Файл: Методические указания по проведению лабораторно практических занятий по оп. 01. Основы теории информации для специальности 09. 02. 02 Компьютерные сети.docx

   Децентрализованный способ обработки информации может быть реализован автономным или сетевым методом. При автономной обработке информации передача документов и данных на электронных носителях осуществляется по почте либо курьером, а при сетевой — через современные каналы связи.

На практике применяют смешанный способ обработки информации, для которого характерны признаки двух способов одновременно (централизованный с частичной децентрализацией или децентрализованный с частичной централизацией).

4. Режимы обработки информации на компьютере

Вычислительные средства участвуют в процессе обработки информации в двух основных режимах: пакетном или диалоговом.

   В случае, когда технология обработки информации на компьютере представляет собой заранее определенную последовательность операций, не требующую вмешательства человека, и диалог с пользователем отсутствует, информация обрабатывается в так называемом пакетном режиме. Суть его состоит в том, что программы обработки данных последовательно выполняются под управлением операционной системы как совокупность (пакет) заданий. Операционная система обеспечивает ввод данных, вызов требуемых программ, включение необходимых внешних устройств, координацию и управление технологическим процессом обработки информации.

   Задачи, решаемые в пакетном режиме, характеризуются следующими свойствами:
   • алгоритм решения задачи формализован, вмешательства пользователя не требуется;
   • наличие большого объема входных и выходных данных, в основном хранящихся на устройствах хранения информации (например, жестких дисках компьютеров);
   • расчет выполняется для большинства записей входных файлов;
   • длительное время решения задачи — как правило, обусловлено большими объемами обрабатываемых данных;
   • регламентность — задачи решаются с заданной периодичностью.

   Пакетный режим возник первым и широко использовался с середины XX в., когда обработка информации на ЭВМ осуществлялась в специально создаваемых вычислительных центрах. Заказчики подготавливали исходные данные (обычно на перфокартах или перфолентах) и отправляли их в вычислительный центр, где данные обрабатывались и результаты обработки возвращались заказчику. С развитием персональных ЭВМ (начиная с 80-х гг. прошлого века) обработка данных стала осуществляться, в основном, непосредственно потребителями, поэтому в настоящее время пакетный режим используется достаточно редко. Сегодня более распространен диалоговый режим, когда необходимо непосредственное взаимодействие пользователя с компьютером и на каждое свое действие пользователь получает немедленные ответные действия компьютера. Диалоговый режим позволяет пользователю интерактивно управлять порядком обработки информации и получать результатные данные в виде необходимых документов либо файлов.

---

   5. Технологии передачи и представления информации

Информационные процессы невозможны без средств передачи и представления информации, поскольку зачастую информация требуется в месте, территориально удаленном от источника ее возникновения, и должна быть представлена в виде символов, образов и сигналов, пригодных для восприятия потребителем.
   Современные средства связи способны передавать информацию в любой форме: телефонные, телевизионные, телеграфные сообщения, массивы данных, печатные материалы, фотографии и т. д. В соответствии со спецификой передаваемых сообщений организуется канал передачи информации — совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сигналов от источника к потребителю.
   Основная характеристика канала передачи — скорость передачи информации, а ее предельно допустимое значение называют емкостью канала, которая ограничивается шириной полосы канала и шумом.

Канал связи соединяет передатчик и приемник с помощью линии связи, которая может быть проводной, кабельной, радио, микроволновой, оптической или спутниковой. Примерами линий связи являются телефонные и вычислительные сети, сети телевизионного и радиовещания, мобильной связи, спутниковые технологии передачи данных.

   В современных цифровых системах связи функции передатчика и приемника выполняет модем. Основное достоинство передачи информации в цифровой форме заключается в возможности использования кодированных сигналов, обеспечения защиты информации и наилучшего способа приема.
   Для представления переданной или хранимой информации потребителю используются процессы воспроизведения и отображения.
   Воспроизведение информации — это процесс, при котором ранее записанная на носителе информация считывается устройством воспроизведения.
   Отображение информации — есть представление информации, т. е. генерация сигналов на основе исходных данных, а также правил и алгоритмов их преобразования в форме, приемлемой для непосредственного восприятия человеком.
   Потребителем информации наиболее часто выступает человек, и для принятия решений ему необходимы результаты обработки информации. Тем не менее человек не способен ощутить машинное представление информации, а может воспринимать ее лишь органами чувств (органами зрения, слуха, осязания, обоняния и т. д.), поэтому для организации взаимодействия человека с информационными моделями объектов информационная система должна быть наделена специальными средствами отображения данных.

---

   Поскольку зрение используется для восприятия информации наиболее активно, то средства отображения в современных ИС должны представлять информацию в лучшей форме для визуального наблюдения. Заметим, что мультимедиа-системы позволяют также представлять информацию в форме аудио- и видеосигналов, однако для управленческих информационных систем наиболее характерно отображение информации в текстовой и графической форме, что осуществляется за счет использования мониторов и печатающих устройств (например, принтеров, плоттеров).
   Прежде чем, например, на мониторе, появится информация в доступной для человека форме, компьютером будет автоматически осуществлена следующая последовательность операций:

   • преобразование данных, представленных в машинной форме, в вид, приемлемый для экранного отображения;
   • согласование формы представления данных с параметрами монитора;
   • воспроизведение в соответствии с возможностями воспроизводящего устройства (т. е. в данном примере — монитора).
6.Инструкционно-технологическая карта для сканирования фотографий

Перед началом работы положите фотографию на стекло сканера, лицом вниз. Для того чтобы отсканировать фотографию воспользуйтесь «Мастером работы со сканером» или используйте программное обеспечение поставляемое производителем вашего сканера. Мы рассмотрим пример сканирования фотографии посредством «Мастера работы со сканером». 
Для запуска мастера войдите в меню Пуск → Настройки → Панель управления → Сканеры и камеры → Выберите модель вашего сканера и нажмите дважды. В появившемся окне (см. рис.1) выберите «Особые параметры» и нажмите кнопку «Настроить»



Рисунок 1Рисунок 2
В появившемся окне (см. рис. 2) выберите «Разрешение (DPI)» - 300, «Тип изображения» - Цветной снимок и нажмите кнопку ОК, вы попадете в предыдущее меню в котором необходимо нажать кнопку «Просмотр» (см. рис. 1)У вас на экране появится предварительный просмотр изображения с вашего сканера (см.рис. 3)



Рисунок 3   Рисунок 4
Для того чтобы отсканировать фотографию правильно необходимо выбрать область сканирования (выделена пунктирной линией) как показано на рис. 4, в противном случае сканер кроме фотографии туриста отсканирует также и всю плоскость стекла, в результате чего в визе туриста вместо фотографии будет напечатан белый лист, такая визу будет считаться недействительной!

---

После того как вы выбрали область сканирования нажмите кнопку «Далее», в появившемся окне укажите название файла, выберите формат файла JPG и укажите папку для сохранения фотографии, после чего нажмите кнопку «Далее».

Порядок выполнения работы

1. Создание досье группы. Заранее заготовить материал: фотографии, текст.

2. Сфотографировать своих однокурсников.

3. Включить компьютер.

4. Создать общую папку на сервере.

5. Сканировать фотографии и сохранить в общую папку.

6. Включить текстовый редактор. Создать титульный лист с общей фотографией и названием группы: специальность и год.

7. Оформить каждый лист на одного человека. Записать данные: дата рождения, номер школы, хобби.

8. Сохранить данные на жесткий диск в свою папку под именем досье группы.

Отчет

Отчет должен быть оформлен в текстовом редакторе и содержать:

• 
  наименование работы;
  
• 
  цель работы;
  
• 
  задание;
  
• 
  последовательность выполнения работы;
  
• 
  ответы на контрольные вопросы;
  
• 
  вывод о проделанной работе.
  

Контрольные вопросы

1. Что такое сбор информации и каково его предназначение?
   2. Что понимается под технологией сбора информации?
   3. Чем отличаются понятия «информация» и «данные»?
   4. Назовите основные требования к сбору данных и к хранимым данным.
   5. Перечислите основные средства сбора текстовой, графической, звуковой и видеоинформации. Какие еще средства сбора информации вам известны?
   6. Какие еще методы сбора данных вам известны?
   7.   В чем заключается процедура хранения информации?
8.   Перечислите основные требования к структурам хранения.
9.   Что такое база данных?
10. В чем различие между базой и банком данных?
   11.   Что такое резервное копирование и для чего оно осуществляется?
12.   Что такое архивное копирование и в чем его отличие от резервного копирования?
13. Что такое базовая информационная технология?
   14. В чем заключается различие между централизованным идецентрализованным способами обработки информации?
   15.   Какие режимы обработки информации вам известны?

---

Практическая работа№2

Тема: Поиск энтропии случайных величин.

Цель: научиться вычислять энтропию случайной величины.

Время выполнения: 2 часа

Оборудование: ПК.

Программное обеспечение: операционная система, калькулятор, текстовый редактор.

Теоретические основы

Энтропия в теории информации — мера хаотичности информации, неопределённость появления какого-либо символа первичного алфавита. При отсутствии информационных потерь численно равна количеству информации на символ передаваемого сообщения.

Так, возьмём, например, последовательность символов, составляющих какое-либо предложение на русском языке. Каждый символ появляется с разной частотой, следовательно, неопределённость появления для некоторых символов больше, чем для других. Если же учесть, что некоторые сочетания символов встречаются очень редко, то неопределённость ещё более уменьшается (в этом случае говорят об энтропии n-ого порядка).Концепции информации и энтропии имеют глубокие связи друг с другом, но, несмотря на это, разработка теорий в статистической механике и теории информации заняла много лет, чтобы сделать их соответствующими друг другу.

Энтропия независимых случайных событий x с n возможными состояниями (от 1 до n) рассчитывается по формуле:



Эта величина также называется средней энтропией сообщения. Величина   называется частной энтропией, характеризующей только i-e состояние.

Таким образом, энтропия события x является суммой с противоположным знаком всех произведений относительных частот появления события i, умноженных на их же двоичные логарифмы (основание 2 выбрано только для удобства работы с информацией, представленной в двоичной форме). Это определение для дискретных случайных событий можно расширить для функции распределения вероятностей.

Шеннон вывел это определение энтропии из следующих предположений:

• 
  мера должна быть непрерывной; т. е. изменение значения величины вероятности на малую величину должно вызывать малое результирующее изменение энтропии;
  
• 
  в случае, когда все варианты (буквы в приведенном примере) равновероятны, увеличение количества вариантов (букв) должно всегда увеличивать полную энтропию;
  
• 
  должна быть возможность сделать выбор (в нашем примере букв) в два шага, в которых энтропия конечного результата должна будет является суммой энтропий промежуточных результатов.
  

---