Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Інформація та інформаційні процеси Урок №1

Скачати 103.91 Kb.

Інформація та інформаційні процеси Урок №1




Скачати 103.91 Kb.
Дата конвертації07.06.2017
Розмір103.91 Kb.
ТипІнформація

Вступ. Інформація та інформаційні процеси
Урок №1
Тема уроку: Інформатика – наука ХХ століття. Поняття інформації і повідомлення. Інформація та інформаційні процеси. Носії інформації, форми і способи подання інформації.
Інформаці́йні проце́си- послідовна зміна стану та (або) уявлення про інформацію в результаті дій, які з нею можна виконувати. Такими діями є - створення, збирання, зберігання, обробка, відображення, передавання, розповсюдження, використання, захист, знищення інформації.
Носі́й інформа́ції (англ. data medium) - матеріальний об'єкт природного або штучного походження, який здатен містити, зберігати і передавати інформацію.
Види інформації. Інформація і шум та їх взаємоперетворення.

Мета:


Навчальна: ознайомити учнів з взаємозв’язки між поняттями «інформація» і «повідомлення», поглибити знання учнів про форми та засоби зберігання, подання й передавання інформації, взаємоперетворення інформації і шуму; сформувати знання: інформатика, інформація, повідомлення, видами інформації, шум, носії інформації.

Розвивальна: розвиток пам’яті, уважності, зв’язне мовлення, мислення.

Виховна: формування інтересу до вивчення науки інформатики, навичок зібраності, уважності.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.


Структура уроку
І. Організація класу до заняття

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів.

VІ. Повідомлення теми, мети уроку.

V. Сприйняття та засвоєння учнями нового навчального матеріалу.

VІ. Узагальнення і систематизація знань.

VІІ. Підсумок уроку.

VІІІ. Повідомлення домашнього завдання.



Хід уроку
І. Організація класу до заняття

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів

Бесіда на повторення.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів.

Що вивчає інформатика? Яку роль відіграє інформація, комп’ютери й інформаційні технології в суспільстві?

Інформаці́йні техноло́гії, ІТ (використовується також загальніший / вищий за ієрархією термін інформаційно-комунікаційні технології (Information and Communication Technologies, ICT) - сукупність методів, виробничих процесів і програмно-технічних засобів, інтегрованих з метою збирання, опрацювання, зберігання, розповсюдження, показу і використання інформації в інтересах її користувачів.
Як користуватися ними? Відповіді на ці та інші запитання знайдемо, вивчаючи предмет інформатику.

Тож, інформатика – це наука про інформацію та методи і засоби її опрацювання (інформаційні технології).

Слово інформатика французького походження. Воно складається з двох слів: «інформація» й «автоматика». В англомовних країнах цю дисципліну називають конкретніше «computer science» - наука про комп’ютери.

Термін інформація є не означуваним. Він походить із латинської мови й означає відомості (дані, повідомлення) про властивості об’єктів, процеси чи явища навколишнього світу.

Францу́зи (фр. les Français) чи французький народ (фр. le peuple français) - назва жителів Франції, країни в Західній Європі, що налічує 63 мільйона людей (2008). З юридичної точки зору, французький народ - це всі громадяни Франції, незалежно від їх етнічного коріння чи віри.
Світ - назва планети Земля з людської точки зору, як місце заселене людськими істотами. Термін часто вживається для означення суми людського досвіду та історії, людського стану взагалі. На земній кулі проживає понад 7 мільярдів людей.

ІV. Повідомлення теми, мети уроку.

Запишемо тему уроку: Інформатика – наука ХХ століття. Поняття інформації і повідомлення. Інформація та інформаційні процеси. Носії інформації, форми і способи подання інформації. Види інформації. Інформація і шум та їх взаємоперетворення.

Мета: ознайомити учнів з взаємозв’язки між поняттями «інформація» і «повідомлення», поглибити знання учнів про форми та засоби зберігання, подання й передавання інформації, взаємоперетворення інформації і шуму; сформувати знання: інформатика, інформація, повідомлення, видами інформації, шум, носії інформації.

V. Сприйняття та засвоєння учнями нового навчального матеріалу.



Інформатика
Інформатика – це наука про інформацію та інформаційні процеси в природі та суспільстві, методи та засоби одержання, зберігання, обробки, передачі, опрацювання, використання, захисту інформації та управління інформаційними процесами.

Інформатика (інформаційна автоматика) сформулювалась як наука завдяки розвитку комп’ютерної техніки.

Головна функція інформатики полягає у розробці методів і засобів перетворення інформації.

Основними завданнями інформатики є:



  • дослідження інформаційних процесів;

  • розробка нових інформаційних технологій;
    Зáхист інформáції (англ. Data protection) - сукупність методів і засобів, що забезпечують цілісність, конфіденційність і доступність інформації за умов впливу на неї загроз природного або штучного характеру, реалізація яких може призвести до завдання шкоди власникам і користувачам інформації.
    Інформа́тика (рос. информатика, англ. informatics, information science; нім. Informatik f) - теоретична та прикладна (технічна, технологічна) дисципліна, що вивчає структуру і загальні властивості інформації, а також методи і (технічні) засоби її створення, перетворення, зберігання, передачі та використання в різних галузях людської діяльності.


  • створення апаратно-програмного забезпечення.

Інформатика – динамічна наука, що інтенсивно розвивається та суттєво впливає на розвиток інших наук і технологій.
Поняття інформації
Поняття «інформація» в інформатиці є одним із базових понять (як, наприклад, «пряма» в геометрії, «число» в арифметиці.)

Інформація — це відомості про об'єкти навколишнього світу, які сприймаються людиною, твариною, рослинним світом або спеціальними пристроями.

Інформація передається за допомогою повідомлень. Пові­домлення можуть бути усними, письмовими, у вигляді малюнків, жестів, спеціальних знаків тощо.

Під повідомленням розуміють вплив на нервову систему живого організму деякої сукупності сигналів, подразників, яка може бути подана різними способами в залежності від систем, які її видають та сприймають.

Зеле́ні росли́ни - царство живих організмів. Назва була запропонована у 1981 році, щоб відрізнити представників царства від попереднього визначення рослин, які до того не створювали монофілетичну групу.
Нервова система - цілісна морфологічна і функціональна сукупність різних взаємопов'язаних нервових структур, яка спільно з гуморальною системою забезпечує взаємопов'язану регуляцію діяльності усіх систем організму та реакцію на зміну умов внутрішнього та зовнішнього середовища.



Інформація та повідомлення
В інформатиці поняття «повідомлення» має більш широкий зміст, ніж у повсякденному житті.

За допомогою повідомлень здійснюється обмін інформацією між: людьми, між: людьми і машинами, між: машинами;

Комуніка́ція (від лат. communicatio - єдність, передача, з'єднання, повідомлення, пов'язаного з дієсловом лат. communico - роблю спільним, повідомляю, з'єдную, похідним від лат. communis - спільний) - це процес обміну інформацією (фактами, ідеями, поглядами, емоціями тощо) між двома або більше особами, спілкування за допомогою вербальних і невербальних засобів із метою передавання та одержання інформації.
обмін сигналами у тваринному і рослинному світі тощо.

Повідомлення фіксувалися у вигляді малюнка або тексту на скелі, папірусі, пергаменті. З виникненням писемності повідомлення стали передавати у вигляді рукописних і друкованих текстів: газет, журналів, книг. Пізніше для передавання повідомлень почали використовувати телефон і радіо.

Різноманітну інформацію люди (і машини) збирають, обробля­ють, зберігають і передають іншим людям (і машинам) для подаль­шого використання. Таким чином здійснюються основні процеси накопичення, обробки і розповсюдження інформації.

З розвитком цивілізації до відомостей про природу додавалася інформація про створені машини, прилади, технологічні процеси, наукові відкриття.

Науко́ве відкриття́ (рос. открытие, англ. discovery, нім. Entdeckung) - встановлення невідомих раніше, але об'єктивно існуючих закономірностей, властивостей та явищ матеріального світу, які вносять докорінні зміни у рівень наукового пізнання .
Технологі́чний проце́с - це впорядкована послідовність взаємопов'язаних дій та операцій, що виконуються над початковими даними до отримання необхідного результату.
Написані романи, повісті, вірші. Створені картини, скульптури, архітектурні ансамблі. Винайдено кіно і телебачення, супутниковий зв'язок, Інтернет і мобільний телефон...

Приклади інформації:



  • класний журнал містить інформацію про учнів (прізвища, імена, по батькові, адресу, успішність тощо);

  • телевізор передає інформацію про новини у політичному і громадському житті нашої країни і за кордоном;

  • супутник автоматично збирає і передає на Землю інформацію про стан атмосфери і космічного простору.
    Архітектурний ансамбль (від фр. ensemble - цілісність, зв'язність, єдність) - "гармонійна єдність просторової композиції будівель, інженерних споруд, творів монументального живопису, скульптури і садово-паркового мистецтва ".
    Стільниковий телефон - автономний мобільний телефон, призначений для роботи в мережах стільникового зв'язку; використовує приймач радіодіапазону і традиційну телефонну комутацію для здійснення телефонного зв'язку на території зони покриття мережі.
    Ко́смос (від грец. κόσμος - «порядок») - одне з ключових понять давньогрецької історії та культури. Вживалося на позначення встановленого Богом (богами, Божеством) Всесвітнього Ладу, Порядку - на противагу Хаосу - Всесвітньому Безладу.


Дії, які можна виконувати з інформацією пошук, збирання, зберігання, опрацювання, подання, передавання, використання і захист, називаються інформаційними процесами.
Носії інформації
У «докомп'ютерні» часи інформацію зберігали на папері, фотокартках, кіноплівці, магнітній стрічці тощо.
На даний час як магнітні носії систем і пристроїв ЦМЗ найчастіше використовуються магнітні стрічки і диски. В системах ЦМЗ, що застосовуються в інформаційно-вимірювальній техніці, в основному використовуються магнітні стрічки.

З появою перших комп'ютерів знайшли широке використання перфокарти і перфострічки, які використовуються до цього часу в телеграфних апаратах, а також в автоматичних верстатах.

Перфокарта - це аркуш тонкого картону стандартних розмі­рів. В певних місцях перфокарти пробивають дірочки. Перфокарти з пробитими дірочками пропускали через спеціальний пристрій. Задана у вигляді дірочок інформація перетворювалася в систему елек­тричних сигналів, які надходили до інших пристроїв комп'ютера.

Перфострічка - це стрічка цупкого паперу стандартної ширини, на яку заноситься інформація пробиванням дірочок у відповідних позиціях на 5-й або 8-й доріжках.

Звичайно, за дірочками, нанесеними на перфокарти або перфо­стрічки, стоїть цілком певна інформація.

Магнітні стрічки і магнітні диски для зберігання інформації почали використовувати з розвитком обчислювальної техніки.

Зберігання інформації - 1. Забезпечення належного стану інформації та її матеріальних носіїв. 2. Комплекс заходів, спрямований на забезпечення збереження повноти і цілісності сформованих даних про певну інформацію, створення і підтримання належних умов для їх використання, а також запобігання несанкціонованому доступу, поширенню і використанню.
Електро́нна обчи́слювальна маши́на (ЕОМ) - загальна назва для обчислювальних машин, що є електронними (починаючи з перших лампових машин, включаючи напівпровідникові тощо) на відміну від електромеханічних (на електричних реле тощо) та механічних обчислювальних машин.
Замість пробивки дірочок намагнічувались невеличкі області в потрібних місцях. Магнітні стрічки або диски встановлювались в спеціальні пристрої, де зчитувалася записана на них інформація і надходила до інших пристроїв комп'ютера.

Магнітні картки містять закодовану інформацію в кредитних телефонних та реєстраційних картках, а також перепустках і «ключах» для кодових замків.

Компакт-диски (оптичні диски або CD) — це диск із спеціальної пластмаси із дзеркальним покриттям з того боку, з якого записується і зчитується інформація.



Інформація на диск записується так: диск обертається, і на його поверхні лазером в певних місцях наносяться «пошкодження» таким чином, щоб від них не відбивався промінь лазера при зчиту­ванні. Таким чином на диск можна записати різноманітну текстову і графічну інформацію, музику, рухомі зображення тощо. Щільність запису інформації лазером мікроскопічних «пошкоджень» дуже велика, і такі диски містять набагато більше інформації, ніж магнітні диски таких самих розмірів.

Інформація з оптичних дисків читається на спеціальних при­строях (дисководах), які входять до комплекту сучасних комп'ю­терів.

Щі́льність за́пису (packing density) - характеристика носія інформації, що визначається кількістю інформації, яка приходиться на одиницю довжини, площі або обсягу носія.
Опти́чний диск - носій даних у вигляді пластикового чи алюмінієвого диска, призначеного для запису й відтворення звуку, зображення, буквенно-цифрової інформації тощо за допомогою лазерного променя. Щільність запису - понад 108 біт/см.
Завдяки оптичним дискам на сучасному комп'ютері можна якісно переглядати фільми і слухати музику.

Засіб, за допомогою якого інформація може бути зафіксована, називають носієм інформації.
Форми і способи подання інформації
Інформація буває досить різноманітною і може призначатися як для живих організмів, так і для різних машин. Приклади:


  • «Фас!» - інформація для собаки;

  • сигнал точного часу - інформація для людини;

  • ключ від квартири - інформація для механічного замка. Існують такі форми подання інформації: символьна, текстова, графічна. Є інші форми, наприклад, звукова, відео...

Символьна форма подання інформації є найбільш простою, в ній кожний символ має якесь значення. Наприклад: червоне світло світлофора, показники повороту на транспортних засобах, різні жести, скорочення і позначення у формулах тощо.
Тра́нспорт (від лат. trans - portare) - сукупність засобів, призначених для переміщення людей, вантажів, сигналів та інформації з одного місця в інше.

У символьній формі використовуються букви, цифри, знаки, світлові сигнали, сигнали прапорцями, покажчики приладів тощо. Кожний символ має певне значення. Наприклад: літера V може означати об'єм; дорожній знак «!

Доро́жній знак, шляховка́зувач, або дороговка́зувач - стандартизований графічний малюнок, що встановлюється край дороги для повідомлення визначеної інформації учасникам дорожнього руху, один з засобів регулювання дорожнього руху (дорожня розмітка, дорожнє обладнання, світлофор, регулювальник).
» у червоному колі означає «Попереду небезпека!».

Текстова форма подання інформації є більш складною. Ця форма передбачає, що зміст повідомлення передається не через окремі символи (цифри, букви, знаки), а їх порядком розміщення. Послідовно розташовані символи утворюють слова, які у свою чергу можуть утворювати речення. Текстова інформація використовується у книжках, брошурах, газетах, журналах тощо.

Графічна форма подання інформації, як правило, має найбільший об'єм. До цієї форми належать фотографії, картини, креслення, графіки тощо. Графічна форма більш інформативна. Наприклад, картина Іллі Рєпіна «Запорожці пишуть листа турецькому султану» дає глядачу багато відомостей про своїх героїв (побут, одяг, зброя, обличчя, характер...). Мабуть, тому, коли беремо в руки нову книжку, шукаємо в ній малюнки, щоб створити про неї найбільш повне враження.

Інформація може бути подана одним із способів: літерами і знаками, жестами, нотами музики, малюнками, картинами, скульптурами, звукозаписом, відеозаписом, кінофільмами тощо.

Види інформації
Інформація передається за допомогою сигналів: звукових, електричних, магнітних, світлових, механічних тощо. Наприклад:


  • дзвінок - звуковий сигнал початку або кінця уроку;
    Звук - коливальний рух частинок пружного середовища, що поширюється у вигляді хвиль у газі, рідині чи твердому тілі. У вузькому значенні терміном звук визначають коливання, які сприймаються органами чуття людини.


  • телефонна розмова - завдяки електричним сигналам;

  • світлофор - світловий сигнал для пішоходів та водіїв.

Інформація може бути у вигляді неперервних (аналогових) і дискретних (цифрових) сигналів.

Інформація в аналоговому вигляді міняє своє значення поступово. Прикладом аналогової інформації можуть бути показники ртутного термометра, годинника зі стрілками, спідометра автомашини, електричні сигнали телефону і радіо тощо. Точність аналогової інформації залежить від точності приладів, які цю інформацію визначають або передають.

Наприклад, якщо купили 2 кг сахара, це ще не значить, що точно 2 кг. Там може бути 1,96 кг або 2,03 кг, залежно від точності ваги.

Інформація у дискретному вигляді міняє своє значення з певним кроком. Прикладами дискретної інформації можуть бути показники електронного годинника або цифрового термометра, ваги з гирями, підрахунок кількості предметів тощо

Дискретна інформація завжди точно визначена. Не може бути 1,96 пляшки молока, 1,87 зошита або 2,03 порції морозива.

В комп'ютері для відображення інформації використовується тільки дискретна (цифрова) інформація. Для обробки у комп'ютері аналогову інформацію попередньо перетворюють на дискретну.

Для визначення кількості інформації використовується одиниця виміру - біт.

В теорії інформації вла́сна інформ́ація (англ. self-information), або несподі́ваність (англ. surprisal), - це міра кількості інформації, пов'язаної з подією в імовірнісному просторі, або зі значенням дискретної випадкової величини.
Слово біт утворено зі скорочення англійських слів binary digit - двійкова цифра. Один біт - кількість інформації, що містить повідомлення типу «так» або «ні». Саме один біт інформації містить пробивка на перфокарті або перфострічці, намагнічена область на магнітній стрічці або диску, «пошкодження» на оптичному диску .

Для виміру об'ємів інформації використовується більш велика одиниця - байт, 1 байт =8 біт. Двійковий 8-розрядний код має 2 = 256 різних значень. Цього досить, щоб закодувати букви алфавіту (великі і малі), цифри, розділові знаки й ін.

Одини́ця вимі́рювання (англ. measuring unit, unit of measure) - певний умовний розмір фізичної величини, прийнятий для кількісного відображення однорідних з нею величин.
Розділо́ві зна́ки, або зна́ки пунктуа́ції - сукупність графічних знаків, що не належать до алфавіту даної мови, а служать засобом відображення тих ознак (сторін) писемної мови, які не можуть бути передані літерами та іншими писемними позначеннями - цифрами, знаками рівності, подібності тощо.

Перехід на дискретну форму сигналу дає величезні переваги порівняно з аналоговою формою інформації:


  • засоби обробки і передачі дискретної інформації простіші;

  • дискретна інформація надійніше зберігається;

• можна автоматично знаходити і виправляти помилки.

Перехід на цифрову (дискретну) техніку вже почався. З'явились цифрові магнітофони і програвачі, відео- і фотокамери тощо.


Інформація та шум, їх взаємне перетворення
Повідомлення, яке не несе інформації, несе шум. Іншими словами, якщо повідомлення не підвищує інформованість об'єкта, то воно не несе інформацію. Наприклад, в кімнаті двоє: батько слухає новини по телевізору, син вголос вчить вірш. Син не сприй­має новини з телевізора, і ця інформація для нього є шумом. Очевидно, що і батько старається зосередитися на новинах, а голос сина для нього теж є шумом. Коли ж почали передавати спортивні вісті, син захотів почути результати останніх матчів з футболу, переключив свою увагу на телевізор, і для нього шум від телевізора перетворився в інформацію. І для батька голос сина з коментарем до чергової перемоги команди «Динамо» перестав бути шумом.

Шумом є повідомлення, сформульоване невідомою мовою або які містять невідомі терміни. Але для тих, хто розуміє цю мову або знає зміст цих термінів, це повідомлення є інформацією.

VІ. Узагальнення і систематизація знань.

Фронтальна бесіда за поняттями, які вивчалися на уроці.



VІІ. Підсумок уроку.

VІІІ. Повідомлення домашнього завдання.


Скачати 103.91 Kb.

  • Інформація та повідомлення В інформатиці поняття «повідомлення» має більш широкий зміст, ніж у повсякденному житті. За допомогою повідомлень здійснюється обмін інформацією
  • Носії інформації У «докомпютерні» часи інформацію зберігали на папері, фотокартках, кіноплівці, магнітній стрічці
  • Форми і способи подання інформації
  • Види інформації Інформація передається за допомогою сигналів: звукових, електричних, магнітних, світлових, механічних тощо. Наприклад: дзвінок - звуковий сигнал
  • Інформація та шум, їх взаємне перетворення