Количество информации. Единицы измерения количества информации.

ЛЕКЦИЯ №2

ТЕМА: «ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ИНФОРМАТИЗАЦИИ».

План

Технические средства информатизации — аппаратный базис ИТ.

Количество информации. Единицы измерения количества информации.

Способы представления информации для ввода в ЭВМ.

Классификация технических средств информатизации.

 

Технические средства информатизации — аппаратный базис ИТ.

 

В процессе собственного развития человеческое общество прошло этапы проникания в потаенны материи, научилось управлять разными видами энергии и, в конце концов, вступило в эру информатизации. До середины XIX в., когда доминирующими были процессы сбора и скопления инфы, средства информатизации представляли собой перо, чернильницу и бумагу. На замену простым средствам информационной техники в конце XIX в. пришли механические: пишущая машинка, телефон, телеграф, что послужило базой для принципных конфигураций в технологии обработки инфы. Только спустя много лет информационные процессы запоминания и передачи инфы были дополнены процессами ее обработки. Это стало вероятным с возникновением во 2-ой половине XX в. таковой информационной техники, как электрические вычислительные машины (ЭВМ), положившие начало информационным технологиям.

Информационные технологии – это процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.

Информационные технологии базируются на последующих технических достижениях:

— новые средства скопления информации на машиночитаемых носителях (магнитные ленты, кинофильмы, магнитные и лазерные диски и т.п.);

— системы дистанционной передачи информации (локальные вычислительные сети, сети передачи данных, телефонная сеть, радиосвязь, спутниковая связь и др.);

— автоматическая обработка информации при помощи компьютера по данным методам.

Естественно, что информационные технологии строятся на сочетании аппаратных средств, программных средств и творческой мысли создателей как этих средств, так и компьютерных технологий. Спецы именуют аппаратные средства компьютерной техники Hardware (скобяные продукты либо жесткая проволока), а программное обеспечение — Software (мягенькая проволока). Сочетание «Hardware&Software», переводимое как «твердый и мягкий», — проф. термин. Программки на проф. сленге время от времени именуют новым словом «софтвер», а компьютер и периферию — «железом». Приоритетность роли программных либо аппаратных средств в информационных разработках не подлежит дискуссии, так как без программного обеспечения хоть какой самый совершенный компьютер представляет собой набор электрических плат. Технические средства информатизации представляют собой совокупа компьютерной техники и ее устройств перифирии — Hardware, обеспечивающих сбор, хранение и переработку информации, и коммуникационной техники (телефон, телеграф, радио, телевидение, спутниковая связь, сети ЭВМ), осуществляющей дистанционную передачу инфы. Создание электронно-вычислительных машин посреди XXв. является одним из самых выдающихся достижений в истории населения земли. Неизменное развитие промышленности компьютерной техники и других технических средств информатизации за маленький срок перевоплотился в один из определяющих причин научно-технического прогресса. Многие большие научно-технические проекты современности в области галлактических исследовательских работ, атомной энергетики, экологии не могли бы претворяться в жизнь без внедрения технических средств информатизации. В протяжении последних десятилетий информационные технологии, базирующиеся на современных технических средствах информатизации, все активней вторгаются в разные сферы людской деятельности. Бесспорна тесноватая связь совершенствования программного обеспечения, технических средств информатизации и наукоемких технологий, на базе которых они выполняются. Разработка нового программного обеспечения просит сотворения все более совершенных технических средств, что, в свою очередь, провоцирует разработку новых высокопроизводительных и эконом технологических процессов для производства технических средств информатизации.

Наиболее широко информационные технологии и системы используются в производственной, управленческой и финансовой деятельности.

Технические средства информатизации – аппаратный базис информационных технологий.

Технические средства информатизации (ТСИ) — это совокуп­ность систем, машин, приборов, механизмов, устройств и прочих видов оборудования, предназначенных для автоматизации раз­личных технологических процессов информатики, причем таких, выходным продуктом которых является информация (данные), ис­пользуемая для удовлетворения информационных потребностей в разных областях деятельности общества.

Практически любые технические средства, в том числе и ком­пьютерные, по назначению можно разделить на универсальные, ис­пользуемые в различных областях, и специальные, созданные для эксплуатации в специфических условиях или сферах деятельности. Применение универсальных технических средств снижает финан­совые затраты на снабжение расходными материалами и ремонт, позволяет использовать типовые решения, облегчает их освоение, эксплуатацию и др.

Существует деление ТСИ по принципу действия. В этом случае различают следующие технические средства:

■ механические — приводятся в движение мускульной силой чело­века (тележки, пишущие машинки, раздвижные стеллажи и т. д.);

■ электромеханические — используют в качестве источника дви­жения электродвигатель (лифты и конвейеры для транспорти­ровки носителей информации, стеллажи, электрические пишу­щие машинки и др.);

■ электрические — применяют электрические сигналы постоян­ного или переменного тока, например общее и местное освеще­ние, телефонная и радиосвязь, электрическое табло, датчики электрических сигналов;

■ электронные — различные виды вычислительной техники, теле­визоры и промышленное телевидение, электронные датчики сигналов, звуковые колонки, модемы и т. п.;

■ электронно-механические — проигрыватели и плееры, магнито­фоны, видеомагнитофоны и видеоплееры, CD-проигрыватели, музыкальные центры и др.;

■ фотооптические — используют фотоэффект для получения изо­бражений, например фото- и киноаппараты, микрофильмирую­щие устройства, фотонаборные машины, проекторы, фотоопти­ческие датчики сигналов. К ним можно отнести технические средства, использующие лазерные устройства: копиры, принте­ры, сканеры, CD-проигрыватели, факсимильные аппараты и др.;

■ пневматические — например стеллажи и подъемники.

По назначению ТСИ подразделяют на средства транспортиро­вания, копировально-множительной техники, связи и телекомму­никации, обеспечения безопасности, обучения, компьютерные, аудио- и видеотехнические.

К средствам транспортирования относят: тележки, ленточные и иные конвейеры и транспортеры, лифты, автотранспорт.

Копировально-множительные средства включают в себя поли­графическое оборудование, копиры (ксероксы), ризографы, сред­ства оргтехники (пишущие машинки, ламинаторы, брошураторы, нумераторы, штемпелеватели, степлеры) и т. п.

В зависимости от выполняемых функций все ТСИ можно раз­делить на шесть групп.

1. Устройства ввода информации:

■ текста;

■ местоуказания (мышь, световое перо, трекбол, графический планшет, джойстик);

■ мультимедиа (графика — сканер и цифровая фотокамера; звук — магнитофон, микрофон; видео — веб-камера, видео­камера).

2. Устройства вывода информации:

■ текста (монитор);

■ мультимедиа (графика — принтер, плоттер; звук — наушни­ки, акустические системы; видео — видеомагнитофон, ви­деокамера).

3. Устройства обработки информации:

■ микропроцессор;

■ сопроцессор.

4. Устройства передачи и приема информации:

■ модем (модулятор-демодулятор);

■ сетевой адаптер (сетевая плата).

5. Многофункциональные устройства:

■ устройства копирования;

■ устройства размножения;

■ издательские системы.

6. Устройства хранения информации.

Как следует из приведенной классификации, большая часть со­временных ТСИ в той или иной мере связана с ПК.

Устройства ввода и вывода информации являются непременным и обязательным элементом любой ЭВМ, начиная с самой первой и за­канчивая современными ПК, поскольку именно эти устройства обе­спечивают взаимодействие пользователя с вычислительной системой.

Все устройства ввода (вывода) компьютера относятся к перифе­рийным устройствам, т. е. подключаемым к микропроцессору через системную шину и соответствующие контроллеры. На сегодняш­ний день существуют целые группы устройств (например, устрой­ства местоуказания, мультимедиа), которые обеспечивают эффек­тивную и удобную работу пользователя.

Главным устройством вычислительной машины является микро­процессор, обеспечивающий в наиболее общем случае управление всеми устройствами и обработку информации. Для решения спе­цифических задач, например математических вычислений, совре­менные ПК оснащаются сопроцессорами. Эти устройства относят­ся к устройствам обработки информации.

Устройства передачи и приема информации (устройства связи) являются непременными атрибутами современных информаци­онных систем, все больше приобретающих черты распределен­ных информационных систем, в которых информация хранится не в одном месте, а распределена в пределах некоторой сети.

Модем (модулятор-демодулятор) — устройство, преобразующее информацию в такой вид, в котором ее можно передавать по теле­фонным линиям связи. Внутренние модемы имеют PCI-интерфейс и подключаются непосредственно к системной плате. Внешние мо­демы подключаются через порты COM или USB.

Сетевой адаптер (сетевая плата) — электронное устройство, вы­полненное в виде платы расширения (может быть интегрирован в системную плату) с разъемом для подключения к линии связи.

Многофункциональные устройства стали появляться сравни­тельно недавно. Отличительная особенность этих устройств заклю­чается в сочетании целого ряда функций (например, сканирование и печать или печать и брошюровка печатных копий) по автоматиза­ции действий пользователя.

Устройства хранения информации занимают не последнее ме­сто среди всех ТСИ, поскольку используются для временного (не­продолжительного) или длительного хранения обрабатываемой и накапливаемой информации. Классификация технических средств информатизации дана на рис. 1.1.

 

Современные технические средства информатизации в общем случае можно представить в виде информационно-вычислительного комплекса, содержащего собственно компьютер с его основными устройствами, а также дополнительные, или периферийные устройства.

 

Количество информации. Единицы измерения количества информации.

Процесс познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний (фактов, научных теорий и т. д.). Получение новой информации приводит к расширению знаний или, как иногда говорят, к уменьшению неопределенности знания. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределенности нашего знания, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию.

Например, после сдачи зачета или выполнения контрольной работы вы мучаетесь неопределенностью, вы не знаете, какую оценку получили. Наконец, учитель объявляет результаты, и вы получаете одно из двух информационных сообщений: "зачет" или "незачет", а после контрольной работы одно из четырех информационных сообщений: "2", "3", "4" или "5".

Информационное сообщение об оценке за зачет приводит к уменьшению неопределенности вашего знания в два раза, так как получено одно из двух возможных информационных сообщений. Информационное сообщение об оценке за контрольную работу приводит к уменьшению неопределенности вашего знания в четыре раза, так как получено одно из четырех возможных информационных сообщений.

Ясно, что чем более неопределенна первоначальная ситуация (чем большее количество информационных сообщений возможно), тем больше мы получим новой информации при получении информационного сообщения (тем в большее количество раз уменьшится неопределенность знания).

Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений.

Рассмотренный выше подход к информации как мере уменьшения неопределенности знания позволяет количественно измерять информацию. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации I, которое несет полученное сообщение:

N = 2i

(1.1)

Бит. Для количественного выражения любой величины необходимо сначала определить единицу измерения. Так, для измерения длины в качестве единицы выбран метр, для измерения массы - килограмм и т. д. Аналогично, для определения количества информации необходимо ввести единицу измерения.

За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержится в информационном сообщении, уменьшающем неопределенность знания в два раза. Такая единица названа битом.

Если вернуться к рассмотренному выше получению информационного сообщения о результатах зачета, то здесь неопределенность как раз уменьшается в два раза и, следовательно, количество информации, которое несет сообщение, равно 1 биту.

Производные единицы измерения количества информации. Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей - байт, причем:

1 байт = 8 битов = 2³ битов.

В информатике система образования кратных единиц измерения несколько отличается от принятых в большинстве наук. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10ⁿ, где n = 3, 6, 9 и т. д., что соответствует десятичным приставкам "Кило" (10³), "Мега" (10⁶), "Гига" (10⁹) и т. д.

В компьютере информация кодируется с помощью двоичной знаковой системы, и поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2ⁿ

Единицы измерения количества информации. Bit (бит), Byte (байт), Mb (Мб=Мегабайт), Gb (Гб=Гигабайт).

Количество информации - это мера уменьшения неопределенности - это самое распространенное и разумное определение величины.

Обычно=почти всегда, дела обстоят так:

ü 1 бит – такое кол-во информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза. БИТ- это аименьшая единица измерения информации

ü 1байт = 8 бит - (есть 6 и 32 битовый байты тоже)

ü 1Кб (килобайт) = 2¹⁰ байт = 1024 байт = 8192 бит ( не обязательно так, приставка "кило" иногда может обозначать и 10³)

ü 1Мб (мегабайт) = 2¹⁰ Кб = 1024 Кб = 8 388 608 бит ( не обязательно так, приставка "кило" иногда может обозначать и 10⁶)

ü 1Гб (гигабайт) = 2¹⁰ Мб = 1024 Мб = 8 589 934 592 бит ( не обязательно так, приставка "кило" иногда может обозначать и 10⁹)

Определение количества информационных сообщений. По формуле (1.1) можно легко определить количество возможных информационных сообщений, если известно количество информации. Например, на экзамене вы берете экзаменационный билет, и учитель сообщает, что зрительное информационное сообщение о его номере несет 5 битов информации. Если вы хотите определить количество экзаменационных билетов, то достаточно определить количество возможных информационных сообщений об их номерах по формуле (1.1):

N = 2⁵ = 32.

Таким образом, количество экзаменационных билетов равно 32.

Определение количества информации. Наоборот, если известно возможное количество информационных сообщений N, то для определения количества информации, которое несет сообщение, необходимо решить уравнение относительно I.

Представьте себе, что вы управляете движением робота и можете задавать направление его движения с помощью информационных сообщений: "север", "северо-восток", "восток", "юго-восток", "юг", "юго-запад", "запад" и "северо-запад". Какое количество информации будет получать робот после каждого сообщения?

Рис. 1.2 -Управление роботом с использованием информационных сообщений

 

Всего возможных информационных сообщений 8, поэтому формула (1.1) принимает вид уравнения относительно I:

8 = 2^I.

Разложим стоящее в левой части уравнения число 8 на сомножители и представим его в степенной форме:

8 = 2 × 2 × 2 = 2³.

Наше уравнение:

2³ = 2^I.

Равенство левой и правой частей уравнения справедливо, если равны показатели степени числа 2. Таким образом, I = 3 бита, т. е. количество информации, которое несет роботу каждое информационное сообщение, равно 3 битам.

---

Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 164; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!