Конспект урока "Информация и информационные процессы"

Урок 1.  ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Цель: сформировать понятие информация, изучить ее свойства, рассмотреть, какие действия возможны при работе с ней.

Ключевые слова:

Информатика, знания, информация , данные,

Ход урока

1.      Информатика СЛАЙД 1

Информатика – наука о способах приема, передачи и обработки информации. 

Происхождение  СЛАЙД 2

СЛАЙД 3

Современная информатика, которая стала самостоятельной наукой в 70-х годах XX века, изучает теорию и практику обра­ботки информации с помощью компьютерных систем. Обычно к информатике относят следующие научные направления:

·                        теоретическую информатику (теорию информации, теорию ко­дирования, математическую логику, теорию автоматов и др.); вычислительную технику (устройство компьютеров и компью­терных сетей);

·                        алгоритмизацию и программирование (создание алгоритмов и программ);

·                        прикладную информатику (персональные компьютеры, при­кладные программы, информационные системы и т. д.);

·                        искусственный интеллект (распознавание образов, понимание речи, машинный перевод, логические выводы, алгоритмы самообучения).

СЛАЙД 4

Что такое информация?

Латинское слово «informatio» переводится как «разъяснение», «сведения». В быту под информацией мы обычно понимаем любые сведения или данные об окружающем нас мире и о нас самих. Однако дать общее определение информации весьма непросто. Бо­лее того, в каждой области знаний слово «информация» имеет свой смысл.

Философы говорят о том, что информация, как зеркало, отра­жает мир (реальный или вымышленный). Биологи рассматривают информационные процессы в живой природе. Социологи изуча­ют ценность и полезность информации в человеческом обществе.

Специалистов по компьютерной технике в первую очередь инте­ресует представление информации в виде знаков.

Информация нематериальна.

Давайте сравним два изображения одинакового размера (рис. 1.1). На первом из них пусто, а на втором мы видим фото­графию. Вряд ли кто-то способен долго разглядывать чистый лист, а на фотографию можно долго смотреть, открывая всё новые и новые детали. Почему так?

Первый рисунок разглядывать неинтересно, там все одинако­во — везде белый цвет. На втором рисунке есть разнообразие, он неоднороден. Поэтому можно сказать, что он содержит больше информации, чем первый.

Информация характеризует разнообразие (неоднородность) в окружающем мире.         При получении новой информации уменьшается неопределён­ность знания.

Слайд 5

Как получают информацию

Человек получает информацию через свои органы чувств: глаза, уши, рот, нос и кожу. Поэтому всю получаемую нами инфор­мацию можно разделить на следующие виды:

·        зрительная информация (визуальная, от англ. visual) — по­ступает через глаза (по разным оценкам, 80-90% всей полу­чаемой нами информации);

·        звуковая информация (аудиальная, от англ. audio) — посту­пает через уши;

·        вкусовая информация — поступает через язык; обонятельная информация (запахи) — поступает через нос; тактильная информация — мы её получаем с помощью ося­зания (кожи), «на ощупь»;

·        тактильная информация, получаемая от органов человека, например с по­мощью «мышечного чувства» (человеческий мозг получает импульсы от мышц и суставов при перемещении частей тела). Некоторые животные чувствуют магнитное поле Земли и используют его для выбора направления движения.

Слайд 6

Формы представления информации

Информация может быть представлена (зафиксирована, закоди­рована) в различных формах:

·        текстовая информация последовательность символов (букв, цифр, знаков); в тексте важен порядок их расположения, на­пример КОТ и ТОК — два разных текста, хотя они состоят из одинаковых символов; числовая информация;

·        графическая информация (рисунки, картины, чертежи, карты, схемы, фотографии);

·        звуковая информация (звучание голоса, мелодии, шум, стук, шорох и т. п.);

·        мультимедийная информация, которая объединяет несколько форм представления информации (например, видеоинформа­ция).

Человек, информация, знания

СЛАЙД 7

Для того чтобы сохранить знания и передать другим людям, нужно выразить их на каком-то языке (например, рассказать, записать, нарисовать и т. п.). Только после этого их можно хра­нить, обрабатывать, передавать, причём с этим может справить­ся и компьютер. В научной литературе информацию, зафиксиро­ванную (закодированную) в какой-то форме, называют данными, имея в виду, что компьютер может выполнять с ними какие-то операции, но не способен понимать смысл.

Данные — это записанная (зафиксированная) информация.

Для того чтобы данные стали информацией, их нужно по­нять и осмыслить, а на это способен пока только человек. Если человек, получающий сообщение, знает язык, на котором оно за­писано, он может понять смысл этого сообщения, т. е. получить информацию. Обрабатывая и упорядочивая информацию, человек выявляет закономерности — получает знания, которые он затем снова использует для извлечения информации из полученных со­общений.

Мы увидели, что в науке существуют достаточно тонкие раз­личия между понятиями «данные», «информация», «знания». Тем не менее на практике чаще всего всё это называется общим термином «информация ».

СЛАЙД 8

Свойства информации

В идеале информация должна быть:

·        объективной (не зависящей от чьего-либо миопия);

·        понятной для получателя;

·        полезной (позволяющей получателю решать свои задачи);   

·        достоверной (полученной из надёжного источника);

·        актуальной (значимой в данный момент); полной (достаточной для принятия решения).

(обсудить примеры невыполнения свойств)

В будущем ожидается переход к информационному обществу, где большая часть населения будет заниматься сбором, обработкой и распространением информации, поэтому высказывание немецко­го банкира Н. Ротшильда «Кто владеет информацией, тот владеет миром» становится актуальным как никогда.

Интеллект-карты (стр.23)

Для того чтобы всё, что вы узнали в параграфе, было проще понять (а потом — вспомнить), мы будем рисовать специальные схемы, которые называют интеллект-картами или диаграмма­ми связей (по-английски — mind maps). В центре размещается главное понятие параграфа. В первом параграфе таких понятий два — «информатика» и «информация», от них отходят стрелки к другим связанным с ними понятиям: информационные тех­нологии, знания, данные. Дальше схема ветвится.

Штриховые линии обозначают дополнительные связи между элементами схемы.

На этой интеллект-карте используются два значка, обозна­чающие разные типы связей между элементами схемы.

2.     Что можно делать с информацией? (СЛАЙД 9)

Как мы уже знаем, информация сама по себе нематериальна. Но она может существовать только тогда, когда связана с каким-то объектом или средой, т. е. с носителем.

СЛАЙД 10

Материальный носитель это объект или среда, которые могут содержать информацию.

Изменения, происходящие с информацией (т. е. изменения свойств носителя), называются информационными процессами. Все эти процессы можно свести к двум основным:

передача информации (данные передаются с одного носителя на другой);

обработка информации (данные изменяются).

Для хранения информации тоже используется какой-то носи­тель. Однако при этом никаких изменений не происходит, поэто­му хранение информации нельзя назвать процессом.

Передача информации

СЛАЙД 11

При передаче информации всегда есть два объекта — источник и приёмник информации. Эти роли могут меняться — например, во время диалога каждый из участников выступает то в роли источника, то в роли приёмника информации.

Информация проходит от источника к приёмнику через канал связи, в котором она должна быть связана с каким-то материаль­ным носителем. Для передачи информации свойства носителя должны изме­няться. Такие изменения называются сигналами.

Сигнал — это изменение свойств носителя, которое использу­ется для передачи информации.

Примеры сигналов — это изменение частоты и громкости звука, вспышки света, изменение напряжения на контактах или силы тока.

Для того чтобы превратить информацию в сигналы (закоди­ровать), источник использует кодирующее устройство. Приёмник обнаруживает сигналы с помощью своих органов чувств (или датчиков). Для получения информации при­ёмник должен «понять» (декодировать) сигналы, этим занима­ется декодирующее устройство.

С помощью одного сигнала (одного изменения) невозможно передать много информации. Поэтому чаще всего используется не одиночный сигнал, а последовательность сигналов, которая называется сообщением. Важно понимать, что сообщение — это только «оболочка» для передачи информации, а информация — это содержание сообщения. Приёмник должен сам «извлечь» (де­кодировать) информацию из полученной последовательности сиг­налов. Можно принять сообщение, но не принять информацию, например, услышав речь на незнакомом языке или перехватив шифровку.

К сожалению, в реальном канале связи всегда действуют помехи: посторонние звуки при разговоре, шумы радиоэфира, электрические и магнитные поля. Помехи могут полностью или частично искажать сообщение, вплоть до полной потери инфор­мации (вспомните телефонные разговоры при перегрузке сети).

Чтобы содержание сообщения, искажённого помехами, можно было восстановить, оно должно быть избыточным, т. е. и нём должны быть «лишние» элементы, без которых смысл всё равно восстанавливается. Например, в сообщении «Влг впдт в Кспск мр» многие угадают фразу «Волга впадает в Каспийское море», из которой убрали все гласные. Этот пример говорит о том, что естественные языки содержат много «лишнего», их избыточность оценивается в 60-80% (если удалить 60-80% текста, его смысл неё равно удаётся восстановить).

В курсе информатики мы будем рассматривать передачу ин­формации именно как передачу сообщений между компьютерны­ми системами, отвлекаясь от смысла сообщений.

Обработка информации

СЛАЙД 12

Обработка — это изменение информации: её формы или содер­жания. Среди важнейших видов обработки можно назвать:

·        создание новой информации, например решение задачи с по­мощью вычислений или логических рассуждений;

·        кодирование — запись информации с помощью некоторой си­стемы знаков для передачи и хранения; один из вариантов кодирования — шифрование, цель которого — скрыть смысл (содержание) информации от посторонних;

·        поиск информации, например в книге, в библиотечном ката­логе, на схеме или в Интернете;

·        структурирование — выделение важных элементов в сооб­щениях и установление связей между ними;

·        сортировка — расстановка данных в заданном порядке, на­пример расстановка чисел по возрастанию или убыванию, рас­становка слов по алфавиту; задача сортировки — облегчить поиск и анализ информации.

Хранение информации

СЛАЙД 13

Для хранения информации человек прежде всего использует свою память. Наш мозг — это одно из самых совершенных хранилищ информации, во многом превосходящее компьютер­ные средства.

К сожалению, человек многое забывает. Кроме того, необходи­мо передавать знания другим людям, в том числе и следующим поколениям. Поэтому в древности люди записывали информа­цию на камне, папирусе, берёсте, пергаменте, затем — на бума­ге. В XX веке появились новые средства хранения информации: перфокарты и перфоленты, магнитные ленты и магнитные диски, оптические диски, флэш-память.

В любом случае информация хранится на каком-то носителе, который обладает «памятью», т. е. может находиться в разных состояниях, переходить из одного состояния в другое при ка­ком-то внешнем воздействии, и сохранять своё состояние после прекращения этого воздействия.

При записи информации свойства носителя меняются: на бу­магу наносятся текст и рисунки; на магнитных дисках и лен­тах намагничиваются отдельные участки; на оптических дисках образуются области, по-разному отражающие свет. При хранении эти свойства остаются неизменными, что позволяет потом читать записанную информацию. Отметим, что процессы записи и чте­ния — это процессы передачи информации.

СЛАЙД 14

Выводы

Основные информационные процессы — это передача и обра­ботка информации.

Информация всегда связана с каким-то носителем (объектом или средой).

Канал связи — это среда и технические устройства, с помо­щью которых передаётся информация.

Сигнал — это изменение свойств носителя, которое использу­ется для передачи информации.

Сообщение — это последовательность сигналов.

Одна и та же информация может быть передана с помощью разных сообщений. Одно и то же сообщение может нести раз­ную информацию для разных приёмников.

Обработка информации — это изменение её формы или со­держания. Важнейшие виды обработки — это создание новой информации, кодирование, поиск информации, структуриро­вание, сортировка.

Информация хранится на носителе, который обладает «па­мятью». При хранении информации свойства носителя не из­меняются.

Нарисуйте в тетради интеллект-карту параграфа 2 по приложенному плану.

3.     Задание на дом: §1,2, закончить выполнение интеллект-карты.

Скачано с www.znanio.ru