Downloaded 12 times
More Related Content
Information
- 1. IНФОРМАЦIЯ 1.Вступ 2. Вимірювання кількості інформа 3. Задачі 4. Інформація і управління 5. Інформаційне суспільство © К.Ю. Поляков Переклад: В.Семенюка
- 2. ІНФОРМАЦІЯ Тема 1.Вступ
- 3. Інформатика вивчає … інформацію та її властивості процеси збереження… обробки… передачі інформації за допомогою комп’ютерiв. Французська мова: informatique = information + automatique інформатика інформація автоматика Англійська мова: computer science комп’ютер + наука = наука про комп’ютери 3
- 4. Інформація – це… Будь-які відомості про оточуючий світ, які людина одержує за допомогою органів чуття: очі (зір, 90 процентів інформації) вуха (слух) язик (смак) ніс (нюх) шкіра (дотик) Латинська мова: informatiо – роз’яснення, відомості Інформація – одне з базових понять в науці (як матерія, енергія), тому немає більш чіткого означення. 4
- 5. Види інформації Символ(знак, жест) Текст (складається із символів, важливий їх порядок) МИР ≠ РИМ Числова інформація Графічна інформація (малюнки, картини, креслення, фото, схеми, карти) Звук Тактильна інформація (дотик) Смак Запах 5
- 6. Інформаційні процеси Збереження мозок, папір, камінь, шкіра, … пам’ять ПК, дискети, вінчестери, CD, DVD, магнітна плівка Обробка створення нової інформації кодування – зміна форми, запис в іншій знаковій системі пошук сортування – розташування елементів у заданному порядку Передача завади джерело приймач інформації інформації канал зв’язку 6
- 7. IНФОРМАЦIЯ Тема 2. Вимірювання кількості інформації
- 8. Одиниці вимірювання 1 біт(binary digit, двійкова цифра) – це інформація, яка заключена у відповіді на питання: «Так» або «Ні»? (вибір одного з двох можливих варіантів) Приклади: Ця стінка – зелена? Так. Двері відкриті? Ні. Сьогодні вихідний? Ні. Це новий автомобіль? Новий. Ти п’єш чай чи сік? Чай. 8
- 9. Якщо варіантів більше… «Так» або «Ні»? 2 варіанта – 1 біт 4 варіанта – 2 біта 8 варіантів – 3 біта 9
- 10. Якщо варіантів більше… Кількість варіантів 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 Кількість біт інформації 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 варіантів – між 4 (2 біта) і 8 (3 біта) Відповідь: кількість інформації між 2 і 3 бітами 10
- 11. Одиниці вимірювання 1 байт(bytе) – це об’єм комп’ютерної пам’яті, який має індивідуальну адресу. Приклади з історії: 1 байт = 4 біта 1 байт = 6 біт 1 байт = 12 біт Зараз прийнято: 1 байт = 8 біт 11
- 12. Одиниці вимірювання 1 байт(bytе) = 8 біт 1 Кб (кілобайт) = 1024 байта 1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб 1 Гб (гігабайт) = 1024 Мб 1 Тб (терабайт) = 1024 Гб 1 Пб (петабайт) = 1024 Тб 210 12
- 13. Формула Хартлі (1928) I = log 2 N I – кількість інформації в бітах N – кількість варіантів Приклад: В аеропорту стоїть 6 літаків, з них один летить до Киїєва. Скільки інформації у повідомлені «До Київа летить другий літак»? ln 6 lg 6 I = log 2 6 = = = 2,585 біт ln 2 lg 2 13
- 14. Імовірністний підхід Імовірність події– число від 0 до 1, що показує, як часто відбувається подія при великій кількості однакових дослідів. p=0 подія ніколи не відбувається (немає невизначеності) p = 0,5 подія відбувається в половині випадків (є невизначеність) p=1 подія відбувається завжди (немає невизначеності) Повна система подій: одна із N подій обов’язково відбудеться (і тільки одна!). pi – імовірність вибору i-ого варіанту (i=1,…,N) 0 ≤ pi ≤ 1, p1 + p2 + p N = 1 14
- 15. Формула Шеннона (1948) Якпідрахувати інформацію, якщо варіанти не рівноімовірні? 0 ≤ pi ≤ 1 – імовірність вибору i-ого варіанту (i=1,…,N) Ідея: якщо відбувається менш імовірна подія, то ми одержуємо більше інформації. Якщо відбулася подія i, то ми одержуємо інформацію I i = − log 2 pi Приклад: подія 1 – йде сніг, подія 2 – сніг не йде. влітку взимку p1 = 0,001; p2 = 0,999 p1 = 0,5; p2 = 0,5 I1 = − log 2 0,001 = 9,97 біта I1 = I 2 = − log 2 0,5 = I 2 = − log 2 0,999 = 0,0014 біта = log 2 2 = 1 біт 15
- 16. Формула Шеннона (1948) Середняінформація (невизначеність, ентропія системи) N I = −∑ pi log 2 pi = − p1 log 2 p1 − p2 log 2 p2 − − p N log 2 p N 1 Інформація – міра зняття невизначеності. Система двох подій: p2= 1 – p 1 I 1 Середня інформація (невизначеність) 0,5 максимальна, коли всі події рівноімовірні. p1 0 0,5 1 1 N 1 1 p1 = p2 = = p N = I = −∑ log 2 = log 2 N N i =1 N N 16
- 17. Семантична теорія Ю.А. Шрейдер: Тезаурус– знання приймача інформації про зовнішній світ, його здатність сприймати ті чи інші події. I найкраще сприйняття тезаурус відомостіт нічого не нові незрозуміло 17 …
- 18. ІНФОРМАЦІЯ Тема 3.Задачі
- 19. Переведення в іншіодиниці 25 Кб = =25·1024 байт =25·1024·8 біт =25:1024 Мб =25:1024:1024=25:10242 Гб =25:1024:1024:1024= 25:10243 Тб множення великі дрібні одиниці одиниці ділення 19
- 20. Задачі: текст Скільки місцяу пам’яті потрібно виділити для збереження речення «Привіт, Вася!»? обмежуючі лапки не враховуються порахуємо всі символи, включаючи знаки пунктуації (тут 13 символів) якщо немає додаткової інформації, то вважаємо, що 1 символ займає 1 байт для кодування UNICODE 1 символ займає 2 байта Відповідь: 13 байт або 104 біта (в UNICODE: 26 байт або 208 біт) 20
- 21. Задачі: текст Скільки місцяпотрібно виділити для збереження 10 сторінок книжки, якщо на кожній сторінці розміщується 32 рядки по 64 символа в кожному? Розв’язання: на 1 сторінці 32·64=2048 символів на 10 сторінках 10·2048=20480 символів кожний символ займає 1 байт Відповідь: 20480 байт або … 20480·8 біт або … 20480:1024 Кб = 20 Кб 21
- 22. Задачі: рисунок Скільки місцяу пам’яті потрібно виділити для збереження 16-колірного рисунка розміром 32 на 64 пікселя? Розв’язання: загальне число пікселів: 32·64=2048 при використанні 16 кольорів на 1 піксель відводиться 4 біта (вибір 1 з 16 варіантів) Відповідь: 2048·4 біта = 8192 біта або … 2048·4:8 байта = 1024 байта або … 1024:1024 Кб = 1 Кб 22
- 23. ІНФОРМАЦІЯ Тема 4. Інформаціяі управління
- 24. Інформація і управління Управління– це ціленаправлена взаємодія двох об’єктів, один з яких – керуючий (регулятор), а другий – керований (об’єкт управління). ціль середовище регулятор Об’єкт Кібернетика – наука про загальні закономірності управління і передачу інформації в природі, техніці і суспільстві. Н. Вінер (1894-1964) «Кібернетика, або Управління і зв’язок в тварині і машині» «Кiбернетика i суспільство» 24
- 25. Системи управління Система –група об’єктів і зв’язків між ними, які виділені із середовища та розглядаються як одне ціле. Система володіє особливими властивостями, якими не володіє ні один об’єкт, якщо він є відокремленим. Приклади: • сім’я • екологічна система • комп’ютер • технічна система • суспільство 25
- 26. Системи управління Розімкнуті –регулятор не одержує інформацію про стан об’єкта (програмне управління). ціль середовище управління регулятор oб’єкт Приклади: • водій із зав’язаними очима • керівник, який не перевіряє робітників • інформаційне табло на вокзалі • світлофор простота – не потрібно датчиків • потрібна точна модель об’єкта • Неможливо врахувати вплив середовища Невідомо, чи досягнута 26 ціль.
- 27. Системи управління Замкнуті –регулятор одержує інформацію про стан об’єкта по каналу зворотнього зв’язку. цiль середовище управлiння порівняння регулятор oб’єкт з цілью! зворотній датчики зв’язок Від’ємний зворотній зв’язок – регулятор намагається зменшити різницю між цілью і фактичним станом об’єкта. • модель об’єкта може бути неточною • можна врахувати вплив середовища ускладнення системи 27
- 28. Системи управління Автоматичні –працюють повністью без участі людини. Автоматизовані – деякі процеси виконуються автоматично, але при участі людини-оператора. Адаптивні – автоматично змінюють алгоритми своєї роботи при зміні зовнішніх умов: • живі істоти • технічні системи управління • роботи 28
- 29. ІНФОРМАЦІЯ Тема 5. Інформаційне суспільство
- 30. Інформаційне суспільство Інформаційне (постіндустріальне) суспільство – головними продуктами виробництва є інформація і знання. Етапи розвитку: • письменність (Египет, Міжріччя, Китай, 3000 р. до н.е.) • книгодрукування (XV ст., І. Гутенберг) • засоби зв’язку – телеграф, телефон, радiо, TV (кiнець XIX ст.) • комп’ютерна техніка (XX ст.) Інформатизація – процес переходу до інформаційного суспільства. 30
- 31. Інформаційне суспільство Критерії: •число комп’ютерів • рівень розвитку комп’ютерних мереж • доля населення, яке заняте у сфері ІТ ближче всього США, Японія, Німеччина Характерні риси: • зміни структури економіки • розвиток телекомунікацій • вільний доступ до інформації • ріст інформаційної культури (потреба і уміння людини використовувати ІТ) • доступність освіти • зміна укладу життя 31
- 32. Кінець 32