26.Лист 3.3.1 (назад) 27.Теоретический материал
1. Понятие об информации и управлении. (презентация)
К базовым понятиям, которые используются в информатике, относятся: данные, информация и знания. Эти понятия часто используются как синонимы, однако между этими понятиями существуют принципиальные различия.
Данные - это совокупность сведений, зафиксированных на определенном носителе в форме, пригодной для постоянного хранения, передачи и обработки. Преобразование и обработка данных позволяет получить информацию.
Информация - это результат преобразования и анализа данных. Отличие информации от данных состоит в том, что данные - это фиксированные сведения о событиях и явлениях, которые хранятся на определенных носителях, а информация появляется в результате обработки данных при решении конкретных задач. Например, в базах данных хранятся различные данные, а по определенному запросу система управления базой данных выдает требуемую информацию.
Существуют и другие определения информации, например, информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.
Знания – это зафиксированная и проверенная практикой обработанная информация, которая использовалась и может многократно использоваться для принятия решений.
Знания – это вид информации, которая хранится в базе знаний и отображает знания специалиста в конкретной предметной области. Знания – это интеллектуальный капитал.
Формальные знания могут быть в виде документов (стандартов, нормативов), регламентирующих принятие решений или учебников, инструкций с описанием решения задач. Неформальные знания – это знания и опыт специалистов в определенной предметной области.
Необходимо отметить, что универсальных определений этих понятий (данных, информации, знаний) нет, они трактуются по-разному. Принятия решений осуществляются на основе полученной информации и имеющихся знаний.
Принятие решений – это выбор наилучшего в некотором смысле варианта решения из множества допустимых на основании имеющейся информации.
Взаимосвязь данных, информации и знаний в процессе принятия решений представлена на рисунке.
Для решения поставленной задачи фиксированные данные обрабатываются на основании имеющихся знаний, далее полученная информация анализируется с помощью имеющихся знаний. На основании анализа, предлагаются все допустимые решения, а в результате выбора принимается одно наилучшее в некотором смысле решение. Результаты решения пополняют знания.
В зависимости от сферы использования информация может быть различной: научной, технической, управляющей, экономической и т.д.
Информация – это преобразованная и обработанная совокупность сведений, отражающая состояние и ход экономических процессов. Экономическая информация циркулирует в экономической системе и сопровождает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг. Экономическую информацию следует рассматривать как одну из разновидностей управленческой информации.
Экономическая информация может быть:
управляющая (в форме прямых приказов, плановых заданий и т.д.);
осведомляющая (в отчетных показателях, выполняет в экономической системе функцию обратной связи). Информацию можно рассматривать как ресурс, аналогичный материальным, трудовым и денежным ресурсам. Информационные ресурсы – совокупность накопленной информации, зафиксированной на материальных носителях в любой форме, обеспечивающей ее передачу во времени и пространстве для решения научных, производственных, управленческих и других задач.
Информация – (от латинского слова Informatio разъяснение, изложение). Первоначальные – сведения, передаваемые одними людьми другим людям устным, письменным или каким-либо другим способом (например, с помощью условных сигналов, с использованием технических средств и т.д.), а также сам процесс передачи или получения этих сведений.
Для того чтобы в материальном мире происходили обмен информацией, ее преобразование и передача, должны быть носитель информации, передатчик, канал связи, приемник и получатель информации – совокупность которых образуют информационную систему.
Источник информации Передатчик Канал связи Приемник Получатель информации
Подобные информационные системы возникают не только среди людей. Обмен информацией происходит и в животном и растительном мире. Информационная система существует в любой организации, поскольку никакая организация не может обойтись без информации, а следовательно без процедур ее формирования, обработки и использования. Цель информационных систем – производство нужной для организации информации, создание информационной и технической среды для осуществления управления организацией.
Преобразование, целенаправленная обработка информации — важнейший из информационных процессов.
Преобразование информации о состоянии окружающей среды, выбор на основе этой информации наиболее целесообразного поведения — постоянная функция мозга и нервной системы человека или животного. Решение задачи, встающей перед человеком в любом виде его деятельности, — также процесс преобразования исходной информации в информацию, отражающую результат решения этой задачи. Преобразование, анализ информации — основа выбора решений, процессов управления в любой области.
Рассмотрим с этих позиций, как осуществляется процесс управления на примере управления автомобилем.
В процессе управления человек с помощью органов чувств воспринимает информацию об окружающей среде (состояние дороги, дорожные знаки, сигналы светофора, наличие встречного транспорта, пешеходов и т. д.). Эта информация через органы чувств передается в мозг человека, где преобразуется в другую информацию — последовательность сигналов, передающихся по нервным путям и управляющих движением ног и рук водителя, воздействующих на руль, сцепление, тормоза и другие устройства автомобиля.
Этот пример показывает, что без информации, ее передачи, преобразования и использования управление невозможно. В основе любого процесса управления лежат информационные процессы.
В любом процессе управления всегда происходит взаимодействие двух систем — управляющей и управляемой. Если они соединены каналами прямой и обратной связи, то такую систему называют замкнутой или системой с обратной связью.
По каналу прямой связи передаются сигналы (команды) управления, вырабатываемые в управляющем органе. Подчиняясь этим командам, управляемый объект осуществляет свои рабочие функции. В свою очередь, управляемый объект соединен с управляющим органом каналом обратной связи, по которому поступает информация о состоянии управляемого объекта. В управляющем органе эта информация используется для выработки новых сигналов управления, направляемых к управляемому объекту.
Рассмотрим простейший пример управления — поддержание постоянно заданной температуры в электрической печи (или термостате). Выполняя эту задачу вручную (без применения средств автоматики), человек должен: 1) наблюдать за показаниями термометра, 2) сравнивать эти показания с заданной температурой и 3) при наличии разности между заданным и наблюдаемым значениями передвигать ползунок регулируемого реостата, изменяя силу тока и температуру электронагревательного прибора таким образом, чтобы эта разность стремилась к нулю.
Структура автоматической системы, предназначенной для решения такой задачи, сводится к схеме, изображенной на рисунке.
с заданным значением и при наличии расхождения передает соответствующую команду на исполнительный орган, который и восстанавливает заданное значение регулируемой величины (в нашем случае — температуры). В качестве исполнительных органов используются устройства, непосредственно воздействующие на технологический процесс (двигатели, электромагниты и т. п.). 
Такие системы представляют собой типичный пример систем автоматического регулирования.
Цветок" информационных составляющих знаний в организации.
Схема управления структуры хозяйства
Виды информации:
Научная информация – это информация, наиболее полно отражающая объективные закономерности природы, общества и мышления. Ее подразделяют по областям получения или пользования на политическую, экономическую, техническую, биологическую, физическую и т.д., по назначению – на массовую и специальную.
Свойства информации:
Информация достоверна, если она не искажает истинного положения дел.
Информация адекватна, если с помощью полученной информации об объекте создается образ определенного уровня соответствия.
Информация полна, если ее достаточно для понимания и принятия решения.
Информация выражена кратко и четко, если она не содержит в себе ненужных сведений.
Информация ясна и понятна, если она выражена языком, на котором говорят те, кому она предназначена.
Информация своевременна, если она не потеряла актуальность.
Человек получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств, анализирует её и выявляет существенные закономерности посредством мышления, хранит полученную информацию в памяти. Процесс систематического научного познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний (фактов, научных теорий и т.д.). Таким образом, с точки зрения процесса познания информация может рассматриваться как знания.
Человек так устроен, что он защищается от ненужной, непонятной и неприятной информации. Она проходит мимо него. В этом случае человек не обрабатывает её, а значит, не может запомнить и превратить в знание.
Та информация, которая не может быть понята и усвоена, называется - информационным шумом.
Вывод:
Вся информация, поступающая к человеку, состоит из сигналов.
Человек эти сигналы получает, обрабатывает и либо исполняет, либо запоминает.
Человеку трудно потреблять информацию. Он может делать это только очень маленькими порциями. Любая перегрузка превращается в информационный шум, и. она становиться бесполезной, то есть не превращается в знания.
Человеку трудно обработать информацию. От этого он устает.
Человек можем, ошибиться. Из-за информационного шума он можем неправильно обработать информацию и превратить её ложное знание.
Человек необъективен (т.е. воспринимает информацию не такой, какой она есть, а такой, какой она ему кажется). Если информация совпадает с его личным мнением, он принимает, обрабатывает и усваиваем её очень легко. Если информация ему неприятна, он усваивает ее с большим трудом и многое остается без внимания.
Человек не может долго хранить информацию. Если не закреплять знания постоянными упражнениями, информация очень быстро забывается.
2. Виды компьютерной информации.
Компьютер - это электронная машина, которая может:
Принимать информацию;
Обрабатывать информацию;
Хранить информацию;
Выдавать информацию.
Как было ранее сказано, этими функциями обладает и человек. Однако делает он это медленно, иногда с ошибками и не всегда охотно. Компьютер освобождает нас от необходимости обрабатывать горы информации, но делает он быстро, безотказно, выдает в том виде, в котором удобно человеку, и хранит сколь угодно долго.
Память компьютера. Для характеристики объёма хранимых данных используют понятие - ёмкость памяти. Бит - минимальная единица количества информации. Величина количества информации в 8 бит называется байтом. При работе с большими объёмами информации удобнее пользоваться более крупными единицами:
1 килобайт (Кб) = 210 = 1024 байта;
1 мегабайт (Мб) = 220 = 1 млн. байт;
1 гигабайт (Гб) =230 = 1 млрд. байт.
Байтом можно закодировать 28 = 256 различных символов. Одна страница машинописного текста занимает примерно 4 Кб в памяти компьютера.
Как ранее было сказано, человек имеет дело со многими видами информации. Рассмотрим, какую информацию компьютер, по сравнения с человеком, не может принять, поэтому, обработать, хранить и выдавать.
Так, ввести в компьютер запах розы, вкус яблока или мягкость плюшевой игрушки - нельзя никак.
Ранее говорилось, что компьютер это электронная машина, а значит, он работает с сигналами. Поэтому компьютер может работать только с той информацией, которую можно представить в виде сигнала. Если бы можно было представить вкус, запах в виде сигнала, то компьютер ног бы работать и с такой информацией, но делать этого пока не научились.
Надо отметить, что хорошо превращается в сигналы то, что мы видим. Для этой цели используют специальные электронные устройства: видеокамеры, цифровые фотоаппараты, сканеры.
Давно научились превращать в сигналы то, что мы слышим. Делают это с помощью микрофона.
Очень трудно превращать в сигналы то, что человек чувствует с помощью обоняния, осязания и вкуса. Ученые ещё не нашли таких способов. Значит, компьютеры с такой информацией работать, пока, не могут.
Вывод: Компьютер может, работать только с той информацией, которую мы видим и слышим.
Пять видов компьютерной информации
Современные компьютеры могут работать с пятью видами информации:
Числовой информацией (числа);
Текстовой информацией (буквы, слова, предложения, тексты);
Графической информацией (картинки, рисунки, чертежи);
Звуковой информацией (музыка, речь, звуки);
Видеоинформацией (видеофильмы, мультфильмы, кинофильмы).
Все эти пять видов информации вместе называют одним словом: - мультимедиа.
Если компьютер может работать со всеми этими пятью видами информации, то его называют мультимедийным.
Если компьютерная программа использует все эти виды информации, то её называют мультимедийной.
Числовая информация
Для передачи информации на большое расстояние по проводам сто лет начал человек изобрел телеграф. Нашелся способ превращения чисел и букв в сигналы - специальная телеграфная азбука (Азбука Морзе). Короткий сигнал «точка». Длинный сигнал - «тире».
Для компьютеров азбука Морзе не пригодна, так как очень неудобно разбираться с тем, какой сигнал длинный, а какой короткий. Придумали более простые сигналы: если есть сигнал, то это единица. Если нет - нолик. Осталось научиться представлять числа в виде единиц и ноликов. Компьютер делает гак:
0 – 0 (ноль) 6 – 110 (один - один - ноль)
1 – 1 (один) 7 – 111 (один - один - один)
2 – 10 (ноль - один) 8 – 1000 (один - ноль - ноль - ноль)
3 – 11 (один - один) 9 – 1001 (один - ноль - ноль - один)
4 – 100 (один - ноль - ноль) 10 – 1010 (один - ноль - один - ноль)
5 – 101 (один - ноль - один)
Текстовая информация
Каждой букве присваивается числовой номер. Например - букве «А» число 1, а букве «Б» - 2. Надо сказать, что прописные и заглавные буквы имеют разное число. В том числе, русский алфавит и латинский имеют свою кодировку. Для того чтобы различные компьютеры понимали друг - друга ученые выработали единый стандарт представления букв числами и назвали его «Кодировкой символов» «КОИ» (Рис.1).
Рис.1. Кодировка символов
Превратив буквы в числа, компьютер превращает числа в сигналы, и записывает их битами, из которых собираются байты:
А - 192- 11000000
Б - 193 - 11000001
В - 194- 11000010
Г- 195- 11000011 и так далее.
Графическая информация
Компьютеры могут работать с графической информацией. Это могут быть рисунки или фотографии. Для того чтобы картинка могла храниться и обрабатываться в компьютере, ей превращают в сигналы. Такое превращение называют оцифровкой (Рис. 2).
Для оцифровки графической информации служат специальные цифровые фотокамеры или специальные устройства – сканеры.
 
Рис. 2 Пример оцифровки рисунка Рис. 3
Цифровая камера работает, как обычный фотоаппарат, только изображение не попадает на фотопленку, а «запоминается» в электронной памяти такого «фотоаппарата». Потом такой аппарат подключают к компьютеру и по проводу передают сигналы, которыми зашифровано изображение.
Если картинка сделана на бумаге, то для того, чтобы превратить её в сигналы, используют сканеры. Картинку кладут в сканер. Сканер просматривает каждую точку этой картинки и передает в компьютер числа (байты), которыми зашифрован цвет каждой точки. Например:
Черная точка: 0, 0, 0;
Белая точка: 255, 255, 255;
Коричневая точка:153, 102, 51;
Светло-серая точка: 160, 160, 160;
Темно-серая точка: 80, 80, 80.
У каждого цвета свой шифр (его называют цветовым кодом).
Если каждый цвет передавать тремя байтами, то можно зашифровать более 16 миллионов цветов. Это гораздо больше, чем может различить человеческий глаз, но для компьютера это не предел.
Звуковая информация
Звук, музыка и человеческая речь поступает в компьютер в виде сигналов и тоже оцифровывается то есть превращается в числа, а потом - в байты и биты. Компьютер их хранит, обрабатывает и может воспроизвести (проиграть музыку или произнести слово).
Для того чтобы ввести звуковую информацию в компьютер, к нему подключают микрофон или соединяют с другими электронными музыкальными устройствами, например, с магнитофоном или проигрывателем. Если в компьютере есть специальная, звуковая плата, то он может обрабатывать звуковую информации и воспроизводить человеческую речь, музыку и звуки.
Видеоинформация
Современные компьютеры могут работать с видеоинформацией. Они могут записывать и воспроизводить видеофильмы, мультфильмы и кинофильмы. Как и все прочие виды информации, видеоинформация тоже превращается в сигналы и записывается в виде битов и байтов. Происходит это точно так же, как и с картинками - разница лишь в том, что таких «картинок» надо обрабатывать очень много.
Фильмы состоят из кадров. Каждый кадр - эго как бы отдельная картинка. Чтобы изображение на экране, выглядело «живой» и двигалось, кадры должны сменять друг друга с большой скоростью - 25 кадров в секунду. Если компьютер мощный и быстрый, то он может 25 раз в секунду обрабатывать в своей памяти новую картинку и показывать её на экране.
Сигналы для записи видеоизображений компьютер получает от видеокамеры. Как и все другие виды информации, он преобразует эти сигналы в биты и байты и записывает их в свою память.
Выводится видеоизображение на экран компьютерного монитора. При этом вместе с изображением может выводиться и звук.
|
