Тема 2.2. «Основные информационные процессы и их реализация с помощью компьютеров: обработка информации»

Тема   2.2.   «Основные   информационные   процессы   и   их   реализация   с помощью компьютеров: обработка информации» План 1. поиск информации 2. обработка информации 3. хранение информации 4. архивы 5. контрольные вопросы 1. поиск информации  Приходится признать, что органы чувств — наш главный инструмент познания мира — не самые  совершенные приспособления. Не всегда  они точны и не всякую информацию   способны   воспринять.   Не   случайно   о   грубых,   приблизительных вычислениях говорят: «на глаз». Если бы не было специальных приборов, то вряд ли человечеству удалось бы проникнуть в тайны живой клетки или отправить к Марсу и Венере космические зонды. Вся   деятельность   человека   связана   с   различными   действиями   с   информацией,   и помогают ему в этом разнообразные технические устройства. Одно из   древнейших  сооружений,  используемое   для  получения  астрономической информации,   находится   в   Англии   недалеко   от   города   Солсбери.   Это   Стоунхендж   — «висячие камни». Он был построен примерно во II веке до н. э. Стоунхендж состоит из поставленных   вертикально   каменных   столбов,   расположенных   концентрическими кольцами. На вертикальных камнях лежат горизонтальные перекладины, своего рода арки. 1963 году с помощью новейших методов исследования было уставлено, что каменные арки дают направления  на крайние  положения  Солнца  и Луны, а  56 белых  лунок помогают предсказать время Солнечного и Лунного затмений. Одно из древнейших устройств — весы. С их помощью люди получают информацию о массе объекта. Еще один наш старый знакомый — термометр — служит для измерения температуры окружающей его среды. Поиск Поиск информации ­ это извлечение хранимой информации. какие методы поиска вы знаете? 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;  2. Обработка информации В приведенных ниже примерах каждый следующий элемент получен по некоторому правилу. Угадайте это правило. 1. 2. Победа, обеда, беда, еда,...(Ответ. Отбрасывание первой буквы слова.) 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, ... (Ответ. Каждое число, начиная с третьего, равно сумме двух предыдущих (числа Фибоначчи).) ? Какой информационный процесс был реализован вами в ходе решения заданий?    ­ обработка  Рассмотрим ещё примеры обработки информации человеком. Примеры обработки информации Ученик решает задачу. Калькулятор производит вычисления. Художник рисует портрет. Что общего можно заметить во всех приведённых примерах?  В процессе обработки информации присутствуют три составляющие: Входная информация Правило Выходная  Какое определение обработки информации можно дать? Обработка   информации   –   преобразование   информации   из   одного   вида   в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам Обрабатывать   можно   информацию   любого   вида.   Правила   обработки   могут   быть самыми разнообразными. информация Системы,   в   которых   наблюдателю   доступны   лишь   входные   и   выходные величины,   а   структура   и   внутренние   процессы   неизвестны,   называют   черным ящиком.  как человек обрабатывает информацию?   ­думает, осуществляется процесс мышления.  как компьютер обрабатывает информацию?  ­ в состав ПК входит устройство обработки информации – процессор. ?какие программы используются нами для обработки информации на ПК? ­ прикладные Обработка информации на ПК Вид информации (по Прикладная программа способу   представления) Текстовая Числовая Графическая Созданную  и полученную информацию необходимо хранить.  Что вы знаете о процессе хранения информации? Текстовый процессор WORD, … Табличный процессор Excel, … Растровый графический редактор PAINT, … 3. Хранение информации Хранение   информации   –   процесс   такой   же   древний,   как   и   жизнь   человеческой цивилизации.   Уже   в   древности   человек   столкнулся   с   необходимостью   хранения информации: зарубки на деревьях, чтобы не заблудиться во время охоты; счет предметов с помощью камешков, узелков; изображение животных и эпизодов охоты на стенах пещер. В жизни человека процесс длительного хранения информации играет большую роль и подвергается постоянному совершенствованию. ? Какое определение хранения информации можно дать? Хранение   информации  –   это   способ   распространения   информации   в пространстве и времени. как человек хранит информацию?   ­ запоминает, записывает.  как компьютер хранит информацию?  ­ в состав ПК входит устройство хранения информации – жёсткий диск. ­ существует  так называемая внешняя память компьютера – цифровые  носители информации.  2 Носитель   информации   –   физическая   среда,   непосредственно   хранящая информацию. Основным носителем информации для человека является его собственная биологическая   память   (мозг   человека).   Собственную   память   человека   можно   назвать оперативной памятью. Здесь слово “оперативный” является синонимом слова “быстрый”. Заученные   знания   воспроизводятся   человеком   мгновенно.   Собственную   память   мы   еще можем назвать внутренней памятью, поскольку ее носитель – мозг – находится внутри нас.  Носитель   информации   —   строго   определённая   часть   конкретной информационной   системы,   служащая   для   промежуточного   хранения   или передачи информации.   Что является основными хранилищами информации для человека, для общества? Основные хранилища информации  Для человека Память Для общества Библиотеки,   видеотеки,   фонотеки, архивы,  патентные бюро, музеи, картинные галереи Хранение информации на ПК Информационная   система   –   это   хранилище   информации,   снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации Компьютерные Программа хранилища Базы данных Информационно­ поисковые системы Электронные энциклопедии Система управления базами данных Access, … Yandex, Google, … Википедия, Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия, … Школьная медиатека, … Медиатеки Хранение информации на внешних носителях. ? какие внешние носители существуют?  Хранение очень больших объемов информации оправдано только при условии, если поиск нужной информации можно осуществить достаточно быстро, а сведения получить в доступной форме. Магнитная   лента   —   носитель   магнитной   записи,   представляющий   собой   тонкую гибкую   ленту,   состоящую   из   основы   и   магнитного   рабочего   слоя.   Рабочие   свойства магнитной   ленты   характеризуются   её   чувствительностью   при   записи   и   искажениями сигнала   в   процессе   записи   и   воспроизведения.   Наиболее   широко   применяется многослойная магнитная лента с рабочим слоем из игольчатых частиц магнитно­твёрдых порошков гамма­окиси железа (у­Fе2О3), двуокиси хрома (СrО2) и гамма­окиси железа, модифицированной кобальтом, ориентированных обычно в направлении намагничивания при записи.  где используются магнитные ленты? Дисковые   носители   информации   относятся   к   машинным   носителям   с   прямым доступом. Понятие прямой доступ означает, что ПК может «обратиться» к дорожке, на которой   начинается   участок   с   искомой   информацией   или   куда   нужно   записать   новую информацию. Накопители на дисках наиболее разнообразны:  Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), они же флоппи­диски, они же дискеты 3 Некоторое   время   назад   дискеты   были   самым   популярным   средством   передачи информации с компьютера на компьютер, так как интернет в те времена был большой редкостью,   компьютерные   сети   тоже,   а   устройства   для   чтения­записи   компакт   дисков стоили   очень   дорого.   Дискеты   и   сейчас   используются,   но   уже   достаточно   редко.   В основном для хранения различных ключей (например, при работе с системой клиент­банк) и для передачи различной отчетной информации государственным надзорным службам.  Дискета   —   портативный   магнитный   носитель   информации,   используемый   для многократной   записи   и   хранения   данных   сравнительно   небольшого   объема.   Этот   вид носителя был особенно распространён в 1970­х — начале 2000­х годов. Вместо термина «дискета»   иногда   используется   аббревиатура   ГМД   —   «гибкий   магнитный   диск» (соответственно, устройство для работы с дискетами называется НГМД — «накопитель на гибких   магнитных   дисках»,   жаргонный   вариант   —   флоповод,   флопик,   флопарь   от английского floppy­disk или вообще "печенюшка"). Обычно дискета представляет собой гибкую   пластиковую   пластинку,   покрытую   ферромагнитным   слоем,   отсюда   английское название   «floppy   disk»   («гибкий   диск»).   Эта   пластинка   помещается   в   пластмассовый корпус,   защищающий   магнитный   слой   от   физических   повреждений.   Оболочка   бывает гибкой или прочной. Запись и считывание дискет осуществляется с помощью специального устройства — дисковод (флоппи­дисковод). Дискета обычно имеет функцию защиты от записи,   посредством   которой   можно   предоставить   доступ   к   данным   только   в   режиме чтения. Внешний вид 3,5”. ? какой размер дискеты? 1.44мб, но есть и 720кб. Накопители на оптических компакт­дисках: Компакт­диск («CD», «Shape CD», «CD­ROM», «КД ПЗУ») — оптический носитель информации в виде диска с отверстием в центре, информация с которого считывается с помощью лазера. Изначально компакт­диск был создан для цифрового хранения аудио (т. н. Audio­CD), однако в настоящее время широко используется как устройство хранения данных   широкого   назначения   (т.   н.   CD­ROM).   Аудио­компакт­диски   по   формату отличаются  от компакт­дисков с данными, и CD­плееры обычно могут воспроизводить только   их   (на   компьютере,   конечно,   можно   прочитать   оба   вида   дисков).   Встречаются диски, содержащие как аудиоинформацию, так и данные — их можно и послушать на CD­ плеере, и прочитать на компьютере.  Оптические   диски   имеют   обычно   поликарбонатную   или   стеклянную термообработанную   основу.   Рабочий   слой   оптических   дисков   изготавливают   в   виде тончайших   плёнок   легкоплавких   металлов   (теллур)   или   сплавов   (теллур­селен,   теллур­ углерод,   теллур­селен­свинец   и   др.),   органических   красителей.   Информационная поверхность   оптических   дисков   покрыта   миллиметровым   слоем   прочного   прозрачного пластика  (поликарбоната). В процессе  записи и воспроизведения  на оптических дисках роль   преобразователя   сигналов   выполняет   лазерный   луч,   сфокусированный   на   рабочем слое диска в пятно диаметром около 1 мкм. При вращении диска лазерный луч следует вдоль дорожки диска, ширина которой также близка к 1 мкм. Возможность фокусировки луча в пятно малого размера позволяет формировать на диске метки площадью 1­3 мкм. В качестве   источника   света   используются   лазеры   (аргоновые,   гелий­кадмиевые   и   др.).   В результате   плотность   записи   оказывается   на   несколько   порядков   выше   предела, обеспечиваемого   магнитным   способом   записи.   Информационная   ёмкость   оптического диска достигает 1 Гбайт (при диаметре диска 130 мм) и 2­4 Гбайт (при диаметре 300 мм).  Широкое   применение   в   качестве   носителя   информации   получили   также магнитооптические   компакт­диски   типа   RW   (Re   Writeble).   На   них   запись   информации осуществляется   магнитной   головкой   с   одновременным   использованием   лазерного   луча. Лазерный луч нагревает точку на диске, а электромагнит изменяет магнитную ориентацию этой точки. Считывание же производится лазерным лучом меньшей мощности.  4 Во второй половине 1990­х годов появились новые, весьма перспективные носители документированной   информации   ­   цифровые   универсальные   видеодиски   DVD   (Digital Versatile Disk) типа DVD­ROM, DVD­RAM, DVD­R с большой ёмкостью (до 17 Гбайт).  Имеются   и   другие   разновидности   дисковых   носителей   информации,   например, магнитооптические диски, но ввиду их малой распространенности мы их рассматривать не будем.  4. Архивы. Многие помнят то время, когда жесткий диск (винчестер) был размером несколько десятков мегабайт, именно мегабайт, тогда как на сегодняшний день винт имеет размеры в несколько сотен гигабайт и даже есть терабайты. В том, что, увеличивая объемы винчестеров, мы тем самым увеличиваем и размеры программ, которые мы создаем. На данный момент, на современных винтах можно хранить огромную   информацию:   много   часов   прослушивания   музыкальных   произведений,   сотни фильмов, всевозможные компьютерные игры, программы и так далее. Поэтому  вопрос   об  архивировании  данных  и   сжатия  файлов   остается  таким   же актуальным, когда он был актуальным и в 10 лет, и 20 лет назад. ? Почему необходимо запаковать файлы в архив?           Да потому, что в один файл можно поместить несколько файлов и архивы на диске занимают места намного меньше. ? Что же такое архивирование данных и сжатие файлов?  Если привести грубую аналогию, то архивирование данных похоже на производство сухого молока ­ процесс удаления воды из молока, которую можно затем добавить при необходимости. Данные же имеют воду информационную, в файлах  встречаются  очень много повторов, это и используют для сжатия данных. архивирование данных ­ это процесс сжатия файлов, с целью освобождения места на диске.  Особенно   хорошо   сжимаются   тестовые   файлы,   если   повторов   очень   много,   то сжатия можно добиться до 10 раз. Хуже сжимаются цветные графические файлы. Можно сказать, что в среднем архиваторы дают выигрыш в 2­3 раза.  Программа, которая сжимает текстовый файл, называется упаковщиком или архиватором.  Программы­упаковщики архивируют не только текстовые файлы, а также программы, звуковые, графические, видеофайлы и другие.  В процессе архивирования данных создается архивный файл, который меньше по объему сжимаемых файлов. После создания архива, сжимаемые файлы можно удалить, тем самым освобождая место на диске.  Если   же   вам   снова   понадобилось   вернуть   архивные   файлы   в   первоначальное состояние, то можно распаковать архив, вернув тем самым файлы на прежнее место. Архив при этом можно удалить, чтобы просто не занимал лишнего места на диске.  Существует   достаточное   количество   архиваторов   и   столько   же   типов   архивных файлов. Среди них самыми распространенными являются ZIP и RAR.  Если   у   вас   нет   на   компьютере   никакого   архиватора,   то   можно   воспользоваться встроенным архиватором Windows, который отвечает за работу с zip­архивами. Встроенный   архиватор   Windows   не   может   защитить   архив   паролем,   не   может создавать самораспаковывающийся  архив, не сможет большой архив порезать на части, чтобы разместить на дискетах или компакт­дисках.  Поэтому,   если   вы   хотите   избавить   себя   от   этих   ограничений,   то   вам   нужно установить на вашем компьютере отдельную программу­архиватор.  ? какие архиваторы вы знаете? 7­ZIP   ­   отличный   архиватор   ­   автор   Игорь   Павлов.   Может   создавать   архивы, используемые   в   других   операционных   системах   и   извлекать   файлы   из   всех   архивных форматов.  5 WinRAR   ­   один   из   лучших   в   мире   архиваторов   ­   автор   Евгений   Рошал.   Умеет создавать архивы как RAR та и ZIP.  ? что такое самораспаковывающийся архив? Самораспаковывающийся архив ­ это архив, который распаковывается без всякого архиватора, то есть самостоятельно и его имя кончается на .ехе.  Такой  архив  можно создать, воспользовавшись  окном программы WinRAR, либо используя контекстное меню архивируемого объекта.  Кроме  того  архиватор  может  сделать   еще   много  полезных   вещей,  например,  вы можете   в   RAR   создать   ZIP­архив,   хотя   RAR­архивы   получаются   меньшего   размера, закрыть доступ к данным вашего архива, защитив его паролем, и многое другое. 5. контрольные вопросы 1. Что такое поиск информации? 2. Как осуществляется хранение информации в данный момент? 3. что   затрагивает   информационный   процесс   обработка информации? 4. какие внешние носители вам известны? 5. что такое внешний носитель с прямым доступом? 6. для чего необходимы архивы? 7. что такое самораспаковывающийся архив? 6