Форма представления информации Компьютер, помогающий человеку хранить и обрабатывать информацию, приспособлен в первую очередь для обработки текстовой, числовой, графической информации. Рассмотрим только те виды информации, которые «понимают» технические устройства (в частности, компьютер).
Текстовая информация, например текст в учебнике, сочинение в тетради, реплика актера в спектакле, прогноз погоды, переданный по радио. Заметим, что в устном общении (личная беседа, разговор по телефону, радиопостановка спектакля) информация может быть представлена только в словесной, текстовой форме.
Числовая информация, например таблица умножения, арифметический пример, в хоккейном матче счет, время прибытия поезда и др. В чистом виде числовая информация встречается редко, разве что на контрольных по математике. Чаще всего используется комбинированная форма представления информации.
Рассмотрим пример. Вы получили телеграмму: «Встречайте двенадцатого. Поезд прибывает в восемь вечера». В данном тексте слова «двенадцатого» и «восемь» мы понимаем как числа, хотя они и выражены словами.
Графическая информация: рисунки, схемы, чертежи, фотографии. Такая форма представления информации наиболее доступна, так как сразу передает необходимый образ (модель), а словесная и числовая требуют мысленного воссоздания образа. В то же время графическая форма представления не даёт исчерпывающих разъяснений о передаваемой информации. Поэтому наиболее эффективно сочетание текста, числа и графики. Например, при решении задач по геометрии мы используем чертеж (графика + пояснительный текст (текст) + числовые расчеты (числа).
Музыкальная (звуковая) информация. В настоящее время мультимедийная (многосредовая, комбинированная) форма представления информации в вычислительной техники становится основной. Цветная графика сочетается в этих системах со звуком и текстом, с движущимися видеоизображением и трехмерными образами.
Различают две формы представления информации - непрерывную и дискретную. Поскольку носителями информации являются сигналы, то в качестве последних могут использоваться физические процессы различной природы. Например, процесс протекания электрического тока в цепи, процесс механического перемещения тела, процесс распространения света и т.д. Информация представляется (отражается) значением одного или нескольких параметров физического процесса (сигнала), либо комбинацией нескольких параметров.
Сигнал называется непрерывным, если его параметр в заданных пределах может принимать любые промежуточные значения. Сигнал называется дискретным, если его параметр в заданных пределах может принимать отдельные фиксированные значения. Следует различать непрерывность или дискретность сигнала по уровню и во времени. а) непрерывный по уровню и во времени сигнал Хнн; б) дискретный по уровню и непрерывный во времени сигнал Хдн; в) непрерывный по уровню и дискретный во времени сигнал Хнд; г) дискретный по уровню и во времени сигнал Хдд.
Основные виды информации
По ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:
графическая или изобразительная - первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;
звуковая - мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретением звукозаписывающих устройств в 1877 г.; ее разновидностью является музыкальная информация - для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;
текстовая - способ кодирования речи человека специальными символами - буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;
числовая - количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами - цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;
видеоинформация - способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.
Существуют также виды информации, для которых до сих пор не изобретено способов их кодирования и хранения - это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.
Для передачи информации на большие расстояния первоначально использовались кодированные световые сигналы, с изобретением электричества - передача закодированного определенным образом сигнала по проводам, позднее - с использованием радиоволн.
Создателем общей теории информации и основоположником цифровой связи считается Клод Шеннон (Claude Shannon). Всемирную известность ему принес фундаментальный труд 1948 года - «Математическая теория связи» (A Mathematical Theory of Communication), в котором впервые обосновывается возможность применения двоичного кода для передачи информации.
С появлением компьютеров (или, как их вначале называли в нашей стране, ЭВМ - электронные вычислительные машины) вначале появилось средство для обработки числовой информации. Однако в дальнейшем, особенно после широкого распространения персональных компьютеров (ПК), компьютеры стали использоваться для хранения, обработки, передачи и поиска текстовой, числовой, изобразительной, звуковой и видеоинформации. С момента появления первых персональных компьютеров - ПК (80-е годы 20 века) - до 80% их рабочего времени посвящено работе с текстовой информацией.
Хранение информации при использовании компьютеров осуществляется на магнитных дисках или лентах, на лазерных дисках (CD и DVD), специальных устройствах энергонезависимой памяти (флэш-память и пр.). Эти методы постоянно совершенствуются, изобретаются новые устройства и носители информации. Обработку информации (воспроизведение, преобразование, передача, запись на внешние но-сители) выполняет процессор компьютера. С помощью компьютера возможно создание и хранение новой информации любых видов, для чего служат специальные программы, используемые на компьютерах, и устройства ввода информации.
Особым видом информации в настоящее время можно считать информацию, представленную в глобальной сети Интернет. Здесь используются особые приемы хранения, обработки, поиска и передачи распределенной информации больших объемов и особые способы работы с различными видами информации. Постоянно совершенствуется программное обеспечение, обеспечивающее коллективную работу с информацией всех видов.
Мир информации огромен и многогранен. Существует очень большое количество различных оснований видовой классификации информации и информационных процессов.
Рассмотрим основные общепризнанные видовые классификации информации.
Прежде всего выделение различных видов информации происходит по сфере возникновения. Информацию, возникшую в неживой природе, называют элементарной , в мире животных – биологической , в человеческом обществе – социальной . В природе (живой и неживой) информацию несут свет, тень, цвет, звуки и запахи. В результате сочетания цвета, света и тени, а также звуков и запахов возникает эстетическая информация . Наряду с естественной эстетической информацией как результат творческой деятельности людей возникла другая её разновидность – произведения искусства (художественные, музыкальные и др.).
Кроме эстетической информации, в человеческом обществе создаётся семантическая информация как результат познания законов природы, общества и мышления.
Деление информации на эстетическую и семантическую условно. Любая информация одновременно и эстетична и семантична, только в одной может преобладать эстетическая сторона, а в другой семантическая.
Другой критерий деления на виды – это по способу восприятия информации . У человека пять органов чувств:
Зрение; с помощью глаз люди различают цвета, воспринимают зрительную информацию , к которой относятся и текстовая , и числовая , и графическая ;
Слух; уши помогают воспринимать звуковую информацию – речь, музыку, звукавые сигналы, шум;
Обоняние; с помощью носа люди получают информацию о запахах окружающего мира (обонятельная );
Вкус; вкусовые рецепторы языка дают возможность получить информацию о том, каков предмет на вкус – горький, кислый, сладкий, солёный (вкусовая );
Осязание; кончиками пальцев (или просто кожей), наощупь можно получить информацию о температуре предмета – горячий он или холодный, о качестве его поверхности – гладкий или шершавый (тактильная ).
По форме представления информация делится на текстовую , числовую , графическую , звуковую , комбинированную .
Текстовая информация – это, например, текст в учебнике, сочинение в тетради и т.п.
Примерами числовой информации служат таблица умножения, арифметический пример, счёт в хоккейном матче.
Графическая информация – это рисунки, схемы, чертежи, фотографии. Такая форма представления информации наиболее доступна, так как сразу передаёт необходимый образ (модель), а словесная и числовая требуют мысленного воссоздания образа. В тоже время графическая форма представления не даёт исчерпывающих разъяснений о передаваемой информации. Поэтому наиболее эффективно сочетание текста, числа и графики (например, при решении задач по геометрии мы используем чертёж (графика) + пояснительный текст (текст) + числовые расчёты (числа)).
Звуковая информация – это всевозможные звуки и их сочетания, окружающие нас.
Комбинированная (мультимедийная) форма представления информации в вычислительной технике становится основной. Цветная графика сочетается в этих системах со звуком и текстом, с движущимся видеоизображением и трёхмерными образами.
По общественному значению информацию делят на массовую , специальную иличную . Массовая информация предназначена для всего населения независимо от возраста, пола, рода занятий. Специальная информация рассчитана на различные категории специалистов. Личная информация адресуется ограниченному кругу лиц, связанных родственными, дружескими или другими отношениями.
Массовуюинформацию можно разделить на общественно-политическую , обыденную , научно-популярную , эстетическую . Специальную информацию делят на научную , техническую , производственную , управленческую и др. Научная информация возникает в сфере науки в результате изучения закономерностей окружающей нас природы, общественного развития и мышления. Техническая информация создаётся в процессе исследований и разработок в области механизации и автоматизации трудовой деятельности людей. Производственная информация возникает в сфере производства, сбыта и использования промышленной и сельскохозяйственной продукции.
В свою очередь научная информация классифицируется по областям наук (математическая , астрономическая , философская , по общественным и естест венным наукам и т.д.), техническая – по отраслям народного хозяйства (машиностроение , приборостроение , станкостроение , транспорт , строительство , сельское хозяйство и др.), производственная – в зависимости от характера производственных процессов (конструкторская , технологическая , планово-экономическая , эксплуатационная , о передовом опыте и др.).
Информация по отношению к окружающей среде (или к использующей её среде) бывает трёх типов: входная, выходная и внутренняя.
Входная информация (по отношению к окружающей среде) – информация, которую система воспринимает от окружающей среды.
Выходная информация (по отношению к окружающей среде) – информация, которую система выдаёт в окружающую среду.
Внутренняя, внутрисистемная информация (по отношению к системе) – информация, которая хранится, перерабатывается, используется только внутри системы, т.е. актуализируемая лишь подсистемами данной системы. Это несколько идеализированное (особенно с точки зрения физики открытых систем) понятие.
Пример . Человек воспринимает, обрабатывает входную информацию, скажем данные о погоде на улице, и формирует соответствующую выходную реакцию – насколько тепло нужно одеться. При этом используется также внутренняя информация – генетически заложенная или приобретённая физиологическая информация о подобной реакции, например о “морозостойкости” данного человека.
Информация по отношению к конечному результату проблемы бывает:
исходной (на начало актуализации этой информации);
промежуточной (от начала до завершения актуализации информации);
результирующей (после завершения её актуализации).
Пример . При решении системы линейных алгебраических уравнений информация о методах решения, среде реализации, входных данных (источники, точность и т.д.), размерности системы и другом является исходной, информация о совместимости системы уравнений, численных значениях корня и т.д. – результирующей, информация о текущих состояниях коэффициентов уравнений реализации схемы Гаусса – промежуточной.
Информация по изменчивости при её актуализации бывает:
постоянной (не изменяемой никогда при её актуализации);
переменной (изменяемой при актуализации);
смешанной (условно-постоянной или условно-переменной).
Пример . В известной физической задаче определения дальности полёта снаряда артиллерийского орудия информация об угле наклона орудия может быть переменной, информация о начальной скорости вылета снаряда – постоянной, а информация о координатах цели – условно-постоянной.
Возможна также классификация информации и по другим признакам:
По стадии использования (первичная, вторичная);
По полноте (избыточная, достаточная, недостаточная);
По отношению к цели системы (синтаксическая, семантическая, прагматическая);
По отношению к элементам системы (статическая, динамическая);
По отношению к структуре системы (структурная, относительная);
По отношению к управлению системой (управляющая, советующая, преобразующая, смешанная);
По доступу (открытая или общедоступная, закрытая или конфиденциальная, смешанная);
По отношению к территории (федеральная, региональная, местная, относящаяся к юридическому лицу, относящаяся к физическому лицу, смешанная);
По предметной области, по характеру использования (статистическая, коммерческая, нормативная, справочная, научная, учебная, методическая и т.д., смешанная) и др.
Похожая информация.
Цель урока: формирования представления о видах информации по способу восприятия.
Задачи урока:
- Образовательные:
- сформировать знания обучающихся о видах информации по способу восприятия.
- Развивающие:
- развивать умения систематизировать и анализировать информацию;
- развивать положительные мотивы учебно-познавательной деятельности, интересов, творческой инициативы и активности.
- Воспитательные:
- формировать осознание практической значимости полученных знаний;
- воспитывать трудолюбие, толерантность, самостоятельность;
- воспитывать навыки организации рабочего места.
Оборудование: ПК, проектор, карточки
План урока:
- Организационный момент
- Сообщение темы урока и постановка целей
- Актуализация опорных знаний
- Объяснение нового материала
- Самостоятельная работа
- Рефлексия.
- Домашнее задание.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент.
Проверка готовности обучающихся к уроку, отметка отсутствующих.
II. Сообщение темы урока и постановка целей.
III. Актуализация опорных знаний
.Работа в парах: обучающимся на парту выдается карточка с таблицей, в которой необходимо заполнить пустые ячейки
На доске аналогичная таблица (используя проектор или интерактивную доску), но с дополнительным столбцом.
После выполнения задания при совместном обсуждении заполняются три столбца (2-4ый) таблицы на доске.
IV. Объяснение нового материала.
Первый этап
На отдельных листах написаны виды информации (визуальная, аудиальная, обонят ельная, тактильная и вкусовая) и обучающимся предлагается распределить эти карточки по таблице. В итоге таблица примет вид:
| Вид информации | Чувство | Орган | Пример |
Визуальная |
|||
Вкусовая |
Вкус яблока |
||
Обонят ельная |
Обоняние |
||
Аудиальная |
|||
Тактильная |
Осязание |
Горячий утюг |
(Примеры могут быть различными)
Второй этап
- Попробуем ответить на вопрос: с помощью какого органа чувств мы больше всего получаем информации? Ученики дают свои ответы. Но давайте попробуем это доказать.
- А всё ли мы можем увидеть? Выслушиваем ответы учеников и проводим эксперимент: 4 стакана с водой (с холодной водой, с соленой водой, со сладкой водой, с горячей водой). Вы, только видя эти стаканы, можете определить, что в них находится? Ответы учеников. Если найдется ученик ответивший “да”, то он пробует назвать что в каждом стакане и, к сожалению, это окажется не так. Вывод: не всё мы можем определить визуально.
К доске вызывается пять учеников, у каждого из которых “работает” только одно чувство и им предлагается определить предметы, владея только одним чувством: шоколад, тетрадь 48 листов, дневник, лед, карандаш, стакан с водой, кусочек ткани и т.д.
Ответы каждого ученика фиксируются помощниками. По количеству угаданных предметов учениками делается вывод, что больше всего информации мы получаем с помощью зрения.
V. Самостоятельная работа.
Каждому обучающемуся предлагается карточка с 10-ю примерами, где требуется определить вид информации:
VI. Рефлексия.
Беседа по вопросам:
С какими видами информации мы познакомились?
На какие вопросы мы с вами ответили?
И каждый продолжит фразу: сегодня на уроке я …
VII. Домашнее задание:
выучить виды информации, придумать по три примера к каждому виду информации.Понятие информации
В понятие «информация» (от лат. informatio – сведения, разъяснения, изложение) вкладывается различный смысл соответственно той отрасли, где это понятие рассматривается: в науке, технике, обычной жизни и т.д. Обычно под информацией подразумевают любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют (сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.).
В литературе можно найти большое число определений термина «информация» , которые отражают различные подходы к его толкованию:
Определение 1
- Информация – сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления («Федеральный закон РФ от $27.07.2006$ г. № $149$-ФЗ Об информации, информационных технологиях и о защите информации»);
- Информация – сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством (Толковый словарь русского языка Ожегова).
Говоря о компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символов или знаков (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т. п.), которая несет смысловую нагрузку и представлена в понятном для компьютера виде.
В информатике наиболее часто используется следующее определение этого термина:
Определение 2
Информация – это осознанные сведения (знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т.д.) об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.
Одно и то же информационное сообщение (статья в журнале, объявление, рассказ, письмо, справка, фотография, телепередача и т. п.) может нести разное количество и содержание информации для различных людей в зависимости от накопленных ими знаниями, от уровня доступности этого сообщения и от уровня интереса к нему. Например, новость, составленная на китайском языке, не несет никакой информации человеку, который не знает этого языка, но может быть полезной для человека со знанием китайского. Никакой новой информации не будет содержать и новость, изложенная на знакомом языке, если ее содержание непонятно или уже известно.
Информацию рассматривают как характеристику не сообщения, а соотношения между сообщением и его получателем.
Виды информации
Информация может существовать в различных видах :
- текст, рисунки, чертежи, фотографии;
- световые или звуковые сигналы;
- радиоволны;
- электрические и нервные импульсы;
- магнитные записи;
- жесты и мимика;
- запахи и вкусовые ощущения;
- хромосомы, через которые передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.
Различают основные виды информации , которые классифицируют по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения:
- графическая – один из древнейших видов, с помощью которого хранили информацию об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а затем в виде картин, фотографий, схем, чертежей на различных материалах (бумага, холст, мрамор и др.), которые изображают картины реального мира;
- звуковая (акустическая) – для хранения звуковой информации в $1877$ г. было изобретено звукозаписывающее устройство, а для музыкальной информации – разработан способ кодирования с использованием специальных символов, который дает возможность хранить ее как графическую информацию;
- текстовая – кодирует речь человека с помощью специальных символов – букв (для каждого народа свои); для хранения используется бумага (записи в тетради, книгопечатание и т.п.);
- числовая – кодирует количественную меру объектов и их свойств в окружающем мире с помощью специальных символов – цифр (для каждой системы кодирования свои); особенно важной стала с развитием торговли, экономики и денежного обмена;
- видеоинформация – способ хранения «живых» картин окружающего мира, который появился с изобретением кино.
Существуют также виды информации, для которых еще не изобретены способы кодирования и хранения – тактильная информация, органолептическая и др.
Первоначально информация передавалась на большие расстояния с помощью кодированных световых сигналов, после изобретения электричества – передачи закодированного определенным образом сигнала по проводам, позже – используя радиоволны.
Замечание 1
Основателем общей теории информации считают Клода Шеннона, который также положил основу цифровой связи, написав книгу «Математическая теория связи» в $1948$ г., в которой впервые обосновал возможность использования двоичного кода для передачи информации.
Первые компьютеры являлись средством для обработки числовой информации. С развитием компьютерной техники ПК стали использовать для хранения, обработки, передачи различного вида информации (текстовой, числовой, графической, звуковой и видеоинформации).
Хранить информацию с помощью ПК можно на магнитных дисках или лентах, на лазерных дисках (CD и DVD), специальных устройствах энергонезависимой памяти (флэш-память и пр.). Эти методы постоянно совершенствуются, изобретаются и носители информации. Все действия с информацией выполняет центральный процессор ПК.
Предметы, процессы, явления материального или нематериального мира, если их рассматривать с точки зрения их информационных свойств, называют информационными объектами.
Над информацией можно выполнять огромное количество различных информационных процессов, среди которых:
- создание;
- прием;
- комбинирование;
- хранение;
- передача;
- копирование;
- обработка;
- поиск;
- воспринятие;
- формализация;
- деление на части;
- измерение;
- использование;
- распространение;
- упрощение;
- разрушение;
- запоминание;
- преобразование;
Свойства информации
Информация, как и любой объект, обладает свойствами , наиболее важными среди которых, с точки зрения информатики, являются:
- Объективность. Объективная информация – существующая независимо от человеческого сознания, методов ее фиксации, чьего-либо мнения или отношения.
- Достоверность. Информация, отражающая истинное положение дел, является достоверной. Недостоверная информация чаще всего приводит к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Устаревание информации может из достоверной информации сделать недостоверную, т.к. она уже не будет отражением истинного положения дел.
- Полнота. Информация является полной, если она достаточна для понимания и принятия решений. Неполная или избыточная информация может привести к задержке принятия решения или к ошибке.
- Точность информации – степень ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
- Ценность информации зависит от ее важности для принятия решения, решения задачи и дальнейшей применимости в каких-либо видах деятельности человека.
- Актуальность. Только своевременность получения информации может привести к ожидаемому результату.
- Понятность. Если ценную и своевременную информацию выразить непонятно, то она, скорее всего, станет бесполезной. Информация будет понятной, когда она, как минимум, выражена понятным для получателя языком.
- Доступность. Информация должна соответствовать уровню восприятия получателя. Например, одни и те же вопросы по-разному излагаются в учебниках для школы и вуза.
- Краткость. Информация воспринимается гораздо лучше, если она представлена не подробно и многословно, а с допустимой степенью сжатости, без лишних деталей. Краткость информации незаменима в справочниках, энциклопедиях, инструкциях. Логичность, компактность, удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации.
Загрузка...
