика

    Информатика - область научных знаний, связанных с получением, хранением, преобразованием, передачей и использованием информации. Важность изучения информатики связана с тем, что эта наука не только позволяет понять принципы работы и возможные использования ЭВМ, но и дает представление о законах и методах предоставления информации при общении людей и в жизни общества.
    Сложность изучения современной информатики связана с непрекращающимся прогрессом в создании новых ЭВМ, атак же с развитием и методов обработки, накопления, предоставления и передачи информации. По этой причине информатика является развивающейся научной дисциплиной. Её развитие происходит на наших глазах.
    Основным объектом информатики, т.е. ее исходным материалом и конечным продуктом является информация. Поэтому понятие "информация" имеет первостепенное значение при изучении информатики и работе на ЭВМ.

1.3. Информация и вычислительные машины

    Совершенно новые возможности для поиска и обработки информации открыло перед людьми изобретение в середине XX в. электронных вычислительных машин - ЭВМ (за рубежом эти машины получили название компьютеров). Первоначально ЭВМ создавались для автоматизации вычислений. Затем их научили записывать и хранить информацию на магнитных лентах, печатать ее на бумаге и выводить на экран ЭВМ. По мере развития они стали использоваться для создания архивов, подготовки и редактирования текстов, выполнения чертежных и графических работ, для автоматизации производства и многих других видов человеческой деятельности.
    В 70-х годах развитие электроники послужило толчком для создания и массового производства нового вида компьютеров - персональных ЭВМ, которые сегодня широко применяются в школах, институтах, издательствах и т.п. Такие машины можно использовать для учебы, работы, игры и многих других целей. Применение таких ЭВМ на производстве, проектировании, научных исследованиях и в образовании может коренным образом изменить содержание деятельности и условия работы многих миллионов людей.
    Прежде всего ЭВМ открывают возможности для создания автоматизированных технологий производства. С их помощью можно создавать новые виды машин, приборов и устройств, управляемых с помощью ЭВМ. К началу XXI в. вычислительные машины на базе таких устройств сделают возможным создание "безлюдных" технологий производства. На таких "фабриках будущего" физическая работа будет выполняться роботами, а роль людей сведется к планированию производства, программированию роботов и проектированию новых изделий с помощью ЭВМ.
    Применение ЭВМ во многих видах деятельности уже сейчас позволяет существенно упростить работу людей по подготовке, накоплению и переработке информации, проведению проектно - конструкторских работ и научных исследований. Электронно-вычислительные машины уже есть в школах, и они будут помогать при научении физики и математики, химии и биологии и многих других учебных предметов.
    Умение общаться с ЭВМ и использовать их в своей работе, так же как умение пользоваться ручкой, в ближайшие 10 - 15 лет станет необходимым практически для всех и составит основу компьютерной грамотности.
    Компьютерная грамотность - это умение читать и писать, считать и рисовать, а также искать информацию, применяя для этого ЭВМ.
    Умение эффективно использовать ЭВМ в работе предполагает определённую культуру. Она включает в себя знание основных возможностей ЭВМ: умение четко ставить задачи, составлять планы решения и записывать их в форме, понятной ЭВМ; умение выделять данные для решения задач и анализировать получаемые результаты. Эта культура опирается на знание законов логики и информатики.

1.4. Новые информационные технологии

    Под традиционными информационными технологиями называются процессы подготовки, накопления, переработки и передачи самой различной информации, как правило, на бумаге. Новыми информационными технологиями принято называть технологии подготовки, передачи, накопления и обработки информации с помощью вычислительных машин и сетей ЭВМ.
    Информационные процессы - процессы передачи, накопления и переработки информации в общении людей, в живых организмах, lexhh-ческих устройствах и жизни общества.
    Персональные ЭВМ - малогабаритные компьютеры, которые могут находиться в личном пользовании на работе или дома. Наиболее широко персональные ЭВМ применяются для редактирования текстов при подготовке журналов, книг и различного рода документации. Преимущества компьютеров перед пишущими машинками очевидны: снижается число ошибок и опечаток, ускоряется подготовка материалов, повышается качество их оформления. Еще более удобным средством являются настольные издательские системы с лазерными печатающими устройствами, обеспечивающими высококачественную печать. В то же время новые информационные технологии - это и различные базы данных, и информационные системы, позволяющие накапливать, хранить и осуществлять оперативный поиск информации в больших объемах данных - картотеках, каталогах, различного рода архивах и библиотеках в памяти ЭВМ.
    Развитие новых информационных технологий немыслимо без организации электронной почты, сетей связи и информационных коммуникаций на базе сетей ЭВМ. Насыщение общества персональными компьютерами, сетями ЭВМ, информационными фондами качественно меняет организацию доступа, получения и распространения информации, дополняя традиционные технологии распространения и получения "бумажной" информации. Для лучшего понимания многообразия видов новых информационных технологий необходимо уточнить само понятие "технология". На ранней фазе развития общества под "технологией", как правило, понималась совокупность приемов создании каких-то изделии.
    Усложнение производства, механизация и автоматизация привели к пониманию технологии как совокупности технических средств и способов организации производства машин, механизмов, устройств и т.п.
    Новые и новейшие технологии производства, основанные на автоматизации и использовании вычислительных машин в качестве устройств управления, позволяют значительно упростить трудоемкость и переналадку производства. По этой причине в современное понятие "технология" приходится включать как минимум три компонента - средства, методы и организацию производства, в том числе: компьютерную технику с базами данных, базами знаний, средствами проектирования на ЭВМ и т.д.

Контрольные вопросы