1. Наука «Інформатика»
  2. Структура курсу «Інформатика»
  3. Поняття, властивості інформації

 Інформатика — це наука, що систематизує прийоми створення, збереження, відтворення, обробки та передачі інформації засобами обчислювальної техніки, а також принципи функціонування цих засобів та методи керування ними. Термін «інформатика» походить від французького слова Informatique і утворене з двох слів: інформація та автоматика.

Поява інформатики зумовлена виникненням і поширенням нової технології збирання, оброблення і передачі інформації, пов’язаної з фіксацією даних на машинних носіях. Предмет інформатики як науки складають:

  • апаратне забезпечення засобів обчислювальної техніки;
  • програмне забезпечення засобів обчислювальної техніки;
  • засоби взаємодії апаратного та програмного забезпечення;
  • засоби взаємодії людини з апаратними та програмними засобами.

Засоби взаємодії в інформатиці прийнято називати інтерфейсом. Тому засоби взаємодії апаратного та програмного забезпечення інколи називають також програмно-апаратним інтерфейсом, а засоби взаємодії людини з апаратними та програмними засобами — інтерфейсом користувача.

Основною задачею інформатики як науки є систематизація прийомів та методів роботи з апаратними та програмними засобами обчислювальної техніки. Мета систематизації полягає у тому, щоб виділити, впровадити та розвинути передові, найбільш ефективні технології автоматизації етапів роботи з даними, а також методично забезпечити нові технологічні дослідження.

Інформатика — практична наука. Її досягнення повинні проходити перевірку на практиці і прийматися в тих випадках, коли вони відповідають критерію підвищення ефективності. У складі основної задачі сьогодні можна виділити такі основні напрямки інформатики для практичного застосування :

  • архітектура обчислювальних систем (прийоми та методи побудови систем, призначених для автоматичної обробки даних);
  • інтерфейси обчислювальних систем (прийоми та методи керування апаратним та програмним забезпеченням);
  • програмування (прийоми, методи та засоби розробки комплексних задач);
  • перетворення даних (прийоми та методи перетворення структур даних);
  • захист інформації (узагальнення прийомів, розробка методів і засобів захисту даних);
  • автоматизація (функціонування програмно-апаратних засобів без участі людини);
  • стандартизація (забезпечення сумісності між апаратними та програмними засобами, між форматами представлення даних, що відносяться до різних типів обчислювальних систем).

На всіх етапах технічного забезпечення інформаційних процесів для інформатики ключовим питанням є ефективність. Для апаратних засобів під ефективністю розуміють співвідношення продуктивності обладнання до його вартості. Для програмного забезпечення під ефективністю прийнято розуміти продуктивність користувачів, які з ним працюють. В інформатиці все жорстко орієнтоване на ефективність. Питання як здійснити ту чи іншу операцію, для інформатики є важливим, але не основним. Основним є питання як здійснити дану операцію ефективно.

 

Інформація, її властивості.

В межах інформатики, як технічної науки можна сформулювати поняття інформації, інформаційної системи та інформаційної технології.

Інформація — це сукупність відомостей (даних), які сприймають із навколишнього середовища (вхідна інформація), видають у навколишнє середовище (вихідна інформація) або зберігають всередині певної системи.

Інформація існує у вигляді документів, креслень, рисунків, текстів, звукових та світлових сигналів, електричних та нервових імпульсів тощо.

Найважливішими, з практичної точки зору, властивостями інформації є достовірність, повнота, своєчасність, корисність, зрозумілість.

Достовірність інформації означає, що вона відповідає реальності. Тільки на основі достовірної інформації можна діяти відповідно до ситуації. Якщо інформація застосовується для прийняття важливих рішень, її достовірність ретельно перевіряється.

Інколи інформацію спотворюють навмисно, якщо намагаються спровокувати когось на неправильні дії. Така навмисно спотворена інформація називається дезінформацією.

Повнота інформації означає, що її достатньо для розуміння ситуації та прийняття рішення. Неповнота інформації може бути причиною помилкового оцінювання ситуації й неправильного вибору дій, а в результаті призвести до економічних збитків, марних витрат часу та ін.

Своєчасність інформації означає, що вона є саме тією, яка потрібна на даний момент. Затримка в одержанні інформації гальмує прийняття рішень, а спиратися на застарілу інформацію так само небезпечно, як і на недостовірну. Ефективність протидії стихійним лихам,правильність економічних і стратегічних рішень, якість керування швидкоплинними процесами, успіх біржових операцій у першу чергу залежать від своєчасності отримання інформації. Своєчасність інформації називають також актуальністю.

Корисність інформації означає, що вона є значущою для розв’язання поставленого завдання.

Некорисна інформація, тобто така, яка є зайвою або надлишковою, називається шумом. Корисність інформації залежить від наявних потреб. Одна й та сама інформація за одних обставин може бути для нас корисною, за інших — шумом; для одного споживача вона є зайвою, для іншого — цінною. Таким чином, межа між корисною інформацією та шумом є умовною.

Зрозумілість інформації означає, що вона є доступною для цілком ясного й однозначного її усвідомлення тим, для кого призначається. Тільки зрозуміла інформація має реальну цінність. Зрозумілість інформації є вкрай необхідною, якщо це стосується «букви закону», правил безпеки життєдіяльності, важливих повідомлень, наказів.

Найціннішу інформацію намагаються подавати якнайзрозуміліше і найбільш стисло. Здобуті людством знання про світ висловлюються в лаконічних і вивірених формулюваннях фізичних законів і математичних теорем. Найбільш концентрованим поданням знань є формули.

 

Під час інформаційного процесу дані перетворюються з одного виду в інший за допомогою методів. Обробка даних містить в собі множину різних операцій. Основними операціями є:

  • збір даних — накопичення інформації з метою забезпечення достатньої повноти для прийняття рішення;
  • формалізація даних — приведення даних, що надходять із різних джерел до однакової форми;
  • фільтрація даних — усунення зайвих даних, які не потрібні для прийняття рішень;
  • сортування даних — впорядкування даних за заданою ознакою з метою зручності використання;
  • архівація даних — збереження даних у зручній та доступній формі;
  • захист даних — комплекс дій, що скеровані на запобігання втрат, відтворення та модифікації даних;
  • транспортування даних — прийом та передача даних між віддаленими користувачами інформаційного процесу. Джерело даних прийнято називати сервером, а споживача — клієнтом;
  • перетворення даних — перетворення даних з однієї форми в іншу, або з однієї структури в іншу, або зміна типу носія.

 

Інформаційні технології, ІТ – сукупність методів, виробничих процесів і програмно-технічних засобів, інтегрованих з метою збирання, обробки, зберігання, розповсюдження, відображення і використання інформації в інтересах її користувачів.

 

Кодування інформації

Інформація як відомості про об’єкт або явище відображається у вигляді конкретних даних, що представлені у буквенно-цифровій, числовій, текстовій, звуковій, графічній або іншій зафіксованій формі. Дані можуть передаватися, оброблятися, зберігатися.

Інформацію (повідомлення) можна виразити в різноманітних формах: від природних для людини сигналів (звуків, жестів) до їх письмових позначень. Наочним прикладом перетворення форми подання інформації може бути переклад з однієї природної мови спілкування на іншу. Для запису слів використовується алфавіт – набір символів, що дозволяє кожному слову поставити у відповідність визначену послідовність символів – літер, тобто можна сказати, що кожне слово кодується.

Залежно від того, де і яким чином представляється інформація, використовується відповідне кодування. Так для запису (кодування) чисел в десятковій системі числення використовуються 10 символів. Для запису слів – літери.

Для кодування інформації в комп’ютері найзручніше (з технічних причин) використовувати мову, алфавіт якої містить всього два символи. Їх умовно позначають нулем та одиницею, а мову цю називають мовою двійкових кодів. За допомогою цих символів можна представити все розмаїття інформації. Одиницею виміру інформації є біт – він позначає „місце”, на яке можна „записати” 0 або 1.

8 бітів складають байт. Значення байту залежить від того, які позиції та у якій послідовності у ньому займають нулі та одиниці. Загалом, кількість комбінацій бітів у байті дорівнює 28=256, тобто біт може набувати 256 різних значень.

В комп’ютерах інформація кодується відповідно до алфавіту двійкових чисел – кодової таблиці. За загальноприйнятим стандартом ASCII (американський стандарт для обміну інформацією) кодами від 32 до 127 записуються цифри та літери англійського алфавіту, з 128 символу – кодування символів національних алфавітів, деяких математичних знаків тощо.

Юніко́д, (англ. Unicode), УНІфіковане КОДування — це промисловий стандарт розроблений, щоб зробити можливим узгоджене представлення символів (графічних знаків) всіх писемних систем світу для обробки їх комп’ютерами.

Юнікод знімає старе обмеження на кодування символів лише одним байтом,  замість того дає можливість описати максимум 1 114 112 різних символів.

Для кодування графічної інформації також використовуються біти та байти. Так, кожна картинка складається з точок різного кольору. Так, для кодування зображення однієї чорно-білої точки достатньо 1 біту, для 16-кольорової картинки кожна точка кодується 4 бітами, для 256-кольорової – 8 бітами (1 байтом).

Звукова інформація складається з елементарних звуків та пауз між ними. Тому кожному звуку відповідає певний код.

Щоб із закодованої послідовності символів отримати інформацію, треба знати принцип кодування алфавіту, тобто знати, що означає кожен символ. І якщо ми маємо такий алфавіт, то процес отримання інформації із закодованої називається декодуванням.

 

Питання для самостійної перевірки знань:

  1. Що вивчає наука «Інформатика»?
  2. Що є основною задачею інформатики?
  3. Що таке інформація?
  4. Які ви знаєте властивості інформації?
  5. Які операції можуть виконуватись над інформацією під час інформаційного процесу?
  6. Що таке інформаційна технологія?
  7. Поясніть необхідність кодування інформації.