Μέθοδοι επεξεργασίας πληροφοριών στην επιστήμη των υπολογιστών. Αποθήκευση, επεξεργασία και μετάδοση πληροφοριών. φυματίωση πριν από την έναρξη της εργασίας

Η επεξεργασία πληροφοριών συνίσταται στη λήψη κάποιων «αντικειμένων πληροφοριών» από άλλα «αντικείμενα πληροφοριών» με την εκτέλεση ορισμένων αλγορίθμων και είναι μία από τις κύριες λειτουργίες που εκτελούνται στις πληροφορίες και το κύριο μέσο αύξησης του όγκου και της ποικιλομορφίας της.

Στο υψηλότερο επίπεδο, διακρίνεται η αριθμητική και η μη αριθμητική επεξεργασία. Αυτοί οι τύποι επεξεργασίας περιλαμβάνουν διαφορετικές ερμηνείες του περιεχομένου της έννοιας «δεδομένα». Η αριθμητική επεξεργασία χρησιμοποιεί αντικείμενα όπως μεταβλητές, διανύσματα, πίνακες, πολυδιάστατους πίνακες, σταθερές κ.λπ. Στη μη αριθμητική επεξεργασία, τα αντικείμενα μπορεί να είναι αρχεία, εγγραφές, πεδία, ιεραρχίες, δίκτυα, σχέσεις κ.λπ. Μια άλλη διαφορά είναι ότι στην αριθμητική επεξεργασία το περιεχόμενο δεδομένων δεν έχει μεγάλης σημασίας, ενώ στη μη αριθμητική επεξεργασία μας ενδιαφέρει η άμεση πληροφόρηση για αντικείμενα, και όχι η ολότητά τους.

Από την άποψη της υλοποίησης με βάση τα σύγχρονα επιτεύγματα τεχνολογία υπολογιστώνΔιακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι επεξεργασίας πληροφοριών:

  • διαδοχική επεξεργασία που χρησιμοποιείται στην παραδοσιακή αρχιτεκτονική υπολογιστών Von Neumann με έναν επεξεργαστή.
  • παράλληλη επεξεργασία, που χρησιμοποιείται όταν υπάρχουν πολλοί επεξεργαστές σε έναν υπολογιστή.
  • επεξεργασία αγωγών που σχετίζεται με τη χρήση των ίδιων πόρων σε μια αρχιτεκτονική υπολογιστή για την επίλυση διαφορετικών προβλημάτων και εάν αυτές οι εργασίες είναι πανομοιότυπες, τότε πρόκειται για διαδοχική διοχέτευση, εάν οι εργασίες είναι ίδιες - μια διανυσματική διοχέτευση.

Είναι σύνηθες να ταξινομούνται οι υπάρχουσες αρχιτεκτονικές υπολογιστών από την άποψη της επεξεργασίας πληροφοριών ως μία από τις ακόλουθες κλάσεις.

ΑρχιτεκτονικήΜε ενιαία ροή εντολών και δεδομένων (SISD).Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει παραδοσιακά συστήματα ενός επεξεργαστή Von Neumann, όπου υπάρχει ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ, δουλεύοντας με ζεύγη χαρακτηριστικών-τιμών.

Αρχιτεκτονική με μεμονωμένες ροές εντολών και δεδομένων (SIMD).Ένα χαρακτηριστικό αυτής της κλάσης είναι η παρουσία ενός (κεντρικού) ελεγκτή που ελέγχει έναν αριθμό πανομοιότυπων επεξεργαστών. Ανάλογα με τις δυνατότητες του ελεγκτή και των στοιχείων επεξεργασίας, τον αριθμό των επεξεργαστών, την οργάνωση του τρόπου αναζήτησης και τα χαρακτηριστικά των δικτύων δρομολόγησης και εξισορρόπησης, διακρίνονται τα ακόλουθα:

  • επεξεργαστές μήτρας που χρησιμοποιούνται για την επίλυση προβλημάτων διανυσμάτων και πινάκων.
  • συσχετιστικοί επεξεργαστές, που χρησιμοποιούνται για την επίλυση μη αριθμητικών προβλημάτων και με χρήση μνήμης στην οποία είναι δυνατή η άμεση πρόσβαση σε πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες σε αυτήν·
  • σύνολα επεξεργαστών που χρησιμοποιούνται για αριθμητική και μη αριθμητική επεξεργασία.
  • αγωγών και διανυσματικών επεξεργαστών.

Αρχιτεκτονικές πολλαπλών ροών εντολών, μονής ροής δεδομένων (MISD).Οι επεξεργαστές αγωγών μπορούν να ταξινομηθούν σε αυτήν την κατηγορία.

ΑρχιτεκτονικήΜε ροή πολλαπλών εντολώνΚαι πολλαπλή ροή δεδομένων (MIMD).Αυτή η κλάση μπορεί να περιλαμβάνει τις ακόλουθες διαμορφώσεις: συστήματα πολλαπλών επεξεργαστών, συστήματα πολλαπλής επεξεργασίας, υπολογιστικά συστήματα που αποτελούνται από πολλές μηχανές, δίκτυα υπολογιστών.

Οι κύριες διαδικασίες επεξεργασίας δεδομένων παρουσιάζονται στο Σχ. 4.5.

Η δημιουργία δεδομένων, ως διαδικασία επεξεργασίας, περιλαμβάνει το σχηματισμό τους ως αποτέλεσμα της εκτέλεσης κάποιου αλγορίθμου και περαιτέρω χρήση για μετασχηματισμούς σε υψηλότερο επίπεδο.

Η τροποποίηση δεδομένων σχετίζεται με την αντανάκλαση αλλαγών στην πραγματική θεματική περιοχή, που πραγματοποιείται με τη συμπερίληψη νέων δεδομένων και την αφαίρεση περιττών.

Ρύζι. 4.5 Βασικές διαδικασίες επεξεργασίας δεδομένων

Ο έλεγχος, η ασφάλεια και η ακεραιότητα στοχεύουν στο να αντικατοπτρίζουν επαρκώς την πραγματική κατάσταση της θεματικής περιοχής μοντέλο πληροφοριώνκαι διασφαλίζουν την προστασία των πληροφοριών από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση (ασφάλεια) και από βλάβες και ζημιές σε υλικό και λογισμικό.

Η αναζήτηση πληροφοριών που είναι αποθηκευμένες στη μνήμη του υπολογιστή πραγματοποιείται ως ανεξάρτητη ενέργεια κατά την απάντηση σε διάφορα ερωτήματα και ως βοηθητική λειτουργίακατά την επεξεργασία πληροφοριών.

Η υποστήριξη αποφάσεων είναι η πιο σημαντική δραστηριότητα που εκτελείται κατά την επεξεργασία πληροφοριών. Μια μεγάλη ποικιλία αποφάσεων που λαμβάνονται οδηγεί στην ανάγκη χρήσης μιας ποικιλίας μαθηματικά μοντέλα.

Η δημιουργία εγγράφων, περιλήψεων και αναφορών περιλαμβάνει τη μετατροπή πληροφοριών σε φόρμες που μπορούν να διαβαστούν τόσο από ανθρώπους όσο και από υπολογιστές. Λειτουργίες όπως η επεξεργασία, η ανάγνωση, η σάρωση και η ταξινόμηση εγγράφων συνδέονται επίσης με αυτήν την ενέργεια.

Κατά τη μετατροπή της πληροφορίας, μεταφέρεται από μια μορφή αναπαράστασης ή ύπαρξης σε άλλη, η οποία καθορίζεται από τις ανάγκες που προκύπτουν κατά τη διαδικασία εφαρμογής των τεχνολογιών της πληροφορίας.

Η υλοποίηση όλων των ενεργειών που εκτελούνται κατά τη διαδικασία επεξεργασίας πληροφοριών πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια ποικιλία εργαλείων λογισμικού.

Ο πιο κοινός τομέας εφαρμογής της τεχνολογικής λειτουργίας της επεξεργασίας πληροφοριών είναι η λήψη αποφάσεων.

Ανάλογα με τον βαθμό συνειδητοποίησης της κατάστασης της ελεγχόμενης διαδικασίας, την πληρότητα και την ακρίβεια των μοντέλων του αντικειμένου και του συστήματος ελέγχου, την αλληλεπίδραση με το περιβάλλον, η διαδικασία λήψης αποφάσεων λαμβάνει χώρα υπό διαφορετικές συνθήκες:

  • 1.Λήψη αποφάσεων υπό συνθήκες βεβαιότητας.Σε αυτό το πρόβλημα, τα μοντέλα του αντικειμένου και του συστήματος ελέγχου θεωρούνται δεδομένα και η επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος θεωρείται ασήμαντη. Επομένως, υπάρχει μια σαφής σύνδεση μεταξύ της επιλεγμένης στρατηγικής για τη χρήση πόρων και του τελικού αποτελέσματος, πράγμα που σημαίνει ότι υπό συνθήκες βεβαιότητας αρκεί να χρησιμοποιηθεί ένας κανόνας απόφασης για την αξιολόγηση της χρησιμότητας των επιλογών απόφασης, λαμβάνοντας ως βέλτιστη αυτή που οδηγεί σε το μεγαλύτερο αποτέλεσμα. Εάν υπάρχουν πολλές τέτοιες στρατηγικές, τότε θεωρούνται όλες ισοδύναμες. Για την εύρεση λύσεων υπό συνθήκες βεβαιότητας, χρησιμοποιούνται μέθοδοι μαθηματικού προγραμματισμού.
  • 2. Λήψη αποφάσεων υπό συνθήκες κινδύνου.Σε αντίθεση με την προηγούμενη περίπτωση, για να ληφθούν αποφάσεις υπό συνθήκες κινδύνου, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος, η οποία δεν μπορεί να προβλεφθεί με ακρίβεια και είναι γνωστή μόνο η πιθανολογική κατανομή αυτών των καταστάσεων. Υπό αυτές τις συνθήκες, η χρήση της ίδιας στρατηγικής μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικά αποτελέσματα, οι πιθανότητες των οποίων θεωρούνται δεδομένες ή μπορούν να προσδιοριστούν. Η αξιολόγηση και η επιλογή των στρατηγικών πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας έναν κανόνα απόφασης που λαμβάνει υπόψη την πιθανότητα επίτευξης του τελικού αποτελέσματος.
  • 3. Λήψη αποφάσεων υπό συνθήκες αβεβαιότητας.Όπως και στην προηγούμενη εργασία, δεν υπάρχει σαφής σύνδεση μεταξύ της επιλογής στρατηγικής και του τελικού αποτελέσματος. Επιπλέον, οι τιμές των πιθανοτήτων εμφάνισης τελικών αποτελεσμάτων, οι οποίες είτε δεν μπορούν να προσδιοριστούν είτε δεν έχουν νόημα στο πλαίσιο, είναι επίσης άγνωστες. Κάθε ζευγάρι «στρατηγική – τελικό αποτέλεσμα» αντιστοιχεί σε κάποια εξωτερική αξιολόγηση με τη μορφή κέρδους. Το πιο συνηθισμένο είναι να χρησιμοποιήσετε το κριτήριο της απόκτησης της μέγιστης εγγυημένης νίκης.
  • 4. Λήψη αποφάσεων υπό συνθήκες πολλαπλών κριτηρίων.Σε οποιοδήποτε από τα παραπάνω προβλήματα, τα πολυκριτήρια προκύπτουν στην περίπτωση της παρουσίας πολλών ανεξάρτητων στόχων που δεν μπορούν να αναχθούν μεταξύ τους. Η παρουσία μεγάλου αριθμού λύσεων καθιστά δύσκολη την αξιολόγηση και την επιλογή της βέλτιστης στρατηγικής. Ενας από πιθανούς τρόπουςΗ λύση είναι η χρήση μεθόδων μοντελοποίησης.

Η επίλυση προβλημάτων με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης συνίσταται στη μείωση της αναζήτησης επιλογών κατά την αναζήτηση μιας λύσης, ενώ τα προγράμματα εφαρμόζουν τις ίδιες αρχές που χρησιμοποιεί ένα άτομο στη διαδικασία σκέψης.

Ένα έμπειρο σύστημα χρησιμοποιεί τη γνώση που έχει στο στενό του πεδίο για να περιορίσει την αναζήτηση στο δρόμο για την επίλυση ενός προβλήματος περιορίζοντας σταδιακά το εύρος των επιλογών.

Για την επίλυση προβλημάτων σε έμπειρα συστήματα χρησιμοποιήστε:

  • μια μέθοδος λογικής εξαγωγής συμπερασμάτων που βασίζεται σε μια τεχνική απόδειξης που ονομάζεται ανάλυση και χρησιμοποιεί διάψευση της άρνησης (απόδειξη με αντίφαση).
  • μέθοδος δομικής επαγωγής, που βασίζεται στην κατασκευή ενός δέντρου αποφάσεων για τον προσδιορισμό αντικειμένων από μεγάλο αριθμό δεδομένων εισόδου.
  • μέθοδος ευρετικών κανόνων που βασίζεται στη χρήση εμπειρογνωμόνων και όχι σε αφηρημένους κανόνες τυπικής λογικής·
  • μια μέθοδος αναλογίας μηχανής που βασίζεται στην παρουσίαση πληροφοριών για συγκριτικά αντικείμενα σε μια βολική μορφή, για παράδειγμα, με τη μορφή δομών δεδομένων που ονομάζονται πλαίσια.

Οι πηγές «νοημοσύνης» που εμφανίζονται στην επίλυση ενός προβλήματος μπορεί να είναι άχρηστες ή χρήσιμες ή οικονομικές, ανάλογα με ορισμένες ιδιότητες του τομέα στον οποίο τίθεται το πρόβλημα. Με βάση αυτό, μπορεί να επιλεγεί μια μέθοδος για την κατασκευή μιας αξιολόγησης εμπειρογνωμόνων. συστήματαή χρησιμοποιώντας ένα έτοιμο προϊόν λογισμικού.

Η διαδικασία ανάπτυξης μιας λύσης που βασίζεται σε πρωτογενή δεδομένα, το διάγραμμα της οποίας παρουσιάζεται στο Σχ. 4.6, μπορεί να χωριστεί σε δύο στάδια: ανάπτυξη εφικτών λύσεων μέσω μαθηματικής τυποποίησης χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μοντέλων και επιλογή βέλτιστη λύσημε βάση υποκειμενικούς παράγοντες.

Οι ανάγκες πληροφόρησης των υπευθύνων λήψης αποφάσεων εστιάζονται σε πολλές περιπτώσεις σε ολοκληρωμένους τεχνικούς και οικονομικούς δείκτες, οι οποίοι μπορούν να ληφθούν ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας πρωτογενών δεδομένων που αντικατοπτρίζουν τις τρέχουσες δραστηριότητες της επιχείρησης. Αναλύοντας τις λειτουργικές σχέσεις μεταξύ τελικών και πρωτογενών δεδομένων, είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένα λεγόμενο διάγραμμα πληροφοριών, το οποίο αντικατοπτρίζει τις διαδικασίες συγκέντρωσης πληροφοριών. Τα πρωτογενή δεδομένα, κατά κανόνα, είναι εξαιρετικά διαφορετικά, η ένταση της λήψης τους είναι υψηλή και ο συνολικός όγκος στο διάστημα ενδιαφέροντος είναι μεγάλος. Από την άλλη πλευρά, η σύνθεση των ολοκληρωμένων δεικτών είναι σχετικά μικρή και η απαιτούμενη

Ρύζι. 4.6.

η περίοδος της ενημέρωσής τους μπορεί να είναι σημαντικά μικρότερη από την περίοδο μεταβολής των πρωτογενών δεδομένων - ορισμών.

Για την υποστήριξη της λήψης αποφάσεων, απαιτούνται τα ακόλουθα στοιχεία:

  • γενική ανάλυση?
  • πρόβλεψη;
  • μοντελοποίηση καταστάσεων.

Επί του παρόντος, συνηθίζεται να διακρίνουμε δύο τύπους πληροφοριακά συστήματαυποστήριξη αποφάσεων.

Συστήματα υποστήριξης αποφάσεων DSS (Decision Support System) επιλέγει και αναλύει δεδομένα σχετικά διάφορα χαρακτηριστικάκαι περιλαμβάνει κεφάλαια:

  • πρόσβαση σε βάσεις δεδομένων·
  • εξαγωγή δεδομένων από ετερογενείς πηγές·
  • κανόνες μοντελοποίησης και επιχειρηματική στρατηγική·
  • επιχειρηματικά γραφικά για την παρουσίαση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης.
  • "αν μη τι άλλο" ανάλυση?
  • τεχνητή νοημοσύνη σε επίπεδο έμπειρων συστημάτων.

Τα συστήματα OLAP (OnLine Analysis Processing) για τη λήψη αποφάσεων χρησιμοποιούν τα ακόλουθα εργαλεία:

  • ισχυρή τεχνολογία υπολογιστών πολλαπλών επεξεργαστών με τη μορφή ειδικών διακομιστών OLAP.
  • ειδικές μέθοδοι πολυμεταβλητής ανάλυσης.
  • ειδικές αποθήκες δεδομένων Αποθήκη δεδομένων.

Η υλοποίηση της διαδικασίας λήψης αποφάσεων συνίσταται στη δημιουργία εφαρμογών πληροφοριών. Ας επισημάνουμε στην εφαρμογή πληροφοριών τυπικά λειτουργικά στοιχεία επαρκή για να σχηματίσουν οποιαδήποτε εφαρμογή που βασίζεται στη βάση δεδομένων (2).

PS (Υπηρεσίες παρουσίασης) - εργαλείααναπαράσταση. Παρέχεται από συσκευές που δέχονται πληροφορίες από τον χρήστη και εμφανίζουν αυτό που του λέει το στοιχείο λογικής παρουσίασης PL, καθώς και σχετική υποστήριξη λογισμικού. Μπορεί να είναι τερματικό κειμένου ή τερματικό X ή προσωπικός υπολογιστήςή σταθμός εργασίαςσε κατάσταση εξομοίωσης τερματικού λογισμικού ή τερματικού X.

PL (Λογική παρουσίασης)λογική παρουσίασης.Διαχειρίζεται την αλληλεπίδραση μεταξύ του χρήστη και του υπολογιστή. Επεξεργάζεται τις ενέργειες του χρήστη για την επιλογή εναλλακτικού μενού, κάνοντας κλικ σε ένα κουμπί ή επιλογή στοιχείου από μια λίστα.

BL (Business or Application Logic) –εφαρμοσμένος λογικές.Ένα σύνολο κανόνων για τη λήψη αποφάσεων, υπολογισμών και πράξεων που πρέπει να εκτελέσει μια εφαρμογή.

DL (Data Logic) – λογική διαχείρισης δεδομένων.Λειτουργίες βάσης δεδομένων (προτάσεις SQL SELECT, UPDATE και INSERT) που πρέπει να εκτελεστούν για την εφαρμογή της εφαρμοσμένης λογικής διαχείρισης δεδομένων.

DS (Data Services) – λειτουργίες βάσης δεδομένων.Ενέργειες DBMS που απαιτούνται για την εκτέλεση λογικής διαχείρισης δεδομένων, όπως χειρισμός δεδομένων, ορισμοί δεδομένων, δέσμευση ή επαναφορά συναλλαγών κ.λπ. Ένα DBMS συνήθως μεταγλωττίζει εφαρμογές SQL.

FS (Υπηρεσίες Αρχείων) – λειτουργίες αρχείων.Λειτουργίες ανάγνωσης και εγγραφής δίσκου για DBMS και άλλα στοιχεία. Συνήθως είναι λειτουργίες OS.

Μεταξύ των εργαλείων για την ανάπτυξη εφαρμογών πληροφοριών, διακρίνονται οι ακόλουθες κύριες ομάδες:

  • παραδοσιακά συστήματα προγραμματισμού·
  • εργαλεία για τη δημιουργία εφαρμογών διακομιστή αρχείων.
  • εργαλεία ανάπτυξης εφαρμογών πελάτη-διακομιστή.
  • εργαλεία αυτοματισμού γραφείου και διαχείρισης εγγράφων.
  • Εργαλεία ανάπτυξης εφαρμογών Διαδικτύου/Intranet.
  • εργαλεία αυτοματισμού σχεδιασμού εφαρμογών.

Μάθημα #3

Θέμα: Επιστήμη των υπολογιστών. Πληροφορίες. Τύποι πληροφοριών και μέθοδοι επεξεργασίας τους.

Ο σκοπός του μαθήματος : εισάγετε τις έννοιες «πληροφορίες», «πληροφορίες», ιδιότητες πληροφορίας, είδη πληροφοριών και χρησιμοποιώντας υπάρχουσες μεθόδουςτην επεξεργασία του?

Καθήκοντα:

Εκπαιδευτικός:βοηθήστε τους μαθητές να κατανοήσουν την έννοια της πληροφορίας, τις ιδιότητες της πληροφορίας, τους τύπους πληροφοριών και τις υπάρχουσες μεθόδους επεξεργασίας τους, να δώσουν τις πρώτες βασικές έννοιες που είναι απαραίτητες για την έναρξη της εργασίας σε έναν υπολογιστή, να δώσουν τις έννοιες του ποντικιού, δείκτη, κουμπί, κύριο μενού, βασική ιδέα ενός παραθύρου, διδάξτε πώς να χρησιμοποιείτε τα χειριστήρια του ποντικιού και των οπτικών βοηθημάτων, κατακτήστε τρεις βασικές ενέργειες του ποντικιού - κάντε κλικ, διπλό κλικ, αρπάξτε και τεντώστε.

Αναπτυξιακή:ανάπτυξη γνωστικών ενδιαφερόντων, δεξιότητες εργασίας με ποντίκι και πληκτρολόγιο, αυτοέλεγχος και δεξιότητες λήψης σημειώσεων.

Εκπαιδευτικός:καλλιέργεια της κουλτούρας πληροφοριών των μαθητών, η προσοχή, η ακρίβεια, η πειθαρχία, η επιμονή.

Διδακτικά βασικά του μαθήματος :

ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ: επεξηγηματικό και ενδεικτικό.

Τύπος μαθήματος:επεξήγηση νέου υλικού.

Έντυπα ακαδημαϊκή εργασίαΦοιτητές: ατομική δουλειά.

Εξοπλισμός: πίνακας, υπολογιστής, υποστηρικτικές σημειώσεις, παρουσίαση υπολογιστή.

Πλάνο μαθήματος:

    Οργ. στιγμή (1 λεπτό);

    Ενημέρωση γνώσεων. (3 λεπτά)

    Επεξήγηση νέου υλικού (20 λεπτά).

    Πρακτική εργασία (12 λεπτά).

    Εργασία για το σπίτι (2 λεπτά).

    Ερωτήσεις από μαθητές (5 λεπτά).

    Περίληψη μαθήματος (2 λεπτά)

Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων:

Βήματα μαθήματος

Δραστηριότητες εκπαιδευτικών

Δραστηριότητες μαθητών

Οργ. στιγμή

- χαιρετισμός, έλεγχος των παρόντων.

Αναφορά του θέματος του μαθήματος, των στόχων και των στόχων του.

Σύντομο σχέδιο δραστηριοτήτων.

Σημειώστε το θέμα του μαθήματος στο τετράδιό σας.

Ενημέρωση γνώσεων

Στο τελευταίο μάθημα μιλήσαμε για την εμφάνιση του όρου «επιστήμη των υπολογιστών». Ας θυμηθούμε από πού προέρχεται η «επιστήμη των υπολογιστών», τι είδους επιστήμη είναι, τι μελετά και τι είναι ένας υπολογιστής.

Επιστήμη των υπολογιστών- Αυτό τεχνική επιστήμη, ορίζοντας το πεδίο δραστηριότητας που σχετίζεται με τις διαδικασίες αποθήκευσης, μετατροπής και μετάδοσης πληροφοριών με χρήση υπολογιστή.

Υπολογιστήκαθολική συσκευήγια την επεξεργασία πληροφοριών.

Δηλαδή μαθαίνουμε να εργαζόμαστε με πληροφορίες χρησιμοποιώντας υπολογιστή. Επομένως, σήμερα θα μιλήσουμε για το τι είναι η πληροφορία.

Η ιστορία του δασκάλου.

Οι μαθητές κρατούν σημειώσεις για τους ορισμούς στα τετράδιά τους.

Επεξήγηση νέου υλικού

Κατανοώντας τον κόσμο γύρω μας, ο καθένας από εμάς σχηματίζει τη δική του ιδέα για αυτόν. Κάθε μέρα μαθαίνουμε κάτι νέο - λαμβάνουμε πληροφορίες. Ο όρος «πληροφορίες» μεταφρασμένος από τα λατινικά σημαίνει «επεξήγηση, παρουσίαση, σύνολο πληροφοριών». Η πληροφορία είναι μια πολύ ευρύχωρη και βαθιά έννοια που δεν είναι εύκολο να δοθεί σαφής ορισμός.

Λαμβάνετε πληροφορίες από διαφορετικές πηγές: όταν διαβάζετε, ακούτε, παρακολουθείτε μια τηλεοπτική εκπομπή ή κοιτάζετε μια εικόνα, αγγίζετε ένα αντικείμενο ή δοκιμάζετε φαγητό.
Οι πληροφορίες φέρνουν σε ένα άτομο γνώση για τον κόσμο γύρω του. Στις μέρες μας, η ανθρωπότητα έχει συσσωρεύσει τεράστιο όγκο πληροφοριών! Υπολογίζεται ότι η συνολική ποσότητα της ανθρώπινης γνώσης μέχρι πρόσφατα διπλασιαζόταν κάθε 50 χρόνια. Ο όγκος των πληροφοριών διπλασιάζεται πλέον κάθε δύο χρόνια. Φανταστείτε μια κολοσσιαία βιβλιοθήκη που περιέχει αυτές τις πληροφορίες! Η ικανότητα ενός ατόμου να αντιλαμβάνεται και να επεξεργάζεται σωστά τις πληροφορίες καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ικανότητά του να κατανοεί τον κόσμο γύρω του.

Ο κόσμος γύρω μας είναι γεμάτος από κάθε είδους εικόνες, ήχους, μυρωδιές και όλες αυτές οι πληροφορίες μεταφέρονται στη συνείδηση ​​ενός ατόμου από τις αισθήσεις του: όραση, ακοή, όσφρηση, γεύση και αφή. Με τη βοήθειά τους, ένα άτομο σχηματίζει την πρώτη του ιδέα για οποιοδήποτε αντικείμενο, ζωντανό πλάσμα, έργο τέχνης, φαινόμενο κ.λπ.

    Οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται οπτικές πληροφορίες με τα μάτια τους.

    Τα όργανα ακοής παρέχουν πληροφορίες με τη μορφή ήχων.

    Τα οσφρητικά όργανα σας επιτρέπουν να αισθάνεστε τις οσμές.

    Τα γευστικά όργανα μεταφέρουν πληροφορίες για τη γεύση του φαγητού.

Η αίσθηση της αφής παρέχει απτικές πληροφορίες.
Τα είδη των πληροφοριών που λαμβάνει ένα άτομο μέσω των αισθήσεων ονομάζονται οργανοληπτικές πληροφορίες. Ένα άτομο λαμβάνει σχεδόν το 90% των πληροφοριών μέσω των οργάνων της όρασης, περίπου το 9% μέσω των οργάνων ακοής και μόνο το 1% μέσω των άλλων αισθήσεων.

Όταν ανταλλάσσουν πληροφορίες μεταξύ τους, οι άνθρωποι πρέπει συνεχώς να κάνουν ερωτήσεις στον εαυτό τους: είναι κατανοητό, σχετικό και χρήσιμο για τους άλλους και είναι αξιόπιστες οι πληροφορίες που λαμβάνονται; Αυτό θα μας επιτρέψει να κατανοήσουμε καλύτερα ο ένας τον άλλον και να βρούμε τη σωστή λύση σε οποιαδήποτε κατάσταση. Αναλύετε συνεχώς τις ιδιότητες της πληροφορίας, συχνά χωρίς να της δίνετε κανένα νόημα. Στην καθημερινή ζωή, η ζωή και η υγεία των ανθρώπων και η οικονομική ανάπτυξη της κοινωνίας συχνά εξαρτώνται από τις ιδιότητες των πληροφοριών.

Αντιλαμβανόμενοι πληροφορίες με τη βοήθεια των αισθήσεων, ένα άτομο προσπαθεί να τις καταγράψει έτσι ώστε να γίνουν κατανοητές στους άλλους, παρουσιάζοντάς τις με τη μία ή την άλλη μορφή.

Ο συνθέτης μπορεί να παίξει το μουσικό θέμα στο πιάνο και στη συνέχεια να το γράψει χρησιμοποιώντας νότες. Εικόνες εμπνευσμένες από την ίδια μελωδία μπορούν να ενσαρκωθούν από έναν ποιητή με τη μορφή ενός ποιήματος, ένας χορογράφος μπορεί να τις εκφράσει στο χορό και ένας καλλιτέχνης μπορεί να τις εκφράσει σε έναν πίνακα.

Ένα άτομο εκφράζει τις σκέψεις του με τη μορφή προτάσεων που αποτελούνται από λέξεις. Οι λέξεις, με τη σειρά τους, αποτελούνται από γράμματα. Αυτή είναι μια αλφαβητική παρουσίαση πληροφοριών.

Η μορφή παρουσίασης των ίδιων πληροφοριών μπορεί να είναι διαφορετική. Εξαρτάται από τον στόχο που έχετε θέσει στον εαυτό σας.
Έτσι, οι πληροφορίες μπορούν να παρουσιαστούν με διάφορες μορφές:

    ενυπόγραφη

    συμβολικά με τη μορφή κειμένου, αριθμών, διάφορους χαρακτήρες(κείμενο σχολικού βιβλίου);

    γραφικό (γεωγραφικός χάρτης).

    πίνακας (πίνακας φυσικής).

    με τη μορφή χειρονομιών ή σημάτων (φανάρια).

    προφορική προφορική (συνομιλία).

Η μορφή με την οποία παρουσιάζονται οι πληροφορίες είναι πολύ σημαντική κατά τη μετάδοσή τους. Σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, οι άνθρωποι μετέδιδαν πληροφορίες με διάφορες μορφές χρησιμοποιώντας: ομιλία, καπνό, αστείες μάχες, κουδούνια, γράμματα, τηλέγραφο, ραδιόφωνο, τηλέφωνο, φαξ. Ανεξάρτητα από τη μορφή παρουσίασης και τη μέθοδο μετάδοσης πληροφοριών, αυτή μεταδίδεται πάντα χρησιμοποιώντας κάποιο είδος γλώσσας.

Η βάση οποιασδήποτε γλώσσας είναι το αλφάβητο - ένα σύνολο από μοναδικά καθορισμένα σημεία (σύμβολα) από τα οποία σχηματίζεται ένα μήνυμα.
Οι γλώσσες χωρίζονται σε φυσικές (προφορικές) και τυπικές. Το αλφάβητο των φυσικών γλωσσών εξαρτάται από τις εθνικές παραδόσεις. Οι επίσημες γλώσσες βρίσκονται σε ειδικούς τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας (μαθηματικά, φυσική, χημεία κ.λπ.). Υπάρχουν περίπου 10.000 διαφορετικές γλώσσες, διάλεκτοι και διάλεκτοι στον κόσμο. Πολλές ομιλούμενες γλώσσες προέρχονται από την ίδια γλώσσα. Για παράδειγμα, γαλλικά, ισπανικά, ιταλικά και άλλες γλώσσες σχηματίστηκαν από τη λατινική γλώσσα.

Κάθε έθνος έχει τη δική του γλώσσα, που αποτελείται από ένα σύνολο χαρακτήρων (γράμματα): Ρώσικα, Αγγλικά, Ιαπωνικά και πολλά άλλα. Έχετε ήδη εξοικειωθεί με τη γλώσσα των μαθηματικών, της φυσικής και της χημείας. Η αναπαράσταση πληροφοριών χρησιμοποιώντας μια γλώσσα συχνά ονομάζεται κωδικοποίηση.

Κώδικας- ένα σύνολο συμβόλων (σύμβολα) για την παρουσίαση πληροφοριών.

Κωδικοποίηση- η διαδικασία αναπαράστασης πληροφοριών με τη μορφή κώδικα.

Αντιμετωπίζετε κωδικοποίηση πληροφοριών όταν διασχίζετε το δρόμο ακολουθώντας τα φανάρια. Ο κώδικας καθορίζει τα χρώματα του φαναριού - κόκκινο, κίτρινο, πράσινο· η βάση της φυσικής γλώσσας στην οποία επικοινωνούν οι άνθρωποι βασίζεται επίσης στον κώδικα. Μόνο που σε αυτή την περίπτωση ονομάζεται αλφάβητο. Όταν μιλάτε, αυτός ο κώδικας μεταδίδεται με ήχους, όταν γράφετε - με γράμματα. Οι ίδιες πληροφορίες μπορούν να αναπαρασταθούν χρησιμοποιώντας διαφορετικούς κωδικούς. Για παράδειγμα, μια ηχογράφηση μιας συνομιλίας μπορεί να ηχογραφηθεί χρησιμοποιώντας ρωσικά γράμματα ή ειδικά σύμβολα στενογραφίας.
Καθώς η τεχνολογία αναπτύχθηκε, εμφανίστηκε διαφορετικοί τρόποικωδικοποίηση πληροφοριών. Στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα, ο Αμερικανός εφευρέτης Σάμιουελ Μορς επινόησε έναν καταπληκτικό κώδικα που εξακολουθεί να εξυπηρετεί την ανθρωπότητα σήμερα. Οι πληροφορίες κωδικοποιούνται σε τρία «γράμματα»: μακρύ μπιπ(παύλα), σύντομο σήμα (κουκκίδα) και κανένα σήμα (παύση) για διαχωρισμό γραμμάτων. Έτσι, η κωδικοποίηση καταλήγει στη χρήση ενός συνόλου χαρακτήρων διατεταγμένων με αυστηρά καθορισμένη σειρά.

Οι άνθρωποι πάντα έψαχναν τρόπους γρήγορη ανταλλαγήμηνύματα. Για αυτό, εστάλησαν αγγελιοφόροι και χρησιμοποιήθηκαν ταχυδρομικά περιστέρια. Οι λαοί είχαν διάφορους τρόπουςπροειδοποιήσεις για επικείμενο κίνδυνο: τύμπανα, καπνός από φωτιές, σημαίες κ.λπ. Ωστόσο, η χρήση μιας τέτοιας παρουσίασης πληροφοριών απαιτεί προηγούμενη συμφωνία για την κατανόηση του μηνύματος που λαμβάνεται.
Ο διάσημος Γερμανός επιστήμονας Gottfried Wilhelm Leibniz πρότεινε ένα μοναδικό και απλό σύστημααναπαράσταση αριθμών. «Ο υπολογισμός με χρήση δύο... είναι θεμελιώδης για την επιστήμη και οδηγεί σε νέες ανακαλύψεις... όταν οι αριθμοί μειώνονται στις απλούστερες αρχές, που είναι το 0 και το 1, εμφανίζεται παντού μια υπέροχη σειρά».

Σήμερα, αυτή η μέθοδος αναπαράστασης πληροφοριών, χρησιμοποιώντας μια γλώσσα που περιέχει δύο χαρακτήρες 0 και 1, χρησιμοποιείται ευρέως σε τεχνικές συσκευές.

Αυτά τα δύο σύμβολα 0 και 1 ονομάζονται συνήθως bit (από τα αγγλικά. Δυαδικό ψηφίο– δυαδικό σύμβολο).

Κομμάτι – η μικρότερη μονάδα μέτρησης της πληροφορίας και συμβολίζεται με δυαδικό αριθμό.

Μια μεγαλύτερη μονάδα μεταβολής στην ποσότητα των πληροφοριών θεωρείται ότι είναι 1 byte, το οποίο αποτελείται από 8 bit.
1 byte = 8 bit.

Οι μηχανικοί προσελκύθηκαν από αυτή τη μέθοδο κωδικοποίησης από την απλότητα της τεχνικής εφαρμογής της - είτε υπάρχει σήμα είτε όχι. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους δύο αριθμούς μπορείτε να κωδικοποιήσετε οποιοδήποτε μήνυμα.

Ονομα

Σύμβολο

Σχέση με άλλες μονάδες

1 Kbit = 1024 bit = 210 bit ≈ 1000 bit

1 Mbit = 1024 Kbit = 220 bit ≈ 1.000.000 bit

1 Gbit = 1024 Mbit = 230 bit ≈ 1.000.000.000 bit

Κιλομπάιτ

Kbyte (KB)

1 KB = 1024 byte = 210 byte ≈ 1000 byte

Megabyte

Mbyte (MB)

1 MB = 1024 KB = 220 byte ≈ 1.000.000 byte

Gigabyte

GB (GB)

1 GB = 1024 MB = 230 byte ≈ 1.000.000.000 byte

Οι μαθητές σημειώνουν τους ορισμούς και τα κύρια σημεία στα τετράδιά τους.

Υπάρχουν υποστηρικτικές σημειώσεις για το θέμα στους πίνακες.

Πρακτικό μέρος

Σε αυτό το μάθημα θα δουλέψουμε με το πρόγραμμα Ηχογράφησης. Τυπική εφαρμογήΗ ηχογράφηση παίζει το ρόλο ενός ψηφιακού μαγνητοφώνου και σας επιτρέπει να εγγράψετε ήχο και να τον αποθηκεύσετε σε αρχεία σε μορφή *.wav. Αυτό το πρόγραμμα σας επιτρέπει επίσης να επεξεργαστείτε αρχεία ήχου, υπερτίθενται το ένα πάνω στο άλλο και επίσης αναπαράγονται.

Εκκινήστε το πρόγραμμα Ηχογράφησης κάνοντας κλικ στο «Έναρξη→ Όλα τα προγράμματα→ Αξεσουάρ→ Ψυχαγωγία→ Ηχογράφηση».
Ο δάσκαλος εξηγεί τη διεπαφή του προγράμματος και τον σκοπό των κουμπιών.

Στη συνέχεια, οι μαθητές καταγράφουν τον ήχο χρησιμοποιώντας μικρόφωνο. Εφαρμογή σε εγγεγραμμένο ήχο διάφορα εφέ(αύξηση/μείωση ταχύτητας, αύξηση/μείωση έντασης ήχου, προσθήκη ηχούς, αντιστροφή (δείτε το πρόγραμμα «Good Jokes» στο STS).

Για επανεγγραφή ήχου, μετακινήστε το ρυθμιστικό και ενεργοποιήστε την εγγραφή. Για διαγραφή, χρησιμοποιήστε το μενού "Επεξεργασία".
Οι μαθητές που είναι εξοικειωμένοι με τους υπολογιστές προσπαθούν να αποθηκεύσουν και να συνδυάσουν αρχεία.

Εργασία για το σπίτι

Σχολικό βιβλίο: παράγραφος 2.3 σελ. 12-21

Να γνωρίζετε τι είναι η πληροφορία, τις ιδιότητες της πληροφορίας, τις μονάδες μέτρησης του όγκου των πληροφοριών.

Γράψε σε ημερολόγια

Ερωτήσεις μαθητών

Απαντήσεις σε ερωτήσεις μαθητών.

Κάντε ερωτήσεις σχετικά με το νέο εκπαιδευτικό υλικό

Περίληψη μαθήματος

Συνοψίζοντας το μάθημα. Βαθμολόγηση.
Κατά τη διάρκεια του μαθήματος μάθαμε τι είναι η πληροφορία, συζητήσαμε τις ιδιότητες και τις μορφές παρουσίασης πληροφοριών, γνωρίσαμε δυάδικος κώδικαςκαι ανακάλυψε σε ποιες μονάδες μετρώνται οι πληροφορίες.
Θα μάθουμε επίσης πώς να ηχογραφούμε και να επεξεργαζόμαστε ήχους χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα Ηχογράφηση.

Η επεξεργασία πληροφοριών συνίσταται στη λήψη κάποιων «αντικειμένων πληροφοριών» από άλλα «αντικείμενα πληροφοριών» με την εκτέλεση ορισμένων αλγορίθμων και είναι μία από τις κύριες λειτουργίες που εκτελούνται στις πληροφορίες και το κύριο μέσο αύξησης του όγκου και της ποικιλομορφίας της.

Στο υψηλότερο επίπεδο, διακρίνεται η αριθμητική και η μη αριθμητική επεξεργασία. Αυτοί οι τύποι επεξεργασίας περιλαμβάνουν διαφορετικές ερμηνείες του περιεχομένου της έννοιας «δεδομένα». Στο αριθμητική επεξεργασίαχρησιμοποιούνται αντικείμενα όπως μεταβλητές, διανύσματα, πίνακες, πολυδιάστατοι πίνακες, σταθερές κ.λπ. Στο μη αριθμητική επεξεργασίαΤα αντικείμενα μπορεί να είναι αρχεία, εγγραφές, πεδία, ιεραρχίες, δίκτυα, σχέσεις κ.λπ. Μια άλλη διαφορά είναι ότι στην αριθμητική επεξεργασία το περιεχόμενο των δεδομένων δεν είναι πολύ σημαντικό, ενώ στη μη αριθμητική επεξεργασία μας ενδιαφέρει η άμεση πληροφόρηση για τα αντικείμενα και όχι η ολότητά τους.

Από την άποψη της υλοποίησης με βάση τις σύγχρονες εξελίξεις στην τεχνολογία των υπολογιστών, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι επεξεργασίας πληροφοριών:

διαδοχική επεξεργασία, που χρησιμοποιείται στην παραδοσιακή αρχιτεκτονική υπολογιστών von Neumann με έναν επεξεργαστή.

παράλληλη επεξεργασία, χρησιμοποιείται όταν υπάρχουν πολλοί επεξεργαστές σε έναν υπολογιστή.

επεξεργασία αγωγών, που σχετίζεται με τη χρήση των ίδιων πόρων σε μια αρχιτεκτονική υπολογιστή για την επίλυση διαφορετικών προβλημάτων και εάν αυτές οι εργασίες είναι πανομοιότυπες, τότε πρόκειται για διαδοχική διοχέτευση, εάν οι εργασίες είναι ίδιες - μια διανυσματική διοχέτευση.

Είναι σύνηθες να ταξινομούνται οι υπάρχουσες αρχιτεκτονικές υπολογιστών από την άποψη της επεξεργασίας πληροφοριών ως μία από τις ακόλουθες κλάσεις.

Αρχιτεκτονικές ενιαίας ροής δεδομένων εντολών (SISD).. Αυτή η κλάση περιλαμβάνει παραδοσιακά συστήματα ενός επεξεργαστή, όπου υπάρχει ένας κεντρικός επεξεργαστής που λειτουργεί με ζεύγη χαρακτηριστικών-τιμών.

Αρχιτεκτονικές μονής εντολής και δεδομένων (SIMD).. Ένα χαρακτηριστικό αυτής της κλάσης είναι η παρουσία ενός (κεντρικού) ελεγκτή που ελέγχει έναν αριθμό πανομοιότυπων επεξεργαστών. Ανάλογα με τις δυνατότητες του ελεγκτή και των στοιχείων επεξεργασίας, τον αριθμό των επεξεργαστών, την οργάνωση του τρόπου αναζήτησης και τα χαρακτηριστικά των δικτύων δρομολόγησης και εξισορρόπησης, διακρίνονται τα ακόλουθα:



Επεξεργαστές μητρών που χρησιμοποιούνται για την επίλυση προβλημάτων διανυσμάτων και πινάκων.

Συνδυαστικοί επεξεργαστές, που χρησιμοποιούνται για την επίλυση μη αριθμητικών προβλημάτων και με χρήση μνήμης στην οποία είναι δυνατή η άμεση πρόσβαση σε πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες σε αυτήν.

Σύνολα επεξεργαστών που χρησιμοποιούνται για αριθμητική και μη αριθμητική επεξεργασία.

Επεξεργαστές αγωγών και διανυσμάτων.

Αρχιτεκτονικές πολλαπλών εντολών μεμονωμένα δεδομένα (MISD).. Οι επεξεργαστές αγωγών μπορούν να ταξινομηθούν σε αυτήν την κατηγορία.

Αρχιτεκτονικές πολλαπλών εντολών πολλαπλών δεδομένων (MIMD).. Αυτή η κλάση μπορεί να περιλαμβάνει τις ακόλουθες διαμορφώσεις: συστήματα πολλαπλών επεξεργαστών, συστήματα πολλαπλής επεξεργασίας, υπολογιστικά συστήματα που αποτελούνται από πολλές μηχανές, δίκτυα υπολογιστών.

Οι κύριες διαδικασίες επεξεργασίας δεδομένων παρουσιάζονται στο σχήμα.

Δημιουργία Δεδομένων, ως λειτουργία επεξεργασίας, προβλέπει το σχηματισμό τους ως αποτέλεσμα της εκτέλεσης κάποιου αλγορίθμου και περαιτέρω χρήση για μετασχηματισμούς σε υψηλότερο επίπεδο.

Τροποποίηση δεδομένωνσχετίζεται με την εμφάνιση αλλαγών στην πραγματική θεματική περιοχή, που πραγματοποιείται με τη συμπερίληψη νέων δεδομένων και την αφαίρεση περιττών.

Διασφάλιση ασφάλειας και ακεραιότητας δεδομένωνστοχεύει στο να αντικατοπτρίζει επαρκώς την πραγματική κατάσταση της θεματικής περιοχής στο μοντέλο πληροφοριών και διασφαλίζει την προστασία των πληροφοριών από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση (ασφάλεια) και από βλάβες και ζημιές σε υλικό και λογισμικό.

Αναζήτηση πληροφοριών, που είναι αποθηκευμένο στη μνήμη του υπολογιστή, εκτελείται ως ανεξάρτητη ενέργεια κατά την ανταπόκριση σε διάφορα αιτήματα και ως βοηθητική λειτουργία κατά την επεξεργασία πληροφοριών.

Εικόνα - Βασικές διαδικασίες επεξεργασίας δεδομένων

Υποστήριξη αποφάσεωνείναι η πιο σημαντική ενέργεια που εκτελείται κατά την επεξεργασία πληροφοριών. Μια μεγάλη ποικιλία αποφάσεων που λαμβάνονται οδηγεί στην ανάγκη χρήσης μιας ποικιλίας μαθηματικών μοντέλων.

Ανάλογα με τον βαθμό συνειδητοποίησης της κατάστασης του ελεγχόμενου αντικειμένου, την πληρότητα και την ακρίβεια των μοντέλων του αντικειμένου και του συστήματος ελέγχου, την αλληλεπίδραση με το εξωτερικό περιβάλλον, η διαδικασία λήψης αποφάσεων λαμβάνει χώρα υπό διαφορετικές συνθήκες:

1) λήψη αποφάσεων υπό συνθήκες βεβαιότητας. Σε αυτό το πρόβλημα, τα μοντέλα του αντικειμένου και του συστήματος ελέγχου θεωρούνται δεδομένα και η επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος θεωρείται ασήμαντη. Επομένως, υπάρχει μια σαφής σύνδεση μεταξύ της επιλεγμένης στρατηγικής για τη χρήση πόρων και του τελικού αποτελέσματος, πράγμα που σημαίνει ότι υπό συνθήκες βεβαιότητας αρκεί να χρησιμοποιηθεί ένας κανόνας απόφασης για την αξιολόγηση της χρησιμότητας των επιλογών απόφασης, λαμβάνοντας ως βέλτιστη αυτή που οδηγεί σε το μεγαλύτερο αποτέλεσμα. Εάν υπάρχουν πολλές τέτοιες στρατηγικές, τότε θεωρούνται όλες ισοδύναμες. Για την εύρεση λύσεων υπό συνθήκες βεβαιότητας, χρησιμοποιούνται μέθοδοι μαθηματικού προγραμματισμού.

2) λήψη αποφάσεων υπό συνθήκες κινδύνου. Σε αντίθεση με την προηγούμενη περίπτωση, για να ληφθούν αποφάσεις υπό συνθήκες κινδύνου, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος, η οποία δεν μπορεί να προβλεφθεί με ακρίβεια και είναι γνωστή μόνο η πιθανολογική κατανομή των καταστάσεων του. Υπό αυτές τις συνθήκες, η χρήση της ίδιας στρατηγικής μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικά αποτελέσματα, οι πιθανότητες των οποίων θεωρούνται δεδομένες ή μπορούν να προσδιοριστούν. Η αξιολόγηση και η επιλογή των στρατηγικών πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας έναν κανόνα απόφασης που λαμβάνει υπόψη την πιθανότητα επίτευξης του τελικού αποτελέσματος.

3) λήψη αποφάσεων υπό συνθήκες αβεβαιότητας. Όπως και στην προηγούμενη εργασία, δεν υπάρχει σαφής σύνδεση μεταξύ της επιλογής στρατηγικής και του τελικού αποτελέσματος. Επιπλέον, οι τιμές των πιθανοτήτων εμφάνισης τελικών αποτελεσμάτων, οι οποίες είτε δεν μπορούν να προσδιοριστούν είτε δεν έχουν νόημα στο πλαίσιο, είναι επίσης άγνωστες. Κάθε ζευγάρι «στρατηγική – τελικό αποτέλεσμα» αντιστοιχεί σε κάποια εξωτερική αξιολόγηση με τη μορφή κέρδους. Το πιο συνηθισμένο είναι να χρησιμοποιήσετε το κριτήριο της απόκτησης της μέγιστης εγγυημένης νίκης.

4) λήψη αποφάσεων υπό συνθήκες πολλαπλών κριτηρίων. Σε οποιαδήποτε από τις εργασίες που αναφέρονται παραπάνω, τα πολυκριτήρια προκύπτουν στην περίπτωση της παρουσίας πολλών ανεξάρτητων στόχων που δεν μπορούν να αναχθούν ο ένας στον άλλο. Η παρουσία μεγάλου αριθμού λύσεων καθιστά δύσκολη την αξιολόγηση και την επιλογή της βέλτιστης στρατηγικής. Μια πιθανή λύση είναι η χρήση μεθόδων μοντελοποίησης.

Δημιουργία εγγράφων, περιλήψεων, εκθέσεωνσυνίσταται στη μετατροπή πληροφοριών σε φόρμες που μπορούν να διαβαστούν τόσο από ανθρώπους όσο και από υπολογιστές. Λειτουργίες όπως η επεξεργασία, η ανάγνωση, η σάρωση και η ταξινόμηση εγγράφων συνδέονται επίσης με αυτήν την ενέργεια.

Κατά την επεξεργασία των πληροφοριών, μεταφέρεται από τη μια μορφή αναπαράστασης ή ύπαρξης σε μια άλλη, η οποία καθορίζεται από τις ανάγκες που προκύπτουν κατά τη διαδικασία εφαρμογής των τεχνολογιών της πληροφορίας.

Η υλοποίηση όλων των ενεργειών που εκτελούνται κατά τη διαδικασία επεξεργασίας πληροφοριών πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια ποικιλία εργαλείων λογισμικού.

επεξεργασία πληροφοριών) Ερευνητές σε θέσεις πληροφοριών. προσέγγιση στη μελέτη των ανθρώπων. συμπεριφορά μοιράζονται πολλές βασικές υποθέσεις. Η πιο σημαντική υπόθεση είναι ότι η συμπεριφορά καθορίζεται από την εσωτερική ροή πληροφοριών. μέσα στα όρια του ηθοποιού. Δεδομένου ότι αυτή η πληροφορία η ροή είναι εσωτερική και επομένως απρόσιτη στον παρατηρητή, χρησιμοποιούνται ειδικές μέθοδοι και μεθοδολογία για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με αυτήν την υποτιθέμενη ροή. Αλλά όλες αυτές οι μέθοδοι μοιράζονται την ίδια βασική αρχή. σκοπό της έρευνας Ο. και., η τομή είναι η χαρτογράφηση των εσωτερικών πληροφοριών. κανάλια. Προσέγγιση από άποψη Ο. και. χρησιμοποιεί μεθόδους που είναι από πολλές απόψεις παρόμοιες με εκείνες που χρησιμοποιούν οι μηχανικοί που σχεδιάζουν μεγάλα συστήματα. Ο άνθρωπος. το πλάσμα θεωρείται ως ένα πολύπλοκο σύστημα και οι πειραματικοί ψυχολόγοι προσπαθούν να ανακαλύψουν τι συμβαίνει μέσα στο «μαύρο κουτί». Μια προσπάθεια κατανόησης εσωτερικών πληροφοριών. η ροή πραγματοποιείται αρχικά με τη διαδικασία δοκιμής εναλλακτικών αναπαραστάσεων που βασίζονται σε διαφορετικούς συνδυασμούς υποσυστημάτων με διαφορετικές ιδιότητες. Δεν αρκεί να δημιουργήσουμε ένα μοντέλο που θα αναπαραχθεί από τον άνθρωπο. συμπεριφορά, αν και αυτό είναι, φυσικά, απαραίτητη προϋπόθεση για κάθε μοντέλο του Ο. και. Έτσι, θεωρητικός στον τομέα του Ο. και. πρέπει να δημιουργήσει ένα ακριβές μοντέλο όχι μόνο συμπεριφοράς, αλλά και εσωτερικών σχημάτων (μοτίβων) ροής πληροφοριών. προτού βρεθεί μια αποδεκτή εξήγηση. σκέψης και συμπεριφοράς. Μοντέλα Ο. και. διαφέρουν ως προς τον αριθμό και την τοποθέτηση των υποσυστημάτων. Πολλές από τις πιθανές τοποθετήσεις φαίνονται αποδεκτές, επομένως ο θεωρητικός πρέπει να προσπαθήσει να αποδείξει την υπεροχή του μοντέλου του σε σύγκριση με άλλα ανταγωνιστικά μοντέλα. Είναι σπάνιο να βρεθεί συμφωνία για το ποιο μοντέλο είναι καλύτερο, και αυτό μπερδεύει τον μη ειδικό που θέλει να μάθει λίγα μόνο για τα μοντέλα διαδικασίας πληροφοριών. Ακόμα περισσότερο καλά μοντέλαμε την πάροδο του χρόνου αντικαθίστανται από νεότερες ή και παλαιότερες θεωρίες, που αναβιώνουν με την εμφάνιση νέων δεδομένων ή νέων μεθόδων. Τυπικό μοντέλο Ο. και. αντιπροσωπεύει το ανθρώπινο γνωστικό σύστημα. ως μια σειρά από μπλοκ (ορθογώνια) που συνδέονται με βέλη ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ. Τα μπλοκ είναι συμβολικές εικόνες υποσυστημάτων που εκτελούν διάφορες λειτουργίες και υλοποιούν διαδικασίες που στέλνουν πληροφορίες. κατά μήκος μιας συγκεκριμένης διαδρομής από τετράγωνα σε τετράγωνα. Κάθε μπλοκ αντιπροσωπεύει έναν γενικευμένο τύπο μετασχηματισμού πληροφοριών που συμβαίνει στο κεφάλι ενός ατόμου. Καθώς το μοντέλο βελτιώνεται, το επίπεδο λεπτομέρειας που αντιπροσωπεύεται από τα μπλοκ αυξάνεται. Ένα μπλοκ που εμφανίζει ένα σχετικά λεπτομερές επίπεδο ονομάζεται συχνά στάδιο Ο. και. ή μεμονωμένο υποσύστημα. Ακριβής ορισμόςΤα βήματα είναι μαθηματικά πολύπλοκα, αλλά δεν θα απέχουμε πολύ από την αλήθεια αν μιλήσουμε απλή μεταμόρφωσηπληροφορίες Γενικά, η έξοδος ενός σταδίου δεν είναι ίδια με την είσοδο του. Για παράδειγμα, ένα κοινά αποδεκτό μοντέλο μνήμης προτείνει ότι οι τυπωμένες λέξεις που γίνονται αντιληπτές από τα μάτια επανακωδικοποιούνται σε μια μορφή που σχετίζεται με τον ήχο αυτών των λέξεων όταν διαβάζονται δυνατά. Αυτή η μεταμόρφωση γίνεται ακόμη και σε περιπτώσεις που οι άνθρωποι. δεν καλούνται να προφέρουν αυτές τις λέξεις. Κατά συνέπεια, το οπτικό σήμα εισόδου μετατράπηκε σε ακουστικό (δηλαδή ακουστικό ή φωνολογικό) σήμα εξόδου. Αυτό το είδος μετασχηματισμού είναι αρκετά συνηθισμένο στις μηχανές. Προκειμένου να προσομοιωθεί η ανθρώπινη ευελιξία. πληροφορίες απαιτείται επεξεργαστής διάφορες συσκευές. Η απλούστερη συσκευή εμφανίζεται όταν πολλά στάδια συνδέονται με ευθείες γραμμές και η έξοδος του ενός γίνεται είσοδος ενός άλλου. Αυτή είναι η λεγόμενη διαδοχική επεξεργασία επειδή κανένα στάδιο δεν μπορεί να εκτελέσει τον δικό του μετασχηματισμό πληροφοριών. μέχρι να λάβει ένα σήμα εξόδου από το προηγούμενο στάδιο της αλυσίδας. Φυσικά, αυτό δεν θα συμβεί έως ότου αυτό το στάδιο λάβει τις πληροφορίες. από τον προκάτοχό του. Έτσι, τα μοντέλα διαδοχικής επεξεργασίας απαιτούν από κάθε στάδιο να περιμένει τη σειρά του πριν παράγει ένα σήμα εξόδου. Εάν ένα στάδιο δεν χρειάζεται να περιμένει την ολοκλήρωση της εργασίας σε άλλα στάδια, τότε αυτή η διάταξη των υποσυστημάτων ονομάζεται παράλληλη επεξεργασία. Στην παράλληλη επεξεργασία, πολλαπλά στάδια μπορούν να έχουν πρόσβαση στο ίδιο σήμα εξόδου ταυτόχρονα. Ένα κύκλωμα που περιλαμβάνει τόσο σειριακά όσο και παράλληλα εξαρτήματα ονομάζεται υβριδική επεξεργασία. Οι υβριδικοί επεξεργαστές είναι συχνά πιο ισχυροί από τους διαδοχικούς ή παράλληλους επεξεργαστές, αλλά αυτή η πρόσθετη ισχύς έχει το κόστος της μεγαλύτερης δυσκολίας στην κατανόηση και την ανάλυση. Δεδομένου ότι πολλοί άνθρωποι βρίσκουν ότι τα διαδοχικά μοντέλα είναι ευκολότερα κατανοητά, τα περισσότερα μοντέλα O. και. όντας συνεπής. Αν και τώρα έχουμε ένα εξαιρετικό σύστημα ταξινόμησης. δομή μοντέλων σε τρεις κατηγορίες - διαδοχική, παράλληλη και υβριδική - η ίδια η δομή δεν μπορεί να καθορίσει τις προβλέψεις που δημιουργούνται από το μοντέλο. Πρέπει επίσης να γνωρίζουμε την «τιμή» που απαιτεί κάθε στάδιο για την εκτέλεση του μετασχηματισμού πληροφοριών του. Αυτό ονομάζεται κατανομή πόρων ή ικανότητα. Η ικανότητα είναι μια υποθετική κατασκευή που περιγράφει τον βαθμό ελέγχου της απόδοσης ενός σταδίου. Ορισμένα μοντέλα υποθέτουν ότι κάθε στάδιο έχει επαρκή ικανότητα να εκτελεί τα καθήκοντά του, ανεξάρτητα από το πόσα άλλα στάδια είναι ενεργά εκείνη τη στιγμή και πόσο περίπλοκη μπορεί να είναι η εργασία τους. Ο Δρ. Τα μοντέλα υποθέτουν έναν περιορισμό πόρων ή χωρητικότητας έτσι ώστε τα στάδια πρέπει να ανταγωνίζονται για την πρόσβαση σε πόρους επεξεργασίας. Σε τέτοια μοντέλα, ένα στάδιο δεν είναι πάντα ικανό να λειτουργεί τόσο αποτελεσματικά σαν να ήταν το μοναδικό στάδιο στο σύστημα. Επομένως, για να κάνουμε προβλέψεις για ένα συγκεκριμένο μοντέλο, πρέπει να προσδιορίσουμε με ακρίβεια τόσο τη δομή αυτού του μοντέλου όσο και τις αναμενόμενες δυνατότητές του. Τα καλύτερα μοντέλαΟ. και. στους ανθρώπους καθορίζει: α) τον αριθμό και τη διαμόρφωση των εσωτερικών σταδίων επεξεργασίας· β) απαιτήσεις για τις ικανότητες των επιμέρους επιπέδων. γ) πλήρης διαθεσιμότητα πόρων και κανόνων που ελέγχουν την κατανομή των πόρων για μεμονωμένα στάδια. Βλέπε επίσης Θεωρία Επεξεργασίας Πληροφοριών του B. Kantowitz


Πληροφοριακές διαδικασίες.

Αποθήκευση, επεξεργασία και μετάδοση πληροφοριών

Η σχέση μεταξύ των διαδικασιών αποθήκευσης, επεξεργασίας και μετάδοσης πληροφοριών, είδη μέσων ενημέρωσης, μέθοδοι επεξεργασίας πληροφοριών, τύποι πηγών και δεκτών πληροφοριών, κανάλια επικοινωνίας, τα είδη και οι μέθοδοι προστασίας τους από το θόρυβο, μονάδα μέτρησης της ταχύτητας μετάδοσης πληροφοριών , χωρητικότητα καναλιού επικοινωνίας

Οι διαδικασίες αποθήκευσης, επεξεργασίας και μετάδοσης πληροφοριών είναι οι κύριες διαδικασίες πληροφοριών. Σε διαφορετικούς συνδυασμούς είναι παρόντες στη λήψη, την αναζήτηση, την προστασία, την κωδικοποίηση και άλλες διαδικασίες πληροφοριών. Ας εξετάσουμε την αποθήκευση, την επεξεργασία και τη μετάδοση πληροφοριών χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των ενεργειών που εκτελεί ένας μαθητής με πληροφορίες όταν λύνει ένα πρόβλημα.

Ας περιγράψουμε την πληροφοριακή δραστηριότητα του μαθητή στην επίλυση ενός προβλήματος με τη μορφή μιας ακολουθίας διαδικασιών πληροφοριών. Προβληματική κατάσταση (πληροφορίες) αποθηκευμένοστο σχολικό βιβλίο. Συμβαίνει μέσα από τα μάτια αναμετάδοσηπληροφορίες από το σχολικό βιβλίο στη μνήμη του μαθητή, στην οποία οι πληροφορίες αποθηκευμένο. Στη διαδικασία επίλυσης ενός προβλήματος, ο εγκέφαλος του μαθητή αποδίδει επεξεργασίαπληροφορίες. Αποτέλεσμα αποθηκευμένοστη μνήμη ενός μαθητή. ΑναμετάδοσηΤο αποτέλεσμα - νέες πληροφορίες - προκύπτει με τη βοήθεια του χεριού του μαθητή γράφοντας σε ένα τετράδιο. Αποτέλεσμα επίλυσης του προβλήματος αποθηκευμένοστο τετράδιο ενός μαθητή.

Έτσι (Εικ. 9), μπορούμε να διακρίνουμε τις διαδικασίες αποθήκευσης πληροφοριών (στην ανθρώπινη μνήμη, σε χαρτί, δίσκο, κασέτα ήχου ή βίντεο κ.λπ.), μετάδοσης πληροφοριών (χρησιμοποιώντας τις αισθήσεις, την ομιλία και το ανθρώπινο κινητικό σύστημα) και την επεξεργασία πληροφοριών (στα ανθρώπινα εγκεφαλικά κύτταρα).

Οι διαδικασίες πληροφόρησης είναι αλληλένδετες. Για παράδειγμα, η επεξεργασία και η μετάδοση πληροφοριών είναι αδύνατη χωρίς την αποθήκευσή τους και για να αποθηκευτούν οι επεξεργασμένες πληροφορίες πρέπει να μεταδοθούν. Ας δούμε λεπτομερέστερα κάθε διαδικασία πληροφοριών.

Ρύζι. 9. Αλληλεπίδραση πληροφοριακών διαδικασιών

Αποθήκευση δεδομένων είναι διαδικασία πληροφόρησης, κατά την οποία οι πληροφορίες παραμένουν αναλλοίωτες στο χρόνο και στο χώρο.

Οι πληροφορίες δεν μπορούν να αποθηκευτούν χωρίς φυσικά μέσα.

φορέας πληροφοριών -το φυσικό περιβάλλον που αποθηκεύει άμεσα πληροφορίες.

Ο φορέας πληροφοριών ή φορέας πληροφοριών, Μπορεί:

■ υλικό αντικείμενο (πέτρα, χαρτόνι, χαρτί, μαγνητικό και οπτικούς δίσκους);

■ ουσία σε διάφορες καταστάσεις (υγρή, αέρια, στερεά).

■ κύμα ποικίλης φύσης (ακουστικό, ηλεκτρομαγνητικό, βαρυτικό).

Στο παράδειγμα ενός μαθητή, εξετάστηκαν φορείς πληροφοριών όπως το χαρτί και τα σημειωματάρια (υλικό αντικείμενο), η ανθρώπινη βιολογική μνήμη (ύλη). Όταν ένας μαθητής λάμβανε οπτικές πληροφορίες, ο φορέας πληροφοριών αντανακλούσε το φως (κύμα) από το χαρτί.

Υπάρχουν δύο τύποι μέσων ενημέρωσης: εσωτερικόςΚαι εξωτερικός. Τα εσωτερικά μέσα (για παράδειγμα, η ανθρώπινη βιολογική μνήμη) έχουν την ταχύτητα και την αποτελεσματικότητα της αναπαραγωγής διατήρηση αποθηκευμένων πληροφοριών. Τα εξωτερικά μέσα (για παράδειγμα, χαρτί, μαγνητικοί και οπτικοί δίσκοι) είναι πιο αξιόπιστα και μπορούν να αποθηκεύσουν μεγάλες ποσότητες πληροφοριών. Χρησιμοποιούνται για μακροπρόθεσμη αποθήκευση πληροφοριών.

Οι πληροφορίες για τα εξωτερικά μέσα πρέπει να αποθηκεύονται έτσι ώστε να μπορούν να βρεθούν και, εάν είναι δυνατόν, αρκετά γρήγορα. Για να γίνει αυτό, οι πληροφορίες οργανώνονται αλφαβητικά, ο χρόνος παραλαβής και άλλες παράμετροι. Τα εξωτερικά μέσα που συλλέγονται μαζί και προορίζονται για μακροπρόθεσμη αποθήκευση οργανωμένων πληροφοριών είναι αποθήκη πληροφοριών. Τα αποθετήρια πληροφοριών περιλαμβάνουν διάφορες βιβλιοθήκες και αρχεία, συμπεριλαμβανομένων ηλεκτρονικών. Ο όγκος των πληροφοριών που μπορούν να τοποθετηθούν σε έναν φορέα πληροφοριών καθορίζει πληροφόρησηφορέας. Όπως η ποσότητα των πληροφοριών σε ένα μήνυμα, η χωρητικότητα πληροφοριών ενός μέσου μετράται σε bit.

Επεξεργασία δεδομένων είναι μια διαδικασία πληροφόρησης κατά την οποία οι πληροφορίες αλλάζουν σε περιεχόμενο ή μορφή.

Οι πληροφορίες επεξεργάζονται από τον ερμηνευτή σύμφωνα με ορισμένους κανόνες. Ο ερμηνευτής μπορεί να είναι ένα άτομο, μια ομάδα* ένα ζώο, μια μηχανή.

Οι επεξεργασμένες πληροφορίες αποθηκεύονται στην εσωτερική μνήμη του εκτελεστή. Ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας πληροφοριών από τον εκτελεστή, λαμβάνονται ουσιαστικά νέες πληροφορίες ή πληροφορίες που παρουσιάζονται σε διαφορετική μορφή από τις αρχικές πληροφορίες (Εικ. 10).

Ρύζι. 10. Επεξεργασία πληροφοριών


Ας επιστρέψουμε στο εξεταζόμενο παράδειγμα για έναν μαθητή που έλυσε ένα πρόβλημα. Ο μαθητής που ήταν εκτελεστής, έλαβε γενικές πληροφορίεςμε τη μορφή προβληματικής συνθήκης, επεξεργάστηκε τις πληροφορίεςσύμφωνα με ορισμένες κανόνες(για παράδειγμα, κανόνες για την επίλυση μαθηματικών προβλημάτων) και έλαβε ΝΕΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑμε τη μορφή του επιθυμητού αποτελέσματος. Κατά την επεξεργασία, οι πληροφορίες αποθηκεύονταν στη μνήμη του μαθητή, δηλαδή εσωτερική μνήμη πρόσωπο.

Η επεξεργασία πληροφοριών μπορεί να πραγματοποιηθεί με:

■ μαθηματικούς υπολογισμούς, λογικούς συλλογισμούς (για παράδειγμα, επίλυση προβλήματος).

■ διορθώσεις ή προσθήκες πληροφοριών (για παράδειγμα, διόρθωση ορθογραφικών λαθών).

■ αλλαγές στη μορφή παρουσίασης πληροφοριών (για παράδειγμα, αντικατάσταση κειμένου με γραφική εικόνα).

■ κωδικοποίηση πληροφοριών (για παράδειγμα, μετάφραση κειμένου από μια γλώσσα σε άλλη).

■ οργάνωση, δόμηση πληροφοριών (για παράδειγμα, ταξινόμηση των επωνύμων αλφαβητικά).

Ο τύπος των πληροφοριών που υποβάλλονται σε επεξεργασία μπορεί να είναι διαφορετικός και οι κανόνες επεξεργασίας μπορεί να είναι διαφορετικοί. Αυτοματοποιήστε τη διαδικασία επεξεργασίαςείναι δυνατή μόνο όταν οι πληροφορίες παρουσιάζονται με ειδικό τρόπο και οι κανόνες επεξεργασίας είναι σαφώς καθορισμένοι.

Μεταφορά πληροφοριών είναι μια διαδικασία πληροφόρησης κατά την οποία οι πληροφορίες μεταφέρονται από ένα πληροφοριακό μέσο σε άλλο.

Η διαδικασία μετάδοσης πληροφοριών, όπως η αποθήκευση και η επεξεργασία τους, είναι επίσης αδύνατη χωρίς ένα μέσο αποθήκευσης. Στο παράδειγμα για έναν μαθητή, τη στιγμή που διαβάζει τη δήλωση του προβλήματος, οι πληροφορίες μεταφέρονται από το χαρτί (από έναν εξωτερικό φορέα πληροφοριών) στη βιολογική μνήμη του μαθητή (σε έναν εσωτερικό φορέα πληροφοριών). Επιπλέον, η διαδικασία μετάδοσης πληροφοριών συμβαίνει με τη βοήθεια του φωτός που ανακλάται από το χαρτί - ένα κύμα, το οποίο είναι φορέας πληροφοριών.

Η διαδικασία μεταφοράς πληροφοριών λαμβάνει χώρα μεταξύ πηγή πληροφοριών, που το μεταδίδει, και δέκτης πληροφοριώνποιος το δέχεται. Για παράδειγμα, ένα βιβλίο είναι μια πηγή πληροφοριών για το άτομο που το διαβάζει και το άτομο που διαβάζει το βιβλίο είναι ένας δέκτης πληροφοριών. Οι πληροφορίες μεταδίδονται από πηγή σε δέκτη μέσω κανάλι επικοινωνίας(Εικ. 11). Το κανάλι επικοινωνίας μπορεί να είναι καλώδια αέρα, νερού, μετάλλου και οπτικών ινών.

Ρύζι. 11. Μεταφορά πληροφοριών

Μεταξύ της πηγής και του δέκτη των πληροφοριών μπορεί να υπάρχειΑνατροφοδότηση. Σε απόκριση στις λαμβανόμενες πληροφορίες, ο δέκτης μπορεί να μεταδώσει πληροφορίες στην πηγή. Εάν η πηγή είναι επίσης αποδέκτης πληροφοριών,και ο δέκτης είναι η πηγή, τότε μια τέτοια διαδικασία μετάδοσης πληροφοριών ονομάζεται ανταλλαγήπληροφορίες.

Για παράδειγμα, εξετάστε την προφορική απάντηση ενός μαθητή σε έναν δάσκαλο κατά τη διάρκεια ενός μαθήματος. Σε αυτή την περίπτωση, είστε η πηγή πληροφοριών! ο μαθητής και ο δέκτης των πληροφοριών είναι ο δάσκαλος. Η πηγή και ο δέκτης της πληροφορίας έχουν φορείς πληροφοριών - βιολογική μνήμη. Κατά τη διαδικασία της απάντησης του μαθητή στον δάσκαλο, συμβαίνουν τα εξής: πληροφορίες μεταφέρονται από τη μνήμη του μαθητή στη μνήμη του δασκάλου Το κανάλι επικοινωνίας μεταξύ του μαθητή και του δασκάλου είναι ο αέρας και η διαδικασία μεταφοράς πληροφοριών πραγματοποιείται με χρήση φορέας πληροφοριών - ένα ακουστικό κύμα. Εάν ο δάσκαλος ακούει μόνο, αλλά και διορθώνει την απάντηση του μαθητή, και ο μαθητής λάβει υπόψη του τα σχόλια του δασκάλου, τότε πραγματοποιείται ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ του δασκάλου και του μαθητή.

Οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας με μια συγκεκριμένη ταχύτητα, η οποία μετράται με τον αριθμό μεταδιδόμενες πληροφορίεςανά μονάδα χρόνου (bit/s). Η πραγματική ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών* δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από τη μέγιστη δυνατή* ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών σε ένα δεδομένο κανάλι επικοινωνίας, που ονομάζεται απόδοση του καναλιού επικοινωνίας και εξαρτάται από τις φυσικές του ιδιότητες.

Ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών- την ποσότητα των πληροφοριών που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου.

Χωρητικότητα καναλιού επικοινωνίας- τη μέγιστη δυνατή ταχύτητα μετάδοσης πληροφοριών σε ένα δεδομένο κανάλι επικοινωνίας.

Μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας, οι πληροφορίες μεταδίδονται χρησιμοποιώντας σήματα. Ένα σήμα είναι μια φυσική διαδικασία που αντιστοιχεί σε ένα συμβάν και χρησιμεύει για τη μετάδοση ενός μηνύματος σχετικά με αυτό το συμβάν μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας. Παραδείγματα σημάτων είναι το κυματισμό των σημαιών, το αναβοσβήσιμο των λαμπτήρων, η εκτόξευση φωτοβολίδων σήματος, τηλεφωνικές κλήσεις. Το σήμα μπορεί να μεταδοθεί χρησιμοποιώντας κύματα. Για παράδειγμα, ένα ραδιοφωνικό σήμα μεταδίδεται από ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα και ηχητικό σήμα- ακουστικό κύμα. Η μετατροπή ενός μηνύματος σε σήμα που μπορεί να μεταδοθεί μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας από μια πηγή σε έναν δέκτη πληροφοριών γίνεται μέσω κωδικοποίησης. Η μετατροπή του σήματος σε μήνυμα που θα είναι κατανοητό από τον δέκτη πληροφοριών πραγματοποιείται με αποκωδικοποίηση (Εικ. 12).

Ρύζι. 12. Μετάδοση σήματος

Η κωδικοποίηση και η αποκωδικοποίηση μπορούν να πραγματοποιηθούν τόσο από ένα ζωντανό ον (για παράδειγμα, ένα άτομο, ένα ζώο) όσο και από την τεχνολογία. ical συσκευή (για παράδειγμα, υπολογιστής, ηλεκτρονικός μεταφραστής).

Κατά τη μετάδοση πληροφοριών, είναι δυνατή η παραμόρφωση ή η απώλεια πληροφοριών λόγω παρεμβολής, η οποία ονομάζεται θόρυβος. Ο θόρυβος οφείλεται στην κακή ποιότητα των καναλιών επικοινωνίας ή στην ανασφάλειά τους. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι προστασίας από το θόρυβο, για παράδειγμα, τεχνική προστασία των καναλιών επικοινωνίας ή επαναλαμβανόμενη μετάδοση πληροφοριών.

Για παράδειγμα, λόγω του θορύβου του δρόμου που προέρχεται από ανοιχτό παράθυρο, ο μαθητής μπορεί να μην ακούσει μέρος των ηχητικών πληροφοριών που μεταδίδονται από τον δάσκαλο. Για να ακούσει ο μαθητής την εξήγηση του δασκάλου χωρίς παραμόρφωση, μπορείτε να κλείσετε το παράθυρο εκ των προτέρων ή να ζητήσετε από τον δάσκαλο να επαναλάβει αυτό που ειπώθηκε.

Το σήμα μπορεί να είναι συνεχές ή διακριτό. Συνεχές σήμααλλάζει ομαλά τις παραμέτρους του με την πάροδο του χρόνου. Ένα παράδειγμα συνεχούς σήματος είναι οι αλλαγές στην ατμοσφαιρική πίεση, τη θερμοκρασία του αέρα και το ύψος του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα. Διακριτό σήμααλλάζει απότομα τις παραμέτρους του και παίρνει πεπερασμένο αριθμό τιμών σε πεπερασμένο αριθμό φορές. Τα σήματα που παρουσιάζονται ως μεμονωμένοι χαρακτήρες είναι διακριτά. Για παράδειγμα, τα σήματα κώδικα Μορς, τα σήματα που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση κειμένου και αριθμητικών πληροφοριών, είναι διακριτά σήματα. Δεδομένου ότι κάθε μεμονωμένη τιμή ενός διακριτού σήματος μπορεί να συσχετιστεί με έναν συγκεκριμένο αριθμό, τα διακριτά σήματα ονομάζονται μερικές φορές ψηφιακά.

Τα σήματα ενός τύπου μπορούν να μετατραπούν σε σήματα άλλου τύπου. Για παράδειγμα, η γραφική παράσταση μιας συνάρτησης (continuous sig μετρητά) μπορεί να παρουσιαστεί ως πίνακας μεμονωμένων τιμών (διακριτό σήμα). Και αντίστροφα, γνωρίζοντας τις τιμές της συνάρτησης για διαφορετικές τιμές των ορισμάτων, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα γράφημα της συνάρτησης σημείο προς σημείο. Η ηχητική μουσική, η οποία μεταδίδεται με συνεχές σήμα, μπορεί να αναπαρασταθεί με τη μορφή διακριτής μουσικής σημειογραφίας. Αντίθετα, διακριτές νότες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναπαραγωγή ενός συνεχούς μουσικού κομματιού. Σε πολλές περιπτώσεις, η μετατροπή ενός τύπου σήματος σε άλλο μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια ορισμένων πληροφοριών.

Υπάρχει τεχνικές συσκευέςσυσκευές που λειτουργούν με συνεχή σήματα (για παράδειγμα, θερμόμετρο υδραργύρου, μικρόφωνο, μαγνητόφωνο) και τεχνικές συσκευές που λειτουργούν με διακριτά σήματα (για παράδειγμα, συσκευή αναπαραγωγής CD, ψηφιακή φωτογραφική μηχανή, κινητό τηλέφωνο). Ο υπολογιστής μπορεί να λειτουργήσει τόσο με συνεχή όσο και με διακριτά σήματα.