آژانس فدرال آموزش

موسسه آموزشی دولتی آموزش عالی حرفه ای

دانشگاه فنی دولتی سامارا

سخنرانی در مورد علوم کامپیوتر

برای دانش آموزان سال اول تمام وقت

تخصص های 1004 و 1805

سامارا 2008

سخنرانی 6. الگوریتم ها. الگوریتم سازی زبان های الگوریتمی 19

سخنرانی شماره 1 تاریخچه توسعه مهندسی کامپیوتر. مفاهیم اساسی: اطلاعات، جمع آوری، انتقال، پردازش اطلاعات

اولین اشاره به رایانه در آثار لئوناردو داوینچی (نقشه های "ماشین منطقی") یافت می شود. اولین اجرای دستگاه قابل برنامه ریزی را میله بافندگی (میله و نوارهای پانچ برای تغییر ترتیب تارهای بافت – نوع پارچه) می دانند.

اولین کاربرد عملی کامپیوتر، محاسبه میزهای توپخانه در دهه 30-1920 بود. کنتاکتور، یک ساختمان 3 طبقه، چند ده برنامه نویس، حدود یک ماه برنامه نویسی، چندین ساعت محاسبه.

کامپیوتر اول ELECTRONIC - ایالات متحده آمریکا، دستگاه آنالوگ، برنامه نویسی با اتصال بلوک ها به مدار مناسب برای کار.

توسعه بیشتر - رایانه های روی لوله های رادیویی، خانگی - Ural، ترانزیستور داخلی BESM-4، M-200 (تا 10 6 عملیات در ثانیه)، IBM غربی. IBM از شبکه اجتماعی به اتحاد جماهیر شوروی می آید. کشورهای (مجارستان، بلغارستان، آلمان شرقی) به عنوان یک کامپیوتر اتحادیه اروپا. ES-computer یک ماشین قدرتمند برای استفاده "جمعی" است. کار تیمی به دلیل عدم تطابق بین سرعت CPU و تجهیزات جانبی اجباری است.

هنگامی که حالت چندوظیفه ای با تعداد متغیری از کارها ظاهر می شود، پایانه ها و ایستگاه های نمایش ظاهر می شوند. استفاده از ماشین آلات واقعاً عمومی می شود. ترمینال ها هوش به دست می آورند و در رایانه های شخصی جوانه می زنند. Electronics-60,100, Iskra, IBM.

اگر فناوری هوانوردی به سرعت محاسبات (عملکرد، کارایی، مقرون به صرفه بودن، کاهش هزینه) توسعه یابد، در حال حاضر (حدود 10 سال پیش) هر کسی می‌توانست آزادانه یک هواپیمای بوئینگ 760 بخرد، یک سطل بنزین را پر کند و در 20 سال آینده دور کره زمین پرواز کند. دقایق.

توسعه موازی ماشین‌ها برای استفاده فردی:

PROMIN: 100 مرحله حافظه قابل برنامه ریزی (ماشین حساب جیبی Electronics B3-38)

NAIRI: برنامه نویسی زبان سطح بالا، ورودی/خروجی – ماشین تحریر برقی 120 کاراکتر در دقیقه یا نوار پانچ.

توسعه تکنیک های برنامه نویسی.

برنامه نویسی در کدهای ماشین - برنامه نویس-جادوگر. هیچ کس نمی داند یا درک نمی کند که "چگونه این کار را انجام می دهد" (ذهن).

زبان های ماشین گرا (نایری).

زنجیره های مکرر دستورات باعث ایجاد مفسر و مترجم می شود.

زبان های الگوریتمی سطح بالا جهانی FORTRAN، ALGOL، PL-1، BASIC، Pascal.

زبان های برنامه نویسی مشکل گرا

سیستم های طراحی برنامه بصری دلفی، برنامه نویسی بدون برنامه نویسی.

توسعه حامل های اطلاعات

درام مغناطیسی - BESM.

نوارهای مغناطیسی، دیسک های مغناطیسی - اتحادیه اروپا.

فلاپی دیسک 5 اینچی از 180 کیلوبایت - Iskra، تا 720 کیلوبایت.

هارد 7 مگابایت – Spark.

سی دی و دی وی دی.

کارت های حافظه فلش.

توسعه ابزارهای ورودی/خروجی

فیلم عکاسی سوراخ دار، نوار صندوق پول با اعداد به شکل عادی، کنسول برنامه نویس تنظیم کننده - Ural.

کارت های پانچ، نوارهای پانچ، ATsPU – BESM

ایمیل هم همینطور نوشتن له کردن یا مانیتور برنامه نویس سیستم - EC. بعداً ایستگاه های نمایش صفحه کلید و مانیتور.

خارجی: انواع مختلف سنجاق مخصوص پوک زدن. مداد، صفحه نمایش مانیتور چند لایه برای انگشت زدن، قلم نور.

چاپگرها: ماتریکس، الکتروترمال، جوهر افشان، لیزر.

پلاترها، پلاترها: تخت، رول قلم، جوهر افشان.

مانیتور و کارت گرافیک: 320x200 تک رنگ: مشکی، سبز، قرمز؛ رنگ 320x200، 640x480، 1024x768، ...؛ CGA–Colorgraphicadapter 4 color, EGA–Ehancedgraphicadapter 12 color, VGA–Vedeographicadapter 256 color, SVGA–Supervideographicadapter4*106 رنگ.

مدت، اصطلاح "انفورماتیک"(فرانسوی) اطلاعاتی) از کلمات فرانسوی می آید اطلاعات(اطلاعات) و خودکار(اتوماسیون) و در لغت به معنای "اتوماسیون اطلاعات".

نسخه انگلیسی این اصطلاح نیز گسترده است - "علوم کامپیوتر"، که در لغت به معنای "علوم کامپیوتر".

در سال 1978، کنگره علمی بین المللی به طور رسمی این مفهوم را اختصاص داد "انفورماتیک"زمینه های مربوط به توسعه، ایجاد، استفاده و نگهداری لجستیکی سیستم های پردازش اطلاعات، از جمله رایانه ها و نرم افزارهای آنها، و همچنین جنبه های سازمانی، تجاری، اداری و اجتماعی-سیاسی کامپیوتری - پیاده سازی انبوه تجهیزات کامپیوتردر تمام عرصه های زندگی مردم

بنابراین، علم کامپیوتر مبتنی بر فناوری رایانه است و بدون آن غیرقابل تصور است.

علوم کامپیوتر یک رشته علمی با کاربردهای گسترده است. جهت های اصلی آن:

توسعه سیستم ها و نرم افزارهای کامپیوتری؛

تئوری اطلاعات، که فرآیندهای مرتبط با انتقال، دریافت، تبدیل و ذخیره سازی اطلاعات را مطالعه می کند.

روش های هوش مصنوعی که به شما امکان می دهد برنامه هایی را برای حل مشکلاتی ایجاد کنید که به تلاش های فکری خاصی در هنگام انجام توسط شخص نیاز دارند (استنتاج منطقی، یادگیری، درک گفتار، ادراک بصری، بازی ها و غیره).

تجزیه و تحلیل سیستم، که شامل تجزیه و تحلیل هدف سیستم طراحی شده و ایجاد الزاماتی است که باید برآورده کند.

روش های گرافیک کامپیوتری، انیمیشن، چند رسانه ای؛

ابزارهای مخابراتی، از جمله شبکه های کامپیوتری جهانی که تمام بشریت را در یک جامعه اطلاعاتی واحد متحد می کند.

کاربردهای مختلف تولید، علم، آموزش، پزشکی، تجارت، کشاورزی و سایر انواع فعالیت های اقتصادی و اجتماعی را پوشش می دهد.

علم کامپیوتر معمولاً از دو بخش تشکیل شده است:

وسایل فنی؛

نرم افزار.

وسایل فنی، به این معنا که سخت افزار رایانه، در انگلیسی با کلمه نشان داده می شوند سخت افزار، که به معنای واقعی کلمه ترجمه می شود "محصولات جامد".

و برای نرم افزاریک کلمه بسیار موفق انتخاب شد (یا بهتر بگوییم، ایجاد شد) نرم افزار(به معنای واقعی کلمه - "کالاهای نرم") که بر هم ارزی تأکید دارد نرم افزارو خود ماشین و در عین حال بر توانایی نرم افزار برای اصلاح، تطبیق و توسعه تاکید می کند.

علاوه بر این دو شاخه عمومی پذیرفته شده علوم کامپیوتر، شاخه مهم دیگری نیز وجود دارد - ابزارهای الگوریتمی. برای او، آکادمیک روسی A.A. Dorodnitsin این نام را پیشنهاد کرد ابزار مغزی(از انگلیسی مغز- هوش). این شاخه با توسعه الگوریتم ها و مطالعه روش ها و تکنیک های ساخت آنها همراه است.

شما نمی توانید برنامه نویسی را بدون ایجاد یک الگوریتم برای حل مسئله شروع کنید.

نقش علم کامپیوتر در توسعه جامعه فوق العاده است. آغاز یک انقلاب در زمینه انباشت، انتقال و پردازش اطلاعات با آن همراه است. این انقلاب به دنبال انقلاب‌هایی در تسلط بر ماده و انرژی، نه تنها حوزه تولید مادی، بلکه حوزه‌های فکری و معنوی زندگی را نیز تحت تأثیر قرار داده و دگرگون می‌سازد.

رشد تولید تجهیزات کامپیوتری، توسعه شبکه‌های اطلاعاتی و ایجاد فناوری‌های اطلاعاتی جدید منجر به تغییرات چشمگیری در تمام حوزه‌های جامعه می‌شود: تولید، علم، آموزش، پزشکی و غیره.

سال ساخت: 2007

حجم: 905 کیلوبایت

فرمت: doc

شرح:

یک دوره خوب سخنرانی در مورد علوم کامپیوتر برای سال اول که به دانش آموز سال اول در تسلط بر مفاهیم اولیه در مورد علوم کامپیوتر کمک می کند.

1. علوم کامپیوتر چیست.
این نقطه از سخنرانی در مورد اهمیت علم کامپیوتر به عنوان یک علم صحبت می کند، در مورد اطلاعات، نحوه اندازه گیری، نحوه ذخیره و انتقال آن از راه دور صحبت می کند.
2. کامپیوتر از چه چیزی تشکیل شده است؟
شرح اجزای یک کامپیوتر و اصول عملکرد آنها.
3. معیارهای طبقه بندی کامپیوترها.
پیشینه تاریخی مختصری از تاریخچه فناوری رایانه نسل های کامپیوتر
4. همه چیز در مورد سیستم های اعداد.
شرح سیستم های اعداد باینری، اکتال، اعشاری و هگزادسیمال و روش های تبدیل از یک سیستم به سیستم دیگر.
5. جبر منطق.
بخش ریاضیات گسسته و عملیات منطقی.
6. نرم افزار چیست.
طبقه بندی و هدف برنامه های مختلف.
7. الگوریتم ها.
مبانی ترسیم الگوریتم های گرافیکی و کلامی

موسسه آموزشی بودجه دولتی

آموزش متوسطه حرفه ای

کالج پزشکی زلاتوست

دوره سخنرانی

بر اساس نظم و انضباط

"علوم کامپیوتر"

برای دانش آموزان تمام تخصص ها

2014

بررسی شده

در جلسه کمیته مرکزی

شماره پروتکل ____________

از "____" _________ 2013

رئیس کمیسیون چرخه

_____________________________

تایید شده

مشاوره روش شناختی

شماره پروتکل ____________

از "____" _________ 2013

رئیس شورای روش

____________

پیشگفتار

این راهنما برای دانش آموزان و سایر کاربرانی که در رشته "علوم کامپیوتر" مطالعه می کنند در نظر گرفته شده است.

این راهنما شامل یک پیشگفتار، مقدمه، سه بخش و یک نتیجه است. بخش اول به بررسی مفهوم اطلاعات و همچنین انواع اطلاعات و واحدهای اندازه گیری اطلاعات می پردازد. سخت افزار و نرم افزار کامپیوتر نیز در نظر گرفته شده است. مبانی امنیت کامپیوتر بخش دوم در مورد نرم افزار، نرم افزار کاربردی بحث می کند، برنامه MS Excel و ساختار صفحات گسترده را توضیح می دهد، اطلاعاتی در مورد پردازنده های MS Word ارائه می دهد و فناوری کار با پایگاه های داده را توضیح می دهد. دسترسی مایکروسافتدر حالت طراحی بخش سوم شامل اطلاعاتی در مورد شبکه های کامپیوتری محلی و جهانی، خدمات ارائه شده توسط اینترنت و آدرس دهی اینترنتی است.

معرفی

موضوع "انفورماتیک" است رشته تحصیلیکه به مطالعه فناوری های ایجاد، ذخیره، بازتولید و پردازش داده ها (اطلاعات) با استفاده از فناوری رایانه و همچنین اصول عملکرد این ابزارها و روش های مدیریت آنها می پردازد.

تحصیل در رشته "انفورماتیک" اهداف زیر را دنبال می کند:

شکل گیری ایده های کلی در مورد امکانات استفاده از فناوری رایانه؛

آشنایی با مبانی فناوری اطلاعات مدرن (جمع آوری، پردازش، ذخیره و انتقال اطلاعات) و روند توسعه آنها.

آموزش استفاده از فناوری های نوین اطلاعات در فعالیت های حرفه ای و تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده،

توسعه مهارت های تفکر الگوریتمی؛

تسلط بر تکنیک‌های کار با بسته‌های نرم‌افزار کاربردی استاندارد مدرن (MS Excel، MS Word و MS Access)، که قابلیت‌های پردازش اطلاعات گسترده‌ای را ارائه می‌دهد.

در نتیجه مطالعه این رشته، دانش آموزان باید:

بدانید:

دستگاه کامپیوتر شخصی, لوازم جانبی, ساختار نرم افزار کامپیوتر شخصی;

اصول استفاده از محصولات نرم افزاری سیستم برای حل مسائل حرفه ای در رایانه های الکترونیکی.

قادر بودن به:

کار با انواع مختلف اطلاعات با استفاده از کامپیوتر و غیره رسانه های اطلاعاتیو فن آوری های ارتباطی;

فعالیت های اطلاعاتی خود را سازماندهی کنید و نتایج آنها را برنامه ریزی کنید.

از برنامه ها استفاده کنید ویرایشگرهای گرافیکیرایانه های الکترونیکی در فعالیت های حرفه ای؛

کار با بسته های نرم افزار کاربردی حرفه ای در رایانه های الکترونیکی؛

تهیه اسناد فنی برای نگهداری و بهره برداری از تجهیزات الکتریکی.

بخش 1. مبانی فرهنگ اطلاعات.

مبحث 1.1. ابزار فنی پشتیبانی اطلاعات.

اطلاع رسانی جامعه

اطلاع رسانی یک فرآیند اجتماعی پیچیده است که با تغییرات قابل توجهی در سبک زندگی مردم همراه است. نیازمند تلاش جدی در بسیاری از زمینه ها از جمله رفع بی سوادی رایانه ای، فرهنگ سازی استفاده از فناوری های نوین اطلاعاتی و غیره است.

نیروی محرکه توسعه جامعه باید تولید محصولات اطلاعاتی و نه مادی باشد. در جامعه اطلاعاتی نه تنها تولید تغییر می کند، بلکه کل شیوه زندگی، نظام ارزشی و اهمیت اوقات فراغت فرهنگی در ارتباط با ارزش های مادی افزایش می یابد. در جامعه اطلاعاتی، هوش و دانش تولید و مصرف می شود که منجر به افزایش سهم کار ذهنی می شود. فرد به توانایی خلاقیت نیاز دارد و تقاضا برای دانش در حال افزایش است. پایه مادی و فناوری اطلاعات جامعه انواع سیستم های مبتنی بر فناوری رایانه و شبکه های کامپیوتر، فناوری اطلاعات، مخابرات.

اطلاع رسانی جامعه فرآیندی سازمان یافته اجتماعی، اقتصادی، علمی و فنی برای ایجاد شرایط بهینه برای رفع نیازهای اطلاعاتی و احقاق حقوق شهروندان، ارگان های دولتی، دولت های محلی، سازمان ها، انجمن های عمومی بر اساس شکل گیری و استفاده از منابع اطلاعاتی است.

جامعه اطلاعاتی جامعه ای است که در آن اکثریت کارگران به تولید، ذخیره سازی، پردازش و فروش اطلاعات، به ویژه بالاترین شکل آن یعنی دانش، مشغول هستند.

هدف از اطلاع رسانی بهبود کیفیت زندگی افراد از طریق افزایش بهره وری و تسهیل شرایط کاری آنهاست.

معیارهای اصلی توسعه جامعه اطلاعاتیعبارتند از:

در دسترس بودن کامپیوتر؛

سطح توسعه شبکه های کامپیوتری؛

داشتن فرهنگ اطلاعاتی، یعنی. دانش و مهارت در زمینه فناوری اطلاعات.

پیدایش و توسعه رایانه ها جزء ضروری فرآیند اطلاعاتی شدن جامعه است. اطلاع رسانی جامعه یکی از قوانین پیشرفت اجتماعی مدرن است. هنگام اطلاع رسانی جامعه، توجه اصلی به مجموعه اقداماتی با هدف اطمینان از استفاده کامل از دانش قابل اعتماد، جامع و به موقع در انواع فعالیت های انسانی معطوف می شود. برای اطمینان از دسترسی به ارتباط با رایانه به زبان طبیعی، به ابزارهای چند رسانه ای، در درجه اول صوتی و تصویری، مجهز خواهد شد. در آینده، رایانه‌های قابل حمل باید کوچک‌تر شوند، در حالی که سرعت ریزپردازنده‌های آنها باید مانند ابررایانه‌های مدرن باشد. آنها باید صفحه نمایش مسطح با وضوح خوب داشته باشند. دستگاه های ذخیره سازی خارجی آنها - دیسک های مغناطیسی - قابل حمل و ظرفیت بیش از 100 گیگابایت خواهد بود.

برای اطمینان از تبادل اطلاعات با کیفیت بالا و گسترده بین رایانه ها، از کانال های ارتباطی جدید استفاده می شود:

کانال های مادون قرمز در محدوده دید

کانال های تلویزیون.

فناوری بی سیم ارتباطات دیجیتال پرسرعت در فرکانس 10 مگاهرتز.

مهم ترین بخشی جدایی ناپذیرفرهنگ اطلاعاتی انسان مدرنیک فرهنگ ارتباطی با استفاده از فناوری های نوین اطلاعاتی است. توسعه فناوری اطلاعات شبکه، منابع اطلاعاتی شبکه جهانی کامپیوتری اینترنت را به طور بالقوه برای اکثریت بشریت در دسترس قرار داده است. توانایی به دست آوردن اطلاعات لازم از شبکه به بخشی جدایی ناپذیر از فرهنگ اطلاعاتی افراد تبدیل می شود.

بنابراین، یک فرد دارای فرهنگ اطلاعاتی است اگر:

درک درستی از اطلاعات و فرآیندهای اطلاعاتی، ساختار کامپیوتر و نرم افزار آن دارد.

می داند چگونه از مدل سازی اطلاعات هنگام حل مسائل با استفاده از رایانه استفاده کند.

قادر به وارد کردن اطلاعات از صفحه کلید با سرعت کافی و کار با آن است رابط گرافیکیبرنامه های با استفاده از ماوس؛

می داند که چگونه اسناد را ایجاد و ویرایش کند، از جمله ارائه های چند رسانه ای؛

می تواند اطلاعات عددی را با استفاده از صفحات گسترده پردازش کند.

می داند چگونه از پایگاه های داده برای ذخیره و جستجوی اطلاعات استفاده کند.

می داند چگونه از منابع اطلاعاتی یک شبکه کامپیوتری استفاده کند.

هنگام انتشار اطلاعات در اینترنت و در فرآیند برقراری ارتباط از طریق اینترنت، با استانداردهای اخلاقی مطابقت دارد.

اطلاعات و اشکال ارائه آن

مفهوم اطلاعات یک مفهوم اساسی در علوم کامپیوتر است. هر فعالیت انسانی فرآیند جمع آوری و پردازش اطلاعات، تصمیم گیری بر اساس آن و اجرای آنها است. با ظهور تکنولوژی کامپیوتری مدرن، اطلاعات به عنوان یکی از مهمترین منابع شروع به عمل کرد پیشرفت علمی و فناوری.

فرد اطلاعات را با استفاده از حواس درک می کند، آن را با استفاده از مغز و سیستم عصبی مرکزی ذخیره و پردازش می کند. اطلاعات منتقل شدهمعمولاً به برخی از اشیاء یا خودمان مربوط می شود و با رویدادهایی که در دنیای اطراف ما رخ می دهد مرتبط است.

در علم، اطلاعات یک مفهوم اولیه و غیرقابل تعریف است.

مفهوم اطلاعات مستلزم وجود حامل مادی اطلاعات، منبع اطلاعات، فرستنده اطلاعات، گیرنده و کانال ارتباطی بین منبع و گیرنده است. مفهوم اطلاعات در همه زمینه ها استفاده می شود: علم، فناوری، فرهنگ، جامعه شناسی و زندگی روزمره. تفسیر خاص عناصر مرتبط با مفهوم اطلاعات به روش یک علم خاص، هدف مطالعه یا صرفاً به ایده های ما بستگی دارد.

اصطلاح "اطلاعات" از لاتین informatio - توضیح، ارائه، آگاهی می آید. فرهنگ لغت دایره المعارف (M.: Sov. Encyclopedia، 1990) اطلاعات را در تکامل تاریخی تعریف می کند: در ابتدا - اطلاعاتی که توسط مردم به صورت شفاهی، نوشتاری یا به روش های دیگر (با استفاده از سیگنال های مرسوم، وسایل فنی و غیره) منتقل می شود. از اواسط قرن بیستم - یک مفهوم علمی کلی، از جمله تبادل اطلاعات بین مردم، انسان و ماشین، تبادل سیگنال در دنیای حیوانات و گیاهان (انتقال ویژگی ها از سلول به سلول، از ارگانیسم به ارگانیسم).

تعریف محدودتری در فناوری ارائه شده است، جایی که این مفهوم شامل تمام اطلاعاتی است که هدف ذخیره، انتقال و تبدیل است.

کلی ترین تعریف در فلسفه صورت می گیرد، جایی که اطلاعات به عنوان بازتابی از دنیای واقعی درک می شود. اطلاعات به عنوان یک مقوله فلسفی به عنوان یکی از صفات ماده به شمار می رود که نمایانگر ساختار آن است.

در سری تکاملی، ماده، انرژی، اطلاعات، هر تجلی بعدی ماده با قبلی تفاوت دارد زیرا تشخیص، جداسازی و استفاده از آن به شکل خالص برای مردم دشوارتر بود. این دشواری شناسایی مظاهر مختلف ماده بود که احتمالاً توالی مشخص شده شناخت طبیعت توسط بشر را تعیین می کرد.

با مفهوم اطلاعات مفاهیمی مانند سیگنال، پیام و داده مرتبط است.

سیگنال (از علامت لاتین signum - sign) هر فرآیندی است که اطلاعات را حمل می کند.

پیام اطلاعاتی است که به شکلی خاص ارائه شده و قرار است منتقل شود.

داده ها اطلاعاتی هستند که به صورت رسمی ارائه شده و برای پردازش در نظر گرفته شده است وسایل فنیمثلا یک کامپیوتر

دو شکل ارائه اطلاعات وجود دارد - پیوسته و گسسته. از آنجایی که سیگنال ها حامل اطلاعات هستند، می توان از فرآیندهای فیزیکی ماهیت های مختلف به عنوان دومی استفاده کرد. به عنوان مثال، روند جریان الکتریسیتهدر یک مدار، فرآیند حرکت مکانیکی یک جسم، فرآیند انتشار نور، و غیره. اطلاعات با مقدار یک یا چند پارامتر یک فرآیند فیزیکی (سیگنال)، یا ترکیبی از چندین پارامتر نشان داده می شود (منعکس می شود).

سیگنالی پیوسته نامیده می شود که پارامتر آن، در محدوده های مشخص شده، بتواند هر مقدار میانی را بگیرد. سیگنالی گسسته نامیده می شود که پارامتر آن، در محدوده های مشخص شده، بتواند مقادیر ثابت منفرد را بگیرد.

باید بین پیوستگی یا گسستگی سیگنال از نظر سطح و زمان تمایز قائل شد. شکل به شکل نمودار نشان می دهد:

الف) سیگنال پیوسته در سطح و زمان؛

6) سیگنال Hdn، گسسته در سطح و پیوسته در زمان.

ج) سیگنال HND پیوسته در سطح و گسسته در زمان.

د) سیگنال Hdd، گسسته در سطح و زمان.

در نهایت، همه انواع اطلاعات پیرامون ما را می توان بر اساس معیارهای مختلف گروه بندی کرد، یعنی بر اساس نوع طبقه بندی کرد. به عنوان مثال، بسته به منطقه مبدا، اطلاعاتی که منعکس کننده فرآیندها و پدیده های طبیعت بی جان است، ابتدایی نامیده می شود، فرآیندهای دنیای حیوانی و گیاهی - بیولوژیکی، جامعه انسانی - اجتماعی.

با توجه به روش انتقال و ادراک، انواع زیر از اطلاعات متمایز می شود: بصری - منتقل شده توسط تصاویر و نمادهای قابل مشاهده، شنیداری - توسط صداها، لامسه - توسط احساسات، ارگانولپتیک - توسط بو و طعم، ماشین - صادر و درک شده توسط کامپیوتر. تکنولوژی و غیره

مفهوم کمیت اطلاعات

مقدار اطلاعات مشخصه عددی یک سیگنال است که نشان دهنده درجه عدم قطعیت (ناقص بودن دانش) است که پس از دریافت پیام در قالب یک سیگنال داده شده ناپدید می شود. این اندازه گیری عدم قطعیت در نظریه اطلاعات آنتروپی نامیده می شود. اگر در نتیجه دریافت پیام، در مورد موضوعی وضوح کامل حاصل شود، گفته می شود که اطلاعات کامل یا جامعی دریافت شده است و نیاز به کسب اطلاعات اضافیخیر و برعکس، اگر پس از دریافت پیام، عدم قطعیت ثابت باقی بماند، هیچ اطلاعاتی دریافت نشده است (اطلاعات صفر).

ملاحظات فوق نشان می دهد که ارتباط تنگاتنگی بین مفاهیم اطلاعات، عدم قطعیت و انتخاب وجود دارد. بنابراین، هرگونه عدم قطعیت، امکان انتخاب را پیش‌فرض می‌گیرد و هرگونه اطلاعاتی که عدم قطعیت را کاهش می‌دهد، امکان انتخاب را کاهش می‌دهد. با اطلاعات کامل چاره ای نیست. اطلاعات جزئی تعداد انتخاب ها را کاهش می دهد و در نتیجه عدم اطمینان را کاهش می دهد.

مثال.شخصی یک سکه پرتاب می کند و می بیند که در کدام طرف فرود می آید. هر دو روی سکه برابر است، بنابراین به یک اندازه احتمال دارد که یک روی یا روی دیگر بالا بیاید. این وضعیت به عدم قطعیت اولیه نسبت داده می شود که با دو احتمال مشخص می شود. پس از سقوط سکه، وضوح کامل به دست می آید و عدم قطعیت از بین می رود (صفر می شود).

مثال داده شده به گروهی از رویدادها اشاره دارد که در رابطه با آنها می توان یک سوال "بله-نه" مطرح کرد. به مقدار اطلاعاتی که هنگام پاسخ دادن به سوال بله و خیر می توان به دست آورد، بیت (بیت انگلیسی - مخفف رقم باینری - واحد باینری) نامیده می شود. بیت حداقل واحد اطلاعات است، زیرا به دست آوردن اطلاعات کمتر از 1 بیت غیرممکن است. هنگام دریافت اطلاعات 1 بیتی، عدم قطعیت 2 برابر کاهش می یابد. بنابراین، هر پرتاب سکه 1 بیت اطلاعات به ما می دهد.

مدل های دیگر برای بدست آوردن همین مقدار اطلاعات می تواند لامپ برق، کلید دو حالته، هسته مغناطیسی، دیود و غیره باشد. حالت روشن این اجسام معمولا با عدد 1 و حالت خاموش با عدد 1 مشخص می شود. عدد 0. سیستم حاصل از پرتاب دو سکه را در نظر بگیرید، نتایج مستقل از یکدیگر به دست می آیند. اجازه دهید ظاهر "دم" را با 1 و ظاهر "سرها" را 0 نشان دهیم. برای چنین سیستمی، حالات زیر ممکن است:

سوالات برای ارزیابی:

مفاهیم اولیه علوم کامپیوتر. موضوع و وظایف علوم کامپیوتر.

اطلاع رسانی جامعه

فناوری اطلاعات در زندگی روزمره، در کسب و کار، در مدیریت.

فناوری های کامپیوتری برای پردازش اطلاعات

مفهوم اطلاعات، خواص اطلاعات.

مفهوم مقدار اطلاعات واحدهای اندازه گیری حجم داده ها

تاریخچه توسعه فناوری کامپیوتر.

نسل های کامپیوتر

معماری کامپیوتر، اصل فون نویمان.

دستگاه کامپیوتری.

دستگاه های اصلی روی مادربرد فرکانس ساعتنماینده مجلس

رم کامپیوتر و حافظه دائمی. دستگاه های حافظه

ترکیب واحد سیستم: مادربرد, CPU، کنترلرها، دستگاه های حافظه داخلی.

ترکیب واحد سیستم: HDD، درایو سی دی، فلاپی درایو، فلش مموری.

ترکیب واحد سیستم: کارت های توسعه (کارت ویدئو، کارت صدا، کارت شبکه).

دستگاه های جانبی: صفحه کلید، دستکاری.

دستگاه های جانبی: مانیتور CRT، مانیتور LCD، پانل های پلاسما.

دستگاه های جانبی: چاپگر، اسکنر، مودم.

نرم افزار. طبقه بندی نرم افزار

طبقه بندی نرم افزارهای کاربردی

نرم افزار سیستم: سطوح نرم افزار سیستم، نرم افزار سیستم پایه.

هدف سیستم عامل. توابع سیستم عامل (فهرست).

مفهوم سیستم عامل ویندوز اشیاء سیستم عامل ویندوز

سازمان تبادل اطلاعات کار با اشیاء سیستم عامل ویندوز

قالب بندی و ضبط بر روی دیسک های مغناطیسی. هدف از جدول FAT. یکپارچه سازی

برنامه های استاندارد ویندوز

آرشیو داده ها آرشیو برنامه ها و قابلیت های آنها.

ویروس ها و بدافزارها.

محصولات آنتی ویروس

ویرایشگرهای گرافیکی، ویژگی های اصلی و هدف.

گرافیک شطرنجی و برداری.

واژه پرداز MS Word. رابط برنامه MS Word.

وارد کردن و قالب بندی متن در MS Word. درج تصویر در MS Word.

ایجاد و قالب بندی جداول در MS Word.

درج نمادها و فرمول های ریاضی در MS Word.

ارائه داده ها بر روی نمودار در MS Word.

فناوری کار با سبک ها و قالب ها در MS Word.

رابط برنامه MS Excel.

وارد کردن، ویرایش و قالب بندی داده ها در سلول های صفحه گسترده MS Excel.

محاسبات در MS Excel با استفاده از فرمول.

محاسبات در MS Excel با استفاده از توابع.

رسم نمودار در MS Excel.

ایجاد نمودار در MS Excel.

مفهوم شبکه کامپیوتری شبکه محلی و جهانی

طبقه بندی شبکه های کامپیوتری (بر اساس فناوری انتقال، اندازه، بر اساس روش مدیریت).

اینترنت جهانی

منابع اطلاعاتی اینترنتی جستجو برای اطلاعات

روش ها و ویژگی های اتصال به اینترنت.

اصول کار پست الکترونیک. خدمات سرور پست الکترونیکی

وزارت حمل و نقل فدراسیون روسیه

بخش ارتباطات

موسسه حمل و نقل ریلی کرشنویارسک - شعبه GOI VPO "دانشگاه دولتی ارتباطات ایرکوتسک"

دوره های علوم اطلاعات

کتاب درسی برای دانشجویان مهندسی

کراسنویارسک 2012

UDC 681.3.06 BBK 32-973-01

اگوروشکین، I.O. دوره سخنرانی در مورد علوم کامپیوتر. قسمت 1: کتاب درسی/I.O. اگوروشکین. کراسنویارسک: موسسه حمل و نقل ریلی کراسنویارسک - شعبه موسسه آموزشی دولتی آموزش عالی حرفه ای "دانشگاه حمل و نقل دولتی ایرکوتسک"، 2012. 79 ص: ill.

دوره ای از سخنرانی ها در مورد علوم کامپیوتر برای 1 ترم ارائه شده است که بر اساس استاندارد FEPO توسعه یافته است که شامل ماژول های انضباطی زیر است:

الف) مفهوم اطلاعات، ویژگی های عمومیفرآیندهای جمع آوری، انتقال، پردازش و ذخیره سازی اطلاعات؛

ب) وسایل فنی اجرا فرآیندهای اطلاعاتی; سخت افزار رایانه؛

ج) نرم افزار برای اجرای فرآیندهای اطلاعاتی. ز) فناوری اطلاعات: (فناوری های پردازش متن و

اطلاعات جدولی).

این دوره از سخنرانی ها برای تسلط بر بخش نظری رشته "انفورماتیک" (درس سخنرانی) توسط دانشجویان مهندسی در نظر گرفته شده است. این کتابچه راهنمای شامل نه سخنرانی ارائه شده در برنامه ترم 1 است که بر اساس استاندارد FEPO تهیه شده است.

ایل. 15. کتابشناسی: 3 عنوان.

داوران: Gaidenok N.D. – دکترای علوم فنی، استاد گروه راه آهن برق

روگالف A.N. – دکتری، دانشیار، گروه مدلسازی ریاضی و انفورماتیک، IGURE SFU

با تصمیم شورای روش شناختی KrIZhT منتشر شد

© موسسه حمل و نقل ریلی کراسنویارسک - شعبه موسسه آموزشی دولتی آموزش عالی حرفه ای "دانشگاه حمل و نقل دولتی ایرکوتسک"، 2012

© و در مورد. اگوروشکین، 2012

سخنرانی 1. اطلاعات و ارائه های رسمی.................................
1.1. پیام ها، داده ها، سیگنال ها ...................................
1.2. اندازه گیری ها و واحدهای ارائه، اندازه گیری و ذخیره سازی اطلاعات...................
1.3. انواع و ویژگی های اطلاعات ...................................... .......................................................... ...............
سخنرانی 2. ویژگی های کلی فرآیندهای جمع آوری،
پردازش، انتقال و انباشت اطلاعات.
2.1. اندازه گیری اطلاعات ...................................... .......................................................... ......................
2.2 ادراک اطلاعات ..................................................... .......................................................... ............. ....
2.3. گردآوری اطلاعات ...................................... .......................................................... ......................
2.4. انتقال اطلاعات ...................................... .......................................................... .............
2.5 پردازش اطلاعات ................................................... .......................................................... .............
اطلاعات و مبانی منطقی کامپیوتر ...................................... ........
2.6. سیستم های اعداد................................................ .......................................................... ............................
2.7 سیستم های اعداد موقعیتی ...................................... ...................................................... .
سخنرانی 3. اطلاعات و مبانی منطقی کامپیوترها
3.1. سیستم های اعداد (پایان)................................................ ...................................................
3.1.1. سیستم اعداد باینری...........................................................................
3.1.2. سایر سیستم های اعداد موقعیتی....................................................
3.1.3. سیستم های اعداد مختلط.....................................................................
انفورماتیک به عنوان علم.......................................... ...................................................... ...
3.2. حوزه موضوعی علوم کامپیوتر به عنوان یک علم ...................................... ............................
3.3. تاریخچه مختصری از توسعه علوم کامپیوتر ...................................... ..........................................
3.4 مفهوم جامعه اطلاعاتی ...................................... ..........................................
3.5. اهداف و مقاصد درس "انفورماتیک" ...................................... .......................................................... ...
سخنرانی 4. کامپیوتر به عنوان ابزار پردازش اطلاعات...................
4.1. تاریخچه توسعه کامپیوتر................................................ .......................................................... ............................
4.2 ویژگی های اصلی کامپیوتر ...................................... ..........................................
4.3. طبقه بندی کامپیوترها ...................................... .......................................................... ......................
سخنرانی 5. کامپیوتر به عنوان ابزار پردازش اطلاعات
(پایان)................................................ ................................................ ............
5.1. اصول کلی ساخت کامپیوترهای مدرن................................ .............
5.2. نرم افزار و توابع کامپیوتری ................................................ ......... ..........
5.3. ترکیب و هدف عناصر اصلی رایانه شخصی، ویژگی های آنها ................................... .
5.3.1. اطلاعات کلیدر مورد رایانه های شخصی و طبقه بندی آنها ..........................................
5.3.2. طرح ساختاریکامپیوتر...............................................................................
5.3.3. دستگاه های PC خارجی............................................................................
5.3.4. دستگاه های ذخیره سازی رایانه شخصی................................................................

سخنرانی 6. سیستم های عامل گرافیک
محیط عملیاتی ویندوز................................................ ...............

6.1.سیستم عامل MSDOS ...................................... .......................................................
6.2.NortonCommander Shell................................................ ...................................................
6.3. مکانیزم های تکنولوژیکی اساسی ویندوز ...................................... ......... .......
6.4.ایجاد اشیا، مدیریت اشیا، خصوصیات اشیاء...................................
6.5. پیمایش در سیستم فایل. عملیات با فایل ها. جستجوی فایل ها.
پیکربندی پارامترهای سیستم عامل ..................................................... ......................
6.6 مروری بر برنامه های کاربردی ویندوز. همکاری برنامه ها ................................
6.7.برنامه های نگهداری دیسک.بایگانی داده ها.برنامه ها-
بایگانی ها ................................................ .......................................................... ......................................................
6.8. پوسته FarManager ................................................ .......................................................... .............

سخنرانی 7. نرم افزار پردازش اطلاعات56

سخنرانی 8. نرم افزار پردازش اطلاعات

(پایان)................................................ ................................................ ............
8.1. برنامه های کاربردی ..................................................... .......................................................... ............ ....
8.2 سیستم های برنامه نویسی ................................................ .......................................................... .............
8.3 طبقه بندی نرم افزار ................................................ .............
8.4. PPP مشکل گرا................................................ ..........................................
8.5. IFR یکپارچه................................................ .......................................................... .............
سخنرانی 9. مبانی پردازش متن و جدول
اطلاعات ................................................ .................................................. ........ ........
9.1. پردازشگر متن مایکروسافت ورد ...................................... ..........................................
9.1.1. شروع و خاموش کردن Word.............................................................
9.1.2. منوی اصلی و نوار ابزار.........................................................
9.1.3. باز کردن و ذخیره اسناد.............................................................
9.1.4. قالب بندی اسناد..........................................................................
9.1.5. چاپ یک سند................................................................................................
9.2. پردازنده صفحه گسترده مایکروسافت اکسل ...................................... ..................................................
9.2.1. مبانی صفحه گسترده......................................................
9.2.2. رابط صفحه گسترده MS Excel. تفاوت های اصلی
بین ورد و اکسل ...................................... ................................................... ............
ادبیات................................................. ................................................ .............

سخنرانی 1. اطلاعات و اشکال ارائه آن

مفهوم اطلاعات یک مفهوم اساسی در علوم کامپیوتر است. هر فعالیت انسانی فرآیند جمع آوری و پردازش اطلاعات، تصمیم گیری بر اساس آن و اجرای آنها است. با ظهور فن آوری کامپیوتری مدرن، اطلاعات به عنوان یکی از مهم ترین منابع پیشرفت علمی و فناوری شروع به عمل کرد.

که در در علم، اطلاعات یک مفهوم اولیه و غیرقابل تعریف است. وجود یک حامل مادی اطلاعات، یک منبع اطلاعات، یک فرستنده اطلاعات، یک گیرنده و یک کانال ارتباطی بین منبع و گیرنده را فرض می کند. مفهوم اطلاعات در همه زمینه ها استفاده می شود: علم، فناوری، فرهنگ، جامعه شناسی و زندگی روزمره. تفسیر خاص عناصر مرتبط با مفهوم اطلاعات به روش یک علم خاص، هدف مطالعه یا صرفاً به ایده های ما بستگی دارد.

اصطلاح "اطلاعات" از لاتین informatio - توضیح، ارائه، آگاهی می آید. فرهنگ لغت دایره المعارف (M.: Sov. Encyclopedia، 1990) اطلاعات را در تکامل تاریخی تعریف می کند: در ابتدا - اطلاعاتی که توسط مردم به صورت شفاهی، نوشتاری یا به روش های دیگر (با استفاده از سیگنال های مرسوم، وسایل فنی و غیره) منتقل می شود. از اواسط قرن بیستم - یک مفهوم علمی کلی که شامل تبادل اطلاعات بین مردم، مردم است

و به طور خودکار، تبادل سیگنال ها در دنیای حیوانات و گیاهان (انتقال ویژگی ها از سلولی به سلول دیگر، از ارگانیسم به ارگانیسم).

تعریف محدودتری در فناوری داده شده است، جایی که این مفهوم شامل تمام اطلاعاتی است که هدف ذخیره، انتقال و تبدیل اطلاعات است.

کلی ترین تعریف در فلسفه صورت می گیرد، جایی که اطلاعات به عنوان بازتابی از دنیای واقعی درک می شود. اطلاعات به عنوان یک مقوله فلسفی به عنوان یکی از صفات ماده به شمار می رود که نمایانگر ساختار آن است.

که در سریال تکاملیماده → انرژی → اطلاعات هر کدام

تجلی بعدی ماده با جلوه قبلی تفاوت دارد زیرا تشخیص، جداسازی و استفاده از آن به شکل خالص برای مردم دشوارتر بود. این دشواری شناسایی مظاهر مختلف ماده بود که احتمالاً توالی مشخص شده شناخت طبیعت توسط بشر را تعیین می کرد.

1.1. پیام ها، داده ها، سیگنال ها

با مفهوم اطلاعات با مفاهیمی مانند سیگنال، پیام و

سیگنال (از علامت لاتین signum - sign) هر فرآیندی است که اطلاعات را حمل می کند.

دو شکل ارائه اطلاعات وجود دارد - پیوسته و گسسته. از آنجایی که سیگنال ها حامل اطلاعات هستند، می توان از فرآیندهای فیزیکی ماهیت های مختلف به عنوان دومی استفاده کرد.

اطلاعات با مقدار یک یا چند پارامتر یک فرآیند فیزیکی یا ترکیبی از چندین پارامتر نمایش داده می شود (منعکس می شود).

سیگنالی پیوسته نامیده می شود که پارامتر آن، در محدوده های مشخص شده، بتواند هر مقدار میانی را بگیرد. سیگنالی گسسته نامیده می شود که پارامتر آن در محدوده های مشخص شده بتواند مقادیر ثابت خاصی را بگیرد.

پیام اطلاعاتی است که به شکلی خاص ارائه شده و قرار است منتقل شود.

از منظر عملی، اطلاعات همیشه در قالب یک پیام ارائه می شود. پیام اطلاعات مربوط به منبع پیام، توسط-

گیرنده پیام و کانال ارتباطی

پیام از منبع به گیرنده به صورت ماده و انرژی (سیگنال های الکتریکی، نوری، صوتی و غیره) منتقل می شود. شخص پیام ها را از طریق حواس درک می کند. گیرنده های اطلاعات در فناوری پیام ها را با استفاده از تجهیزات اندازه گیری و ضبط مختلف درک می کنند. در هر دو مورد، دریافت اطلاعات با تغییر زمان در مقداری که وضعیت گیرنده را مشخص می کند همراه است. به این معنا، یک پیام اطلاعاتی را می توان با تابع x (t) نشان داد، که مشخص کننده تغییر در طول زمان در پارامترهای مواد و انرژی محیط فیزیکی است که در آن فرآیندهای اطلاعاتی انجام می شود.

تابع x (t) هر مقدار واقعی را در محدوده تغییرات در زمان t می گیرد. اگر تابع x(t) پیوسته باشد، یک یا پیوسته وجود دارد اطلاعات آنالوگکه منبع آن معمولاً اجسام مختلف طبیعی (به عنوان مثال دما، فشار، رطوبت هوا)، اشیاء فرآیندهای تولید فن آوری (به عنوان مثال، شار نوترون در هسته، فشار و دمای مایع خنک کننده در مدارهای یک راکتور هسته ای است. اگر تابع x (t) گسسته باشد، پیام های اطلاعاتی استفاده شده توسط یک شخص ماهیت پیام های گسسته دارند (به عنوان مثال، سیگنال های هشدار ارسال شده از طریق پیام های نوری و صوتی، پیام های زبانی که به صورت نوشتاری یا با استفاده از آنها ارسال می شود. سیگنال های صوتی; پیام هایی که با استفاده از حرکات و غیره منتقل می شوند).

که در دنیای مدرناطلاعات معمولاً در رایانه پردازش می شوند. بنابراین، علوم کامپیوتر ارتباط نزدیکی با ابزار دارد - کامپیوتر.

کامپیوتر وسیله ای برای تبدیل اطلاعات با انجام یک توالی عملیات کنترل شده توسط برنامه است. مترادف کامپیوتر یک ماشین محاسباتی است که اغلب یک کامپیوتر الکترونیکی (کامپیوتر) است.

داده ها اطلاعاتی هستند که به شکل رسمی ارائه می شوند و برای پردازش با ابزارهای فنی، به عنوان مثال، رایانه در نظر گرفته شده اند.

بنابراین، همراه با شرایطورودی اطلاعات، پردازش اطلاعات، ذخیره سازی اطلاعات، بازیابی اطلاعات اصطلاحات استفاده شدهورود داده ها، پردازش داده ها، ذخیره سازی داده ها و غیره

1.2. اندازه گیری ها و واحدهای ارائه، اندازه گیری و ذخیره سازی اطلاعات

برای علم کامپیوتر نظری، اطلاعات همان نقشی را ایفا می کند که ماده در فیزیک. و همانطور که به یک ماده می توان تعداد نسبتاً زیادی ویژگی (جرم، بار، حجم و غیره) اختصاص داد، برای اطلاعات نیز وجود دارد، هرچند نه چندان بزرگ، اما مجموعه ای نسبتاً نماینده از ویژگی ها. هم برای ویژگی‌های ماده و هم برای ویژگی‌های اطلاعات، واحدهای اندازه‌گیری وجود دارد که اجازه می‌دهد به برخی از اطلاعات اعداد اختصاص داده شود - ویژگی های کمی اطلاعات.

امروز معروف ترین روش های زیراطلاعات اندازه گیری:

جلد؛ آنتروپی؛ الگوریتمی

حجم سنجی ساده ترین و خام ترین راه برای اندازه گیری اطلاعات است. ارزیابی کمی مربوط به اطلاعات را به طور طبیعی می توان حجم اطلاعات نامید.

مقدار اطلاعات یک پیام، تعداد کاراکترهای پیام است.

زیرا، برای مثال، یک عدد را می توان به روش های مختلف نوشت (با استفاده از الفبای مختلف):

"بیست و یک" 21 11001

سپس این روش به شکل ارائه (ضبط) پیام حساس است. که در فناوری رایانهتمام اطلاعات پردازش و ذخیره شده، صرف نظر از ماهیت آن (تعداد، متن، نمایش)، به صورت باینری (با استفاده از الفبای متشکل از تنها دو کاراکتر 0 و 1) ارائه می شود. این استانداردسازی امکان معرفی دو واحد اندازه گیری استاندارد را فراهم کرد: بیت ها و بایت ها. یک بایت هشت بیت است. این واحدهای اندازه گیری بعداً با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار خواهند گرفت.

مقدار اطلاعاتیک مشخصه عددی یک سیگنال است که منعکس می شود درجه عدم قطعیت(ناقص بودن دانش) که پس از دریافت پیام در قالب این سیگنال از بین می رود. این اندازه گیری عدم قطعیت در نظریه اطلاعات آنتروپی نامیده می شود. اگر در نتیجه دریافت پیام در موردی شفافیت کامل حاصل شود، می گویند اطلاعات کامل یا جامعی دریافت شده است و نیازی به کسب اطلاعات اضافی نیست. و برعکس، اگر بعد از دریافت پیام عدم قطعیت ثابت بماند، به این معنی است که هیچ اطلاعاتی دریافت نشده است (اطلاعات صفر).

ملاحظات فوق نشان می دهد که بین مفاهیم اطلاعات

یون، عدم قطعیت و انتخاب ارتباط نزدیک وجود دارد بنابراین،

هرگونه عدم قطعیت، احتمال انتخاب را پیش‌فرض می‌گیرد و هرگونه اطلاعاتی که عدم قطعیت را کاهش می‌دهد، امکان انتخاب را کاهش می‌دهد. با اطلاعات کامل چاره ای نیست. اطلاعات جزئی تعداد انتخاب ها را کاهش می دهد و در نتیجه عدم اطمینان را کاهش می دهد.

مثال. شخصی یک سکه پرتاب می کند و می بیند که در کدام طرف فرود می آید. هر دو روی سکه برابر است، بنابراین به یک اندازه احتمال دارد که یک روی یا روی دیگر بالا بیاید. این وضعیت به عدم قطعیت اولیه نسبت داده می شود که با دو احتمال مشخص می شود. پس از سقوط سکه، وضوح کامل به دست می آید و عدم قطعیت از بین می رود (صفر می شود).

در نظریه اطلاعات الگوریتمی (بخش تئوری الگوریتم ها) پیشنهاد شده است روش الگوریتمیارزیابی اطلاعات موجود در پیام این روش را می توان به طور خلاصه با استدلال زیر مشخص کرد.

همه موافق خواهند بود که کلمه 0101...01 پیچیده تر از کلمه 00..0 است، و کلمه ای که 0 و 1 از آزمایش انتخاب می شوند - پرتاب کردن یک سکه (که 0 یک نشان است، 1 یک نشان است. دم) پیچیده تر از هر دو مورد قبلی است.

برنامه کامپیوتری که یک کلمه را از تمام صفرها تولید می کند بسیار ساده است: چاپ همان کاراکتر. برای دریافت 0101...01 به یک برنامه کمی پیچیده تر نیاز دارید که نمادی را در مقابل نماد چاپ شده چاپ کند. یک دنباله تصادفی که هیچ الگوی ندارد توسط هیچ برنامه کوتاهی تولید نمی شود. طول برنامه ای که توالی آشفته را تولید می کند باید نزدیک به طول برنامه آخر باشد.

استدلال بالا نشان می دهد که به هر پیامی می توان یک ویژگی کمی اختصاص داد که منعکس کننده پیچیدگی (اندازه) برنامه است که به آن اجازه تولید می دهد.

از آنجایی که کامپیوترهای مختلف و زبان های برنامه نویسی مختلف وجود دارد ( راه های مختلفوظایف الگوریتم)، سپس برای قطعیت آنها توسط یک ماشین محاسباتی خاص، به عنوان مثال یک ماشین تورینگ، داده می شود، و مشخصه کمی فرضی - پیچیدگی یک کلمه (پیام) - به عنوان حداقل تعداد حالت های داخلی تعریف می شود. ماشین تورینگ برای تکثیر آن لازم است. همچنین در تئوری اطلاعات الگوریتمی از روش های دیگر تعیین پیچیدگی استفاده می شود.

1.3. انواع و ویژگی های اطلاعات

اجازه دهید با جزئیات بیشتری در مورد افشای مفهوم اطلاعات صحبت کنیم. لیست زیر را در نظر بگیرید:

اطلاعات ژنتیکی؛ اطلاعات زمین شناسی؛ اطلاعات آب و هوا؛ اطلاعات نادرست (اطلاعات نادرست)؛ اطلاعات کامل; اطلاعات اقتصادی؛ اطلاعات فنیو غیره.

احتمالاً همه موافق هستند که این لیست شامل همه انواع اطلاعات نیست، همانطور که لیست داده شده کاربرد کمی دارد. این فهرست نظام مند نیست. برای اینکه طبقه بندی گونه ها مفید باشد، باید بر اساس سیستمی باشد. معمولا وقتی

طبقه بندی اشیاء با ماهیت یکسان، یک یا ویژگی دیگر (شاید مجموعه ای از ویژگی ها) از اشیاء به عنوان مبنایی برای طبقه بندی استفاده می شود.

به عنوان یک قاعده، خواص اشیاء را می توان به دو کلاس بزرگ تقسیم کرد: خصوصیات خارجی و داخلی.

ویژگی های داخلی- اینها خصوصیاتی هستند که به طور ارگانیک در یک شیء ذاتی هستند. آنها معمولاً از دانش آموز شی "پنهان" می شوند و به طور غیرمستقیم در طول تعامل خود را نشان می دهند از این شیبا دیگران.

خواص خارجی- اینها ویژگی هایی هستند که رفتار یک شی را هنگام تعامل با اشیاء دیگر مشخص می کنند.

اجازه دهید این موضوع را با یک مثال توضیح دهیم. جرم یک ویژگی درونی ماده (ماده) است. این خود را در تعامل یا در طی فرآیندی نشان می دهد. اینجاست که مفاهیم فیزیک مانند جرم گرانشی و جرم اینرسی به وجود می آیند که می توان آنها را خواص خارجی ماده نامید.

برای اطلاعات می توان یک تقسیم بندی مشابه از خواص ارائه داد. برای هر اطلاعاتی می توان سه موضوع تعامل را مشخص کرد: منبع اطلاعات، گیرنده اطلاعات (مصرف کننده آن) و شی یا پدیده ای که این اطلاعاتمنعکس می کند. بنابراین می توان سه گروه از ویژگی های خارجی را تشخیص داد که مهمترین آنها ویژگی های اطلاعات از دیدگاه مصرف کننده است.

کیفیت اطلاعات- یک ویژگی مثبت تعمیم یافته اطلاعات که منعکس کننده میزان سودمندی آن برای کاربر است.

سطح کیفیت- یکی از ویژگی های مثبت مهم اطلاعات (از دیدگاه مصرف کننده). هر خاصیت منفی را می توان با مخالف آن یعنی مثبت جایگزین کرد.

اغلب، شاخص های کیفیتی که می توانند به صورت اعداد بیان شوند در نظر گرفته می شوند و چنین شاخص هایی ویژگی های کمی ویژگی های مثبت اطلاعات هستند.

همانطور که از تعاریف بالا مشخص است، برای تعیین مجموعه ای از شاخص های کیفیت حیاتی، لازم است اطلاعات از دیدگاه مصرف کننده آن ارزیابی شود.

در عمل، مصرف کننده با شرایط زیر مواجه می شود: برخی از اطلاعات با درخواست او، نیازهای او مطابقت دارد و چنین اطلاعاتی مرتبط نامیده می شود، برخی دیگر نه، و نامربوط می گویند؛ همه اطلاعات مرتبط هستند، اما برای آن کافی نیست. نیازهای مصرف کننده؛ اگر اطلاعات دریافتی کافی باشد، طبیعی است که چنین اطلاعاتی را کامل بخوانیم؛ اطلاعات دریافتی نابهنگام است (مثلاً قدیمی).

ممکن است برخی از اطلاعاتی که توسط مصرف‌کننده مرتبط تشخیص داده می‌شود، غیرقابل اعتماد باشد، یعنی حاوی خطاهای پنهان است (اگر مصرف‌کننده برخی از خطاها را تشخیص دهد، آنگاه اطلاعات آسیب‌دیده را به سادگی به عنوان نامربوط طبقه‌بندی می‌کند)؛ اطلاعات غیرقابل دسترسی است.

اطلاعات در معرض استفاده «نامطلوب» و تغییر توسط سایر مصرف کنندگان است؛ اطلاعات دارای شکل و حجمی است که برای مصرف کننده ناخوشایند است.

بررسی موقعیت‌های فوق به ما امکان می‌دهد تا توزیع ویژگی‌های اطلاعات زیر را فرموله کنیم.

ارتباط توانایی اطلاعات برای برآوردن نیازها (درخواست) مصرف کننده است.

کامل بودن ویژگی اطلاعات برای توصیف کامل (برای یک مصرف کننده معین) شیء و (یا) فرآیند منعکس شده است.

به موقع بودن- توانایی اطلاعات برای برآوردن نیازهای مصرف کننده در زمان مناسب.

قابلیت اطمینان ویژگی این است که اطلاعات دارای خطاهای پنهان نباشد. در دسترس بودن ویژگی اطلاعاتی است که امکان آن را مشخص می کند

توسط این مصرف کننده دریافت شده است.

امنیت خاصیتی است که عدم امکان استفاده یا تغییر غیرمجاز را مشخص می کند.

ارگونومی خاصیتی است که راحتی شکل یا حجم اطلاعات را از دیدگاه یک مصرف کننده مشخص می کند.

علاوه بر این، اطلاعات را می توان از نظر کاربرد به انواع زیر طبقه بندی کرد: سیاسی، فنی، بیولوژیکی، شیمیایی و غیره. د) این اساساً یک طبقه بندی اطلاعات بر اساس نیاز است.

در نهایت، هنگامی که به طور کلی کیفیت اطلاعات را مشخص می کنیم، اغلب از تعریف زیر استفاده می شود: منطقی، منعکس کننده کافی قوانین عینی طبیعت، جامعه و تفکر - این اطلاعات علمیتوجه داشته باشید که آخرین تعریف رابطه "اطلاعات - مصرف کننده" را مشخص نمی کند، بلکه رابطه "اطلاعات - شی / پدیده منعکس شده" را مشخص می کند، یعنی این قبلاً گروهی از ویژگی های خارجی اطلاعات است. مهمترین آنها در اینجا ویژگی کفایت است. .

کفایت خاصیت اطلاعات برای مطابقت منحصر به فرد با شی یا پدیده نمایش داده شده است. معلوم می شود که کفایت یک ویژگی داخلی اطلاعات برای مصرف کننده است که خود را از طریق ارتباط و قابلیت اطمینان نشان می دهد.

در میان ویژگی های داخلی اطلاعات، مهم ترین آنها حجم (کمیت) اطلاعات و سازمان و ساختار درونی آن است. بر اساس روش سازماندهی داخلی، اطلاعات به دو گروه تقسیم می شوند:

1. داده یا مجموعه ای ساده و منطقی نامرتب از اطلاعات.

2. مجموعه ای از داده ها به طور منطقی مرتب شده و سازماندهی شده است. ترتیب داده ها با تحمیل برخی به دست می آید

ساختارها (از این رو اصطلاح ساختار داده اغلب استفاده می شود).

در گروه دوم، اطلاعات به شیوه ای خاص - دانش سازماندهی می شود. دانش، بر خلاف داده، اطلاعاتی است نه در مورد یک واقعیت خاص، بلکه در مورد چگونگی ساختار همه حقایق از یک نوع خاص.

در نهایت، خواص اطلاعات مرتبط با فرآیند ذخیره سازی آن خارج از میدان دید ما بود. مهمترین ویژگی در اینجا بقای است - توانایی اطلاعات برای حفظ کیفیت خود در طول زمان. به این می توانید خاصیت منحصر به فرد بودن را نیز اضافه کنید. اطلاعاتی که در یک نسخه ذخیره می شوند منحصر به فرد نامیده می شوند.

بدین ترتیب، ویژگی‌های اصلی اطلاعات را شرح داده‌ایم و بر این اساس، مبنای طبقه‌بندی آن‌ها بر اساس نوع را تعیین کرده‌ایم.