Информация и знания. Основные определения

1. Информация и знания

2. Основные определения

Информация для человека –
это знания, которые он
получает из разных
источников.

3. Восприятие информации

Человек воспринимает информацию из внешнего мира при
помощи всех своих органов чувств, которые являются
информационными каналами, связывающими человека
с внешним миром.
Зрение
Слух
Осязание
Обоняние
Вкус

4.

5.

Логическое познание

6.

Свойства информации
Ценность
максимально
возможная польза
для достижения
цели
Достоверность
истинность представлений
об источнике информации
Полнота
степень подробности
представления
об объекте
Доступность
способность потребителя
к восприятию информации
А также - актуальность,
- способность сохраняться во времени,
- способность передаваться на расстояние,
- способность изменяться во времени.

7.

Сообщение полученное человеком может
пополнить его знания, если содержащиеся
в нем сведения являются понятными для
него и новыми.
Пример:
QVTW
Это сообщение Вам понятно?
Земля вращается вокруг
Солнца
А это сообщение Вам понятно?

8. Информативность сообщений

Получение любых знаний должно идти от известного к неизвестному
(новому), от простого к сложному. И тогда каждое сообщение будет
понятным, а значит, будет нести новую информацию для человека.
Информативность сообщений
Понятность
Принцип последовательности в
обучении
Новые
Логическая связь
знания
Новизна
Информативное
сообщение содержит
новые сведения, ранее
не известные человеку.

9. Информативность сообщения

Сообщения делятся на:
• Информативные (понятность и новизна)
• Неинформативные (непонятное или неновое)

10.

Знания
Декларативные
Процедурные
Факты - это знания об
определенных явлениях,
событиях, свойствах
объектов и зависимостях
между объектами.
Правила- это знания
о последовательностях действий,
направленных на
достижение некоторой
цели.

11.

Факты отвечают на вопрос
Я знаю, что
Пример:
Я знаю, что Земля
круглая.
Я знаю, что 2 х 2 = 4

12.

Правила отвечают на вопрос
Я знаю, как
Для того чтобы …
Пример:
Я знаю, как запустить
программу MS Word.
Для того чтобы сохранить файл
нужно выбрать команду
СОХРАНИТЬ.

13. Вопрос 1

Какие знания относятся к фактам?
a) Я знаю, что данные хранятся в
памяти ПК;
b) Для того, чтобы напечатать документ
нужно вставить бумагу в принтер;
c) Я знаю, как сварить суп;
d) Я знаю, что кошки любят молоко.
a),d
)

14. Вопрос 2

Какие знания относятся к правилам?
a) Для того, чтобы испечь пирог нужно
разогреть духовку до 180 градусов;
b) Я знаю, как играть в футбол;
c) Я знаю, что Пушкин – великий
русский поэт.
a),b
)

15. Информация и письменность

Звуковая
письменность
Идеографическая
письменность
символы слова фразы
символ + символ + . . . = слово
слово + слово + . . . = фраза
иероглиф = слово фразы
Китайская (древне-шумерская, древне-египетская) письменность
Слоговая
письменность
значок = слог слова фразы
Пиктографическая
письменность
пиктограмма = понятие (сообщение)
Японское письмо
Примеры: дорожные знаки, значки на рабочем столе Windows.

16. Информационные процессы

17.

Под информационными процессами
понимаются любые действия с информацией.
Процессы, связанные с поиском, хранением,
передачей, обработкой и использованием
информации, называются информационными
процессами.
Информация проявляется в информационных
процессах.

18. В структуре возможных операций с информацией можно выделить следующие:

Поиск — извлечение хранимой информации;
Сбор — накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты
для принятия решений;
Формализация — приведение данных, поступающих из различных
источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между
собой;
Фильтрация — отсеивание "лишних" данных, в которых нет необходимости
для принятия решения;
Сортировка — упорядочение данных по заданному признаку с целью
удобства использования; повышает доступность информации;
Архивация данных — организация хранения данных в удобной и
легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат по
хранению данных и повышает общую надежность информационного
процесса в целом;
Защита данных — комплекс мер, направленных на предотвращение утраты,
воспроизведения и модификации данных;
Транспортировка данных — прием и передача данных между удаленными
участниками информационного процесса;
Преобразование данных — перевод данных из одной формы в другую или
из одной структуры в другую.

19.

Существуют основные типы
информационных процессов, которые как
составляющие присутствуют в любых
других более сложных процессах.

20. 1. Поиск информации - это извлечение хранимой информации. 

Методы поиска информации:
непосредственное наблюдение;
общение со специалистами по интересующему вас
вопросу;
чтение соответствующей литературы;
просмотр видео, телепрограмм;
прослушивание радиопередач, аудиокассет;
работа в библиотеках и архивах;
запрос к информационным системам, базам и
банкам компьютерных данных;
другие методы.
20

21. 2. Сбор и хранение

Сбор информации не является самоцелью. Чтобы
полученная информация могла использоваться, причем
многократно, необходимо ее хранить.
Хранение информации - это способ распространения
информации в пространстве и времени. Способ хранения
информации зависит от ее носителя (книга- библиотека,
картина- музей, фотография- альбом). PC предназначен
для компактного хранения информации с
возможностью быстрого доступа к ней.
Информационная система - это хранилище
информации, снабженное процедурами ввода, поиска и
размещения и выдачи информации.
21

22. Процесс хранения информации

С хранением информации связаны
следующие понятия: носитель
информации (память), внутренняя
память, внешняя память, хранилище
информации.

23. 3. Передача

В процессе передачи информации обязательно
участвуют источник и приемник информации: первый передает
информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи
информации - канал связи.
Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих
передачу сигнала от источника к получателю.
Кодирующее устройство - предназначенно для преобразования
исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи.
Декодирующее устройство - для преобразования кодированного
сообщения в исходное.
Помехи
Источник
Кодирующее
устройство
Декодирующее
устройство
Защита от помех
Приемник

24. 4. Процесс обработки информации 

Обработка информации - преобразование
информации из одного вида в другой, осуществляемое
по строгим формальным правилам.
Общая схема процесса обработки информации
выглядит так:

25.

Примеры обработки информации
Примеры
Входная информация
Выходная информация
Правило
Таблица умножения
Множители
Произведение
Правила арифметики
Определение времени
полета рейса "МоскваЯлта"
Время вылета из
Москвы и время
прилета в Ялту
Время в пути
Математическая
формула
Отгадывание слова в
игре "Поле чудес"
Количество букв в слове
и тема
Отгаданное слово
Формально не
определено
Получение секретных
сведений
Шифровка от
резидента
Дешифрованный текст
Свое в каждом
конкретном случае
Постановка диагноза
болезни
Жалобы пациента +
результаты анализов
Диагноз
Знание + опыт врача

26. 5. Использование

Информация используется при принятии решений.
Достоверность, полнота, объективность полученной
информации обеспечат вам возможность принять
правильное решение.
Ваша способность ясно и доступно излагать
информацию пригодится в общении с окружающими.
Умение общаться, то есть обмениваться информацией,
становится одним главных умений человека в
современном мире.
Компьютерная
грамотность
Информационная
культура

27. Компьютерная грамотность предполагает:

Знание назначения и пользовательских
характеристик основных устройств
компьютера;
Знание основных видов программного
обеспечения и типов пользовательских
интерфейсов;
Умение производить поиск, хранение,
обработку текстовой, графической, числовой
информации с помощью соответствующего
программного обеспечения.

28. Информационная культура пользователя включает в себя:

понимание закономерностей информационных
процессов;
знание основ компьютерной грамотности;
технические навыки взаимодействия с компьютером;
эффективное применение компьютера как инструмента;
привычку своевременно обращаться к компьютеру при
решении задач из любой области, основанную на
владении компьютерными технологиями;
применение полученной информации в практической
деятельности.

29. 6. Защита

Защитой информации называется предотвращение:
доступа к информации лицам, не имеющим
соответствующего разрешения (несанкционированный,
нелегальный доступ);
непредумышленного или недозволенного использования,
изменения или разрушения информации.

30.

Задание:
Приведите примеры способов передачи информации
по схемам:
•Источник (человек) Приемник (человек)
•Источник (устройство) Приемник (человек)
•Источник (человек) Приемник (устройство)
•Источник (предмет) Приемник (человек)
•Источник (человек) Приемник (предмет)

31. Задание:

Угадайте правило обработки данных исполнителем.
Вход x1
2
1
3
10
6
9
38
19
5
Вход x2
5
7
9
1
6
7
20
2
99
Выход Y
3.5
4
6
5.5
6
8
29
10.5
52
Y=(X1+X2)/2
Вход x
1
мама
крокодил
кукареку
Ау
ыыы
клмн
абвгде
Выход y
Не понимаю
2
3
4
2
3
0
2
Y = число гласных букв

32. Измерение информации

• Содержательный подход
• Алфавитный подход
• Вероятностный подход

33. Содержательный подход

• Для человека информация — это
знания человека.

34. Алфавитный подход

• Бит - ≪binary digit≫ ≪двоичная цифра≫
• 1 байт = 8 бит.
• Книга150 страниц, на каждой
странице — 40 строк, в каждой строке —
60 символов.
40x60=2400 байт, 2400 х 150 = 360 000
байт. 360 000/1024 = 351Кб

35. Алфавитный подход

• 1 килобайт = 1Кб = 1024 байта.
• 1 мегабайт = 1Мб =1024 Кб.
• 1 гигабайт = 1Гб = 1024 Мб.

36. Алфавитный подход

• Килобит - Кбит -1 Кбит = 1024 бит = 2^10 бит ≈ 1000 бит
• Мегабит - Мбит -1 Мбит = 1024 Кбит = 2^20 бит ≈ 1 000
000 бит
• Гигабит - Гбит -1 Гбит = 1024 Мбит = 2^30 бит ≈ 1 000 000
000 бит
• Килобайт - Кбайт (Кб) -1 Кбайт = 1024 байт = 2^10 байт ≈
1000 байт
• Мегабайт - Мбайт (Мб) - 1 Мбайт = 1024 Кбайт = 2^20 байт
≈ 1 000 000 байт
• Гигабайт - Гбайт (Гб) - 1 Гбайт = 1024 Мбайт = 2^30 байт ≈
1 000 000 000 байт

37. Кодирование информации

• Код — набор символов
• Кодирование — процесс представления
информации (сообщения) в виде кода
• Декодирование — процесс обратного
преобразования кода

38. Кодирование информации

• Пример - Азбука Морзе
• "SOS" (Save Our Souls - спасите наши
души). Вот как он выглядит:
≪• • • – – – • • •≫

39. Кодирование информации

Машинный код –
• 0 – отсутствие электрического сигнала
• 1 – наличие электрического сигнала

40. Представление (кодирование) чисел

• Система счисления — способ записи
чисел с помощью набора специальных
знаков.

41. Системы счисления

• Десятичная
• Двоичная
• Восьмеричная
• Шестнадцатеричная

42. Десятичная

Основание: 10
Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

43. Двоичная

Основание: 2
Алфавит: 0, 1

44. Восьмеричная

Основание: 8
Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

45. Шестнадцатеричная

Основание: 16
Алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C,
D, E, F

46. Таблица соответствия

P=10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P=2
0
1
10
11
100
101
110
111
1000
1001
P=8
0
1
2
3
4
5
6
7
10
11
P=16
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P=10
10
11
12
13
14
15
16
P=2
1010
1011
1100
1101
1110
1111
10000
P=8
12
13
14
15
16
17
20
P=16
A
B
C
D
E
F
10

47. Кодирование чисел

• 12310 — это число 123 в десятичной
системе счисления
• 1111011 — то же число, но в двоичной
системе
Перевод из 2 в 10
10112 = 1* +0* + 1* + 1* =
=1*8+0*4+1*2+1*1=8+0+2+1= 1110
2

48. Кодирование чисел

• 52,748 в десятичную систему счисления
• Переведем десятичное число 2010 в
двоичную систему счисления
2010 = 101002 .

49. Двоичное кодирование текстовой информации

• 1 байту (1 байт = 8 битов) – для
кодирования одного символа
• 1 либо 0
• 1 байт - 256 различных символов
(2^8=256)

50. Двоичное кодирование текстовой информации

• ASCII (American Standard Code for
Information Interchange) – Американский
стандартный код для информационного
обмена
• В настоящее время существует 5
разных кодовых таблиц для русских
букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO).

51.

52.

53. Двоичное кодирование изображений

• Аналоговый и дискретный способ
кодирования

54. Двоичное кодирование изображений

• Дискретизация – это преобразование
непрерывных изображений и звука в
набор дискретных значений в форме
кодов.

55.

• Растровое изображение представляет
собой совокупность точек (пикселей)
разных цветов.
• Пиксель- минимальный участок
изображения, цвет которого можно
задать независимым образом.

56. Растровое изображение

• Для черно-белого изображения
информационный объем одной точки
равен одному биту (либо черная, либо
белая – либо 1, либо 0).
• Для четырех цветного – 2 бита.
• Для 8 цветов необходимо – 3 бита.
• Для 16 цветов – 4 бита.
• Для 256 цветов – 8 бит (1 байт).

57. Растровое изображение

58. Растровое изображение

• Если кодировать цвет одной точки изображения
тремя битами (по одному биту на каждый цвет
RGB), то мы получим все восемь различных цветов.

59. Векторные изображения

• Векторное изображение представляет
собой совокупность графических
примитивов (точка, отрезок, эллипс…).
Каждый примитив описывается
математическими формулами.

60. Графические форматы

• Наиболее популярные растровые форматы:
• BMP - универсальный формат растровых
графических файлов
• GIF – до 256 цветов
• JPEG – большое сжатие и потеря качества
• TIFF – сжатие без потерь
• PNG – аналогичный GIF’у
• RAW – необработанные данные с матрицы

61. История развития вычислительной техники

62. История развития вычислительной техники

• Абак - счётная доска, применявшаяся
для арифметических вычислений прибли
зительно с V века до н. э. в Древней
Греции, Древнем Риме.

63. Суммирующая машина Паскаля

• 1642 год
Блез ПАСКАЛЬ
(19.06.1623 –
19.08.1662)

64.

• «Феликс» — самый распространённый в
СССР арифмометр. Выпускался с 1929 по 1978 г. на
заводах счётных машин в Курске, в Пензе и в Москве
Готфрид Вильгельм ЛЕЙБНИЦ
(1.07.1646 – 14.11.1716)

65.

XIX век
Чарльз БЭББИДЖ
(26.12.1791 –
18.10.1871)
В 1812 году английский математик и
экономист Чарльз Бэббидж начал работу
над созданием «разностной» машины,
которая должна была не просто
выполнять арифметический действия, а
проводить вычисления по программе,
задающей определённую функцию.
Для программного управления
использовались перфокарты – картонные
карточки с пробитыми в них отверстиями
(перфорацией).
Аналитическая машина Бэббиджа

66. 1930-е — 1960-е: настольные калькуляторы

1930-е — 1960-е: настольные
калькуляторы
• В 1948 году появился Curta — небольшой
механический калькулятор, который можно
было держать в одной руке.

67. Дифференциальный анализатор, Кембридж, 1938 год

68. Репродукция компьютера Zuse Z1 в Музее техники, Берлин

69. Z4 Zuse – 1950 год

70. Z22 — первый компьютер с памятью на магнитных носителях.

Z22 — первый компьютер с памятью на
магнитных носителях.

71. Британский Colossus

• Colossus был использован для
взлома немецких шифров в ходе
Второй мировой войны

72. ENIAC (США)

• ЭНИАК — первый электронный
цифровой компьютер общего
назначения

73. 1-е поколение с архитектурой фон Неймана

• Манчестерский «Baby» 1948

74. 1950-е — начало 1960-х: второе поколение

1950-е — начало 1960-х: второе
поколение
• PDP1 (DEC)- 1960

75. 1950-е — начало 1960-х: второе поколение

1950-е — начало 1960-х: второе
поколение
• БЭСМ-6 (Большая Электронно-Счётная Машина) —
советская электронная вычислительная машина

76. 1960-е и далее: третье поколение

• Микропроцессор

77. Altair-8800, 1975год MITS

• Altair-8800

78. Четвертое поколение PC (микрокомпьютеры)

• IBM - 12 августа 1981
Процессор Intel 8088, 4,77 МГц

79. Pentium – 75% (2008)

• Intel

80. Pentium

• Pentium Pro – 1995 год
• Pentium II – 1997 год
• Pentium III – 1999 год
• Pentium 4 – 2000 год
• Pentium M – 2003 год
• Pentium D – 2005 год - 2-х ядерные
• Pentium Extreme Edition – 2003, 2005, 2006
• Pentium Dual-Core - 2006
• Pentium G - 2011

81.

Новые технические возможности вычислительной техники должны
расширять круг решаемых задач и переходить к задачам создания
искусственного интеллекта. В качестве одной из необходимых для
создания искусственного интеллекта составляющих являются базы
знаний (базы данных) по различным направлениям науки и техники.
Для создания и использования баз данных требуется высокое
быстродействие вычислительной системы и большой объем памяти.
Универсальные компьютеры способны производить
высокоскоростные вычисления, но не пригодны для выполнения с
высокой скоростью операций сравнения и сортировки больших
объемов записей, хранящихся обычно на магнитных дисках. Для
создания программ, обеспечивающих заполнение, обновление баз
данных и работу с ними, были созданы специальные объектно ориентированные и логические языки программирования,
обеспечивающие наибольшие возможности по сравнению с
обычными процедурными языками.
Структура этих языков требует перехода от традиционной фоннеймановской архитектуры компьютера к архитектурам,
учитывающим требования задач создания искусственного интеллекта.