Obrada informacija sastoji se od dobivanja nekih "informacijskih objekata" od drugih "informacijskih objekata" izvršavanjem određenih algoritama i jedna je od glavnih operacija koje se izvode na informacijama i glavno sredstvo za povećanje njihove količine i raznolikosti.

Na najvišoj razini mogu se razlikovati numerička i nenumerička obrada. Ove vrste obrade uključuju različita tumačenja sadržaja pojma „podatak“. Numerička obrada koristi objekte kao što su varijable, vektori, matrice, višedimenzionalni nizovi, konstante itd. U nenumeričkoj obradi, objekti mogu biti datoteke, zapisi, polja, hijerarhije, mreže, odnosi itd. Druga je razlika u tome što kod numeričke obrade sadržaj podataka nema od velike važnosti, dok nas kod nenumeričke obrade zanimaju izravne informacije o objektima, a ne njihova ukupnost.

Sa stajališta implementacije na temelju suvremenih dostignuća računalna tehnologija Razlikuju se sljedeće vrste obrade informacija:

• sekvencijalna obrada koja se koristi u tradicionalnoj arhitekturi računala Von Neumann s jednim procesorom;
• paralelna obrada, koristi se kada u računalu postoji nekoliko procesora;
• cjevovodna obrada povezana s korištenjem istih resursa u računalnoj arhitekturi za rješavanje različitih problema, a ako su ti zadaci identični, onda je to sekvencijalni cjevovod, ako su zadaci isti - vektorski cjevovod.

Uobičajeno je klasificirati postojeće računalne arhitekture sa stajališta obrade informacija u jednu od sljedećih klasa.

Arhitektura S jedinstveni tok naredbi i podataka (SISD). Ova klasa uključuje tradicionalne Von Neumannove jednoprocesorske sustave, tamo gdje ih ima CPU, rad s parovima atribut-vrijednost.

Arhitektura sa pojedinačni tokovi naredbi i podataka (SIMD). Značajka ove klase je prisutnost jednog (centralnog) kontrolera koji kontrolira više identičnih procesora. Ovisno o mogućnostima kontrolera i procesorskih elemenata, broju procesora, organizaciji načina pretraživanja i karakteristikama usmjernih i izravnalnih mreža, razlikuju se:

• matrični procesori koji se koriste za rješavanje vektorskih i matričnih problema;
• asocijativni procesori, koji se koriste za rješavanje nenumeričkih problema i koriste memoriju u kojoj se može izravno pristupiti informacijama pohranjenim u njoj;
• skupovi procesora koji se koriste za numeričku i nenumeričku obradu;
• cjevovodni i vektorski procesori.

Arhitektura višestrukog toka instrukcija, jednog toka podataka (MISD). Cjevovodni procesori mogu se svrstati u ovu klasu.

Arhitektura S višestruki tok naredbi I višestruki tok podataka (MIMD). Ova klasa može uključivati ​​sljedeće konfiguracije: višeprocesorski sustavi, višeprocesorski sustavi, računalni sustavi koji se sastoje od mnogo strojeva, računalne mreže.

Glavni postupci obrade podataka prikazani su na slici. 4.5.

Kreiranje podataka, kao proces obrade, podrazumijeva njihovo formiranje kao rezultat izvršenja nekog algoritma i daljnje korištenje za transformacije na višoj razini.

Modifikacija podataka povezana je s odražavanjem promjena u stvarnom predmetnom području, a provodi se uključivanjem novih podataka i uklanjanjem nepotrebnih.

Riža. 4.5 Osnovni postupci obrade podataka

Kontrola, sigurnost i integritet usmjereni su na primjeren prikaz stvarnog stanja predmetnog područja informacijski model te osigurati zaštitu informacija od neovlaštenog pristupa (sigurnost) te od kvarova i oštećenja hardvera i softvera.

Traženje informacija pohranjenih u memoriji računala provodi se kao samostalna radnja prilikom odgovaranja na različite upite i kao pomoćna operacija prilikom obrade informacija.

Podrška odlučivanju najvažnija je aktivnost koja se provodi tijekom obrade informacija. Veliki izbor donesenih odluka dovodi do potrebe za korištenjem različitih matematički modeli.

Stvaranje dokumenata, sažetaka i izvješća uključuje pretvaranje informacija u oblike koje mogu čitati i ljudi i računala. Operacije poput obrade, čitanja, skeniranja i sortiranja dokumenata također su povezane s ovom radnjom.

Prilikom transformacije informacija se prenosi iz jednog oblika reprezentacije ili postojanja u drugi, što je određeno potrebama koje se javljaju u procesu implementacije informacijskih tehnologija.

Implementacija svih radnji koje se izvode u procesu obrade informacija provodi se pomoću različitih programskih alata.

Najčešće područje primjene tehnološke operacije obrade informacija je donošenje odluka.

Ovisno o stupnju svijesti o stanju kontroliranog procesa, potpunosti i točnosti modela objekta i upravljačkog sustava, interakciji s okolinom, proces donošenja odluka odvija se u različitim uvjetima:

• 1.Donošenje odluka u uvjetima izvjesnosti. U ovom se problemu modeli objekta i upravljačkog sustava smatraju zadanima, a utjecaj vanjske okoline beznačajnim. Dakle, postoji nedvosmislena veza između odabrane strategije korištenja resursa i konačnog rezultata, što znači da je u uvjetima izvjesnosti dovoljno koristiti pravilo odlučivanja za procjenu korisnosti opcija odlučivanja, uzimajući kao optimalnu onu koja dovodi do najveći učinak. Ako postoji nekoliko takvih strategija, sve se one smatraju ekvivalentnima. Za pronalaženje rješenja u uvjetima sigurnosti koriste se metode matematičkog programiranja.
• 2. Odlučivanje u uvjetima rizika. Za razliku od prethodnog slučaja, za donošenje odluka u uvjetima rizika potrebno je uzeti u obzir utjecaj vanjske okoline koji se ne može točno predvidjeti, a poznata je samo vjerojatnosna distribucija tih stanja. Pod tim uvjetima, korištenje iste strategije može dovesti do različitih ishoda, čije se vjerojatnosti smatraju danima ili se mogu odrediti. Evaluacija i odabir strategija provodi se pomoću pravila odlučivanja koje uzima u obzir vjerojatnost postizanja konačnog rezultata.
• 3. Odlučivanje u uvjetima neizvjesnosti. Kao iu prethodnom zadatku, ne postoji jasna veza između izbora strategije i konačnog rezultata. Osim toga, nepoznate su i vrijednosti vjerojatnosti pojave konačnih rezultata koje se ili ne mogu utvrditi ili nemaju smisleno značenje u kontekstu. Svaki par “strategija – konačni rezultat” odgovara nekoj vanjskoj procjeni u obliku dobitka. Najčešće se koristi kriterij ostvarivanja najvećeg zajamčenog dobitka.
• 4. Odlučivanje u višekriterijskim uvjetima. U bilo kojem od navedenih problema, višekriterij se javlja u slučaju postojanja nekoliko neovisnih ciljeva koji se ne mogu svesti jedan na drugi. Prisutnost velikog broja rješenja otežava procjenu i odabir optimalne strategije. Jedan od moguće načine Rješenje je korištenje metoda modeliranja.

Rješavanje problema uz pomoć umjetne inteligencije sastoji se u smanjenju traženja opcija pri traženju rješenja, dok programi provode iste principe koje osoba koristi u procesu razmišljanja.

Ekspertni sustav koristi znanje koje ima u svom uskom području kako bi ograničio pretragu na putu do rješenja problema postupnim sužavanjem raspona opcija.

Za rješavanje problema u ekspertnim sustavima koristite:

• metoda logičkog zaključivanja koja se temelji na tehnici dokazivanja koja se naziva rezolucija i koristi opovrgavanje poricanja (dokaz kontradikcijom);
• metoda strukturne indukcije, koja se temelji na konstruiranju stabla odlučivanja za određivanje objekata iz velikog broja ulaznih podataka;
• metoda heurističkih pravila koja se temelji na korištenju stručnog iskustva, a ne na apstraktnim pravilima formalne logike;
• metoda strojne analogije koja se temelji na predstavljanju informacija o uspoređenim objektima u prikladnom obliku, na primjer, u obliku struktura podataka zvanih okviri.

Izvori "inteligencije" koji se pokazuju u rješavanju problema mogu biti beskorisni ili korisni ili ekonomični, ovisno o određenim svojstvima domene u kojoj se problem postavlja. Na temelju toga može se odabrati metoda za izradu stručne procjene. sustava ili korištenjem gotovog softverskog proizvoda.

Proces razvoja rješenja na temelju primarnih podataka, čiji je dijagram prikazan na Sl. 4.6, može se podijeliti u dvije faze: razvoj izvedivih rješenja putem matematičke formalizacije korištenjem različitih modela i selekcije optimalno rješenje na temelju subjektivnih faktora.

Informacijske potrebe donositelja odluka u mnogim su slučajevima usmjerene na cjelovite tehničke i ekonomske pokazatelje, koji se mogu dobiti kao rezultat obrade primarnih podataka koji odražavaju trenutne aktivnosti poduzeća. Analizom funkcionalnih odnosa između konačnih i primarnih podataka moguće je izgraditi tzv. informacijski dijagram koji odražava procese agregacije informacija. Primarni podaci u pravilu su izuzetno raznoliki, intenzitet njihovog zaprimanja je visok, a ukupna količina u intervalu od interesa velika. S druge strane, sastav integralnih pokazatelja je relativno mali, a potreban

Riža. 4.6.

razdoblje njihovog ažuriranja može biti znatno kraće od razdoblja promjene primarnih podataka – argumenata.

Za podršku donošenju odluka potrebne su sljedeće komponente:

• opća analiza;
• predviđanje;
• situacijsko modeliranje.

Trenutno je uobičajeno razlikovati dvije vrste informacijski sustavi podrška odlučivanju.

Sustavi za podršku odlučivanju DSS (Decision Support System) biraju i analiziraju podatke o razne karakteristike i uključuje sredstva:

• pristup bazama podataka;
• izdvajanje podataka iz heterogenih izvora;
• pravila modeliranja i poslovne strategije;
• poslovne grafike za prikaz rezultata analize;
• analiza "ako išta";
• umjetna inteligencija na razini ekspertnih sustava.

OLAP (OnLine Analysis Processing) sustavi za donošenje odluka koriste sljedeće alate:

• moćna višeprocesorska računalna tehnologija u obliku posebnih OLAP poslužitelja;
• posebne metode multivarijatne analize;
• posebna skladišta podataka Data Warehouse.

Provedba procesa odlučivanja sastoji se od izgradnje informacijskih aplikacija. Istaknimo u informacijskoj aplikaciji tipične funkcionalne komponente dovoljne za formiranje bilo koje aplikacije temeljene na bazi podataka (2).

PS (Presentation Services) - alati reprezentacija. Omogućuju ga uređaji koji prihvaćaju unos od korisnika i prikazuju ono što mu govori logička komponenta PL prezentacije, plus pridružena softverska podrška. Može biti tekstualni terminal ili X terminal, ili osobno računalo ili radna stanica u modu emulacije softverskog terminala ili X-terminala.

PL (logika prezentacije)– logika prezentacije. Upravlja interakcijom između korisnika i računala. Obrađuje radnje korisnika za odabir alternative izbornika, klik na gumb ili odabir stavke s popisa.

BL (poslovna ili aplikacijska logika) – primijeniti logike. Skup pravila za donošenje odluka, izračuna i operacija koje aplikacija mora izvesti.

DL (Data Logic) – logika upravljanja podacima. Operacije baze podataka (SQL naredbe SELECT, UPDATE i INSERT) koje je potrebno izvesti za implementaciju primijenjene logike upravljanja podacima.

DS (Data Services) – rad s bazama podataka. DBMS radnje pozvane za izvođenje logike upravljanja podacima, kao što je manipulacija podacima, definicije podataka, predaja ili vraćanje transakcija, itd. DBMS obično sastavlja SQL aplikacije.

FS (File Services) – rad s datotekama. Operacije čitanja i pisanja diska za DBMS i druge komponente. Obično su to funkcije OS-a.

Među alatima za razvoj informacijskih aplikacija mogu se razlikovati sljedeće glavne skupine:

• tradicionalni programski sustavi;
• alati za kreiranje aplikacija poslužitelja datoteka;
• alati za razvoj aplikacija klijent-poslužitelj;
• alati za automatizaciju ureda i upravljanje dokumentima;
• Alati za razvoj internetskih/intranetskih aplikacija;
• alati za automatizaciju dizajna aplikacija.

Lekcija #3

Predmet: Informatika. Informacija. Vrste informacija i metode njihove obrade.

Svrha lekcije : uvesti pojmove “informacija”, “informacija”, svojstva informacije, vrste informacija i koristeći postojeće metode njegova obrada;

Zadaci:

Obrazovni: pomoći učenicima u razumijevanju pojma informacija, svojstava informacija, vrsta informacija i postojećih načina njihove obrade, dati prve osnovne pojmove potrebne za početak rada na računalu, dati pojmove miša, pokazivača, gumba, glavnog izbornika, primarni koncept prozora, naučiti kako se koristiti mišem i kontrolama vizualnih pomagala, ovladati trima osnovnim radnjama miša - klik, dvoklik, grab i istezanje.

Razvojni: razvoj kognitivnih interesa, vještina rada s mišem i tipkovnicom, samokontrole i vještina bilježenja;

Obrazovni: njegovanje informacijske kulture učenika, pažljivosti, točnosti, discipline, ustrajnosti.

Didaktičke osnove nastavnog sata :

Nastavne metode: eksplanatorno i ilustrativno.

Vrsta lekcije: objašnjenje novog gradiva;

Obrasci akademski rad učenicima: samostalni rad.

Oprema: ploča, računalo, pomoćne bilješke, računalna prezentacija.

Plan učenja:

Org. trenutak (1 min.);

Obnavljanje znanja. (3 min)

Objašnjenje novog gradiva (20 min.);

Praktičan rad (12 min.);

Domaća zadaća (2 min.);

Pitanja učenika (5 min.);

Sažetak lekcije (2 min.)

Tijekom nastave:

Koraci lekcije

Aktivnosti nastavnika

Aktivnosti učenika

Org. trenutak

- pozdravljanje, provjeravanje prisutnih;

Izvještavanje o temi lekcije, njezinim ciljevima i ciljevima;

Kratak plan aktivnosti.

Zapišite temu lekcije u svoju bilježnicu.

Obnavljanje znanja

U prošloj lekciji govorili smo o nastanku pojma “informatika”. Prisjetimo se odakle dolazi “informatika”, koja je to znanost, što proučava i što je računalo.

Informatika- Ovo tehnička znanost, definirajući područje aktivnosti povezano s procesima pohranjivanja, pretvaranja i prijenosa informacija pomoću računala.

Računalo – univerzalni uređaj za obradu informacija.

Odnosno, učimo raditi s informacijama pomoću računala. Stoga ćemo danas govoriti o tome što su informacije.

Učiteljeva priča.

Učenici bilježe definicije u svoje bilježnice.

Objašnjenje novog gradiva

Razumijevajući svijet oko sebe, svatko od nas stvara svoju predodžbu o njemu. Svaki dan učimo nešto novo – primamo informacije. Pojam “informacija” u prijevodu s latinskog znači “objašnjenje, prezentacija, skup informacija”. Informacija je vrlo obiman i dubok pojam koji nije lako jasno definirati.

Dobivate informacije od različiti izvori: kada čitate, slušate, gledate TV emisiju ili gledate sliku, dodirnete predmet ili probate hranu.
Informacije donose čovjeku znanje o svijetu oko sebe. U današnje vrijeme čovječanstvo je nakupilo ogromnu količinu informacija! Procjenjuje se da se ukupna količina donedavnog ljudskog znanja udvostručila svakih 50 godina. Količina informacija sada se udvostručuje svake dvije godine. Zamislite kolosalnu biblioteku koja sadrži ove informacije! Sposobnost osobe da pravilno percipira i obradi informacije uvelike određuje njegovu sposobnost razumijevanja svijeta oko sebe.

Svijet oko nas prepun je svakojakih slika, zvukova, mirisa, a sve te informacije do svijesti čovjeka prenose njegova osjetila: vid, sluh, njuh, okus i dodir. Uz njihovu pomoć, osoba formira svoju prvu ideju o bilo kojem predmetu, živom biću, umjetničkom djelu, pojavi itd.

Ljudi percipiraju vizualne informacije svojim očima;

Organi sluha dostavljaju informacije u obliku zvukova;

Njušni organi omogućuju vam da osjetite mirise;

Organi za okus nose informacije o okusu hrane;

Osjet dodira daje taktilne informacije.
Vrste informacija koje čovjek prima putem osjetila nazivaju se organoleptičke informacije. Čovjek gotovo 90% informacija prima putem organa vida, približno 9% putem organa sluha, a samo 1% putem ostalih osjetila.

Prilikom međusobne razmjene informacija ljudi si moraju stalno postavljati pitanja: jesu li razumljive, relevantne i korisne za druge te jesu li primljene informacije pouzdane? To će nam omogućiti bolje razumijevanje i pronalaženje pravog rješenja u svakoj situaciji. Stalno analizirate svojstva informacija, često im ne pridajući nikakvo značenje. U svakodnevnom životu život i zdravlje ljudi te gospodarski razvoj društva često ovise o svojstvima informacija.

Opažajući informacije uz pomoć osjetila, osoba ih nastoji zabilježiti tako da postanu razumljive drugima, prezentirajući ih u ovom ili onom obliku.

Skladatelj može odsvirati glazbenu temu na glasoviru i zatim je zapisati pomoću nota. Slike inspirirane istom melodijom pjesnik može utjeloviti u obliku pjesme, koreograf može izraziti u plesu, a umjetnik ih može izraziti u slici.

Osoba izražava svoje misli u obliku rečenica sastavljenih od riječi. Riječi se pak sastoje od slova. Ovo je abecedni prikaz informacija.

Oblik prezentacije istih informacija može biti različit. Ovisi o cilju koji ste si postavili.
Dakle, informacije se mogu prezentirati u različitim oblicima:

u potpisanom pisanom obliku

simbolički u obliku teksta, brojeva, razni likovi(tekst iz udžbenika);

grafički (geografska karta);

tablični (tablica iz fizike);

u obliku gesta ili signala (semafori);

usmeni verbalni (razgovor).

Forma u kojoj se informacije prezentiraju vrlo je važna pri njihovom prijenosu. U različitim vremenima ljudi su prenosili informacije u različitim oblicima koristeći: govor, dim, smiješne borbe, zvonjavu zvona, pisma, telegraf, radio, telefon, faks. Bez obzira na oblik prezentacije i način prenošenja informacije, ona se uvijek prenosi nekom vrstom jezika.

Osnova svakog jezika je abeceda – skup jedinstveno definiranih znakova (simbola) od kojih se oblikuje poruka.
Jezici se dijele na prirodne (govorne) i formalne. Abeceda prirodnih jezika ovisi o nacionalnim tradicijama. Formalni jezici nalaze se u posebnim područjima ljudske djelatnosti (matematika, fizika, kemija itd.). U svijetu postoji oko 10.000 različitih jezika, dijalekata i dijalekata. Mnogi govorni jezici potječu od istog jezika. Na primjer, francuski, španjolski, talijanski i drugi jezici nastali su iz latinskog jezika.

Svaki narod ima svoj jezik, koji se sastoji od skupa znakova (slova): ruski, engleski, japanski i mnogi drugi. Već ste se upoznali s jezikom matematike, fizike i kemije. Predstavljanje informacija pomoću jezika često se naziva kodiranje.

Kodirati- skup simbola (simbola) za predstavljanje informacija.

Kodiranje- proces predstavljanja informacija u obliku koda.

Susrećete se s kodiranjem informacija kada prelazite cestu nakon semafora. Kod određuje boje semafora - crvenu, žutu, zelenu; na kodu se temelji i osnova prirodnog jezika kojim ljudi komuniciraju. Samo u ovom slučaju naziva se abeceda. Kada govorite, ovaj kod se prenosi zvukovima, kada pišete - slovima. Iste informacije mogu se prikazati pomoću različitih kodova. Na primjer, snimka razgovora može se snimiti ruskim slovima ili posebnim stenografskim simbolima.
Kako se tehnologija razvijala, pojavili su se različiti putevi kodiranje informacija. U drugoj polovici 19. stoljeća američki izumitelj Samuel Morse izmislio je nevjerojatan kod koji i danas služi čovječanstvu. Informacije su kodirane u tri "slova": dugi zvučni signal(crtica), kratki signal (točka) i bez signala (stanka) za odvajanje slova. Dakle, kodiranje se svodi na korištenje skupa znakova poredanih u strogo definiranom redoslijedu.

Ljudi su uvijek tražili načine brza razmjena poruke. Za to su poslani glasnici i korišteni golubovi pismonoše. Narodi su imali razne načine upozorenja na nadolazeću opasnost: bubnjanje, dim od lomača, zastave i sl. Međutim, korištenje takve prezentacije informacija zahtijeva prethodni dogovor o razumijevanju poruke koja se prima.
Slavni njemački znanstvenik Gottfried Wilhelm Leibniz predložio je jedinstveni i jednostavan sustav predstavljanje brojeva. "Računanje pomoću dvojki... temeljno je za znanost i dovodi do novih otkrića... kada se brojevi svedu na najjednostavnije principe, a to su 0 i 1, posvuda se pojavljuje prekrasan poredak."

Danas se ova metoda predstavljanja informacija, koristeći jezik koji sadrži dva znaka 0 i 1, široko koristi u tehničkim uređajima.

Ova dva simbola 0 i 1 obično se nazivaju bitovi (od engl. binarna znamenka– binarni znak).

bit – najmanja mjerna jedinica informacije i označava se binarnim brojem.

Većom jedinicom promjene količine informacija smatra se 1 bajt koji se sastoji od 8 bitova.
1 bajt = 8 bita.

Inženjere je ova metoda kodiranja privukla jednostavnošću tehničke implementacije – bilo da postoji signal ili ne. Pomoću ova dva broja možete kodirati bilo koju poruku.

Ime

Simbol

Odnos prema drugim jedinicama

1 Kbit = 1024 bita = 210 bita ≈ 1000 bita

1 Mbit = 1024 Kbit = 220 bita ≈ 1.000.000 bita

1 Gbit = 1024 Mbit = 230 bita ≈ 1.000.000.000 bita

Kilobajt

Kbajt (KB)

1 KB = 1024 bajta = 210 bajtova ≈ 1000 bajtova

Megabajt

MB (MB)

1 MB = 1024 KB = 220 bajtova ≈ 1.000.000 bajtova

Gigabajt

GB (GB)

1 GB = 1024 MB = 230 bajtova ≈ 1.000.000.000 bajtova

Učenici bilježe definicije i glavne točke u svoje bilježnice.

Na tablicama se nalaze pomoćne bilješke o temi.

Praktični dio

U ovoj lekciji ćemo raditi s programom za snimanje zvuka. Standardna aplikacija Snimanje zvuka igra ulogu digitalnog magnetofona i omogućuje snimanje zvuka i njegovo spremanje u datoteke u *.wav formatu. Ovaj program vam također omogućuje uređivanje zvučne datoteke, nalažu jedno na drugo i također se reproduciraju.

Pokrenite program Snimač zvuka klikom na “Start→Svi programi→Dodaci→Zabava→Snimač zvuka.”
Nastavnik objašnjava sučelje programa i svrhu tipki.

Zatim učenici snimaju zvuk pomoću mikrofona. Primijeni na snimljeni zvuk razne efekte(povećati/smanjiti brzinu, povećati/smanjiti glasnoću, dodati jeku, obrnuti (pogledajte program „Dobri vicevi” na STS).

Za ponovno snimanje zvuka, pomaknite klizač i uključite snimanje. Za brisanje koristite izbornik "Uredi".
Učenici koji poznaju računala pokušavaju spremati i miješati datoteke.

Domaća zadaća

Udžbenik: paragraf 2.3 str. 12-21

Znati što je informacija, svojstva informacije, mjerne jedinice količine informacije.

Pišite u dnevnike

Studentska pitanja

Odgovori na pitanja studenata.

Postavljajte pitanja o novom obrazovnom materijalu

Sažetak lekcije

Sažimanje lekcije. Ocjenjivanje.
Tijekom sata naučili smo što su informacije, razgovarali o svojstvima i oblicima prezentiranja informacija, upoznali se s binarni kod i saznali u kojim jedinicama se mjere informacije.
Također ćemo naučiti kako snimati i montirati zvukove pomoću programa Snimanje zvuka.

Obrada informacija sastoji se od dobivanja nekih "informacijskih objekata" od drugih "informacijskih objekata" izvršavanjem određenih algoritama i jedna je od glavnih operacija koje se izvode na informacijama i glavno sredstvo za povećanje njihove količine i raznolikosti.

Na najvišoj razini mogu se razlikovati numerička i nenumerička obrada. Ove vrste obrade uključuju različita tumačenja sadržaja pojma „podatak“. Na numerička obrada koriste se objekti kao što su varijable, vektori, matrice, višedimenzionalni nizovi, konstante itd. Na nenumerička obrada objekti mogu biti datoteke, zapisi, polja, hijerarhije, mreže, odnosi itd. Druga je razlika u tome što kod numeričke obrade nije jako bitan sadržaj podataka, dok nas kod nenumeričke obrade zanimaju izravne informacije o objektima, a ne njihova ukupnost.

Sa stajališta implementacije temeljene na suvremenom napretku računalne tehnologije, razlikuju se sljedeće vrste obrade informacija:

sekvencijalna obrada, koji se koristi u tradicionalnoj von Neumann arhitekturi računala s jednim procesorom;

paralelna obrada, koristi se kada u računalu postoji nekoliko procesora;

obrada cjevovoda, povezan s korištenjem istih resursa u računalnoj arhitekturi za rješavanje različitih problema, a ako su ti zadaci identični, onda je to sekvencijalni cjevovod, ako su zadaci isti - vektorski cjevovod.

Uobičajeno je klasificirati postojeće računalne arhitekture sa stajališta obrade informacija u jednu od sljedećih klasa.

Arhitekture jednog toka podataka instrukcija (SISD).. Ova klasa uključuje tradicionalne jednoprocesorske sustave, gdje postoji središnji procesor koji radi s parovima atribut-vrijednost.

Arhitektura s jednom instrukcijom i podacima (SIMD).. Značajka ove klase je prisutnost jednog (centralnog) kontrolera koji kontrolira više identičnih procesora. Ovisno o mogućnostima kontrolera i procesorskih elemenata, broju procesora, organizaciji načina pretraživanja i karakteristikama usmjernih i izravnalnih mreža, razlikuju se:

Matrični procesori koji se koriste za rješavanje vektorskih i matričnih problema;

Asocijativni procesori, koji se koriste za rješavanje nenumeričkih problema i koriste memoriju u kojoj se može izravno pristupiti informacijama pohranjenim u njoj;

Skupovi procesora koji se koriste za numeričku i nenumeričku obradu;

Cjevovodni i vektorski procesori.

Arhitekture višestrukih instrukcija s jednim podacima (MISD).. Cjevovodni procesori mogu se svrstati u ovu klasu.

Arhitekture s više instrukcija i više podataka (MIMD).. Ova klasa može uključivati ​​sljedeće konfiguracije: višeprocesorski sustavi, višeprocesorski sustavi, računalni sustavi koji se sastoje od mnogo strojeva, računalne mreže.

Glavni postupci obrade podataka prikazani su na slici.

Stvaranje podataka, kao operacija obrade, osigurava njihovo formiranje kao rezultat izvršenja nekog algoritma i daljnju upotrebu za transformacije na višoj razini.

Izmjena podataka povezan je s prikazom promjena u stvarnom predmetnom području, koje se provode uključivanjem novih podataka i uklanjanjem nepotrebnih.

Osiguravanje sigurnosti i integriteta podataka usmjerena je na primjeren prikaz stvarnog stanja predmetnog područja u informacijskom modelu i osigurava zaštitu informacija od neovlaštenog pristupa (sigurnost) te od kvarova i oštećenja hardvera i softvera.

Traži informacije, pohranjen u memoriji računala, provodi se kao samostalna radnja pri odgovaranju na različite zahtjeve i kao pomoćna operacija pri obradi informacija.

Slika - Osnovni postupci obrade podataka

Podrška pri odlučivanju je najvažnija radnja koja se izvodi prilikom obrade informacija. Široka raznolikost donesenih odluka dovodi do potrebe za korištenjem različitih matematičkih modela.

Ovisno o stupnju svjesnosti o stanju upravljanog objekta, potpunosti i točnosti modela objekta i upravljačkog sustava, interakciji s vanjskom okolinom, proces donošenja odluka odvija se u različitim uvjetima:

1) donošenje odluka u uvjetima izvjesnosti. U ovom se problemu modeli objekta i upravljačkog sustava smatraju zadanima, a utjecaj vanjske okoline beznačajnim. Dakle, postoji nedvosmislena veza između odabrane strategije korištenja resursa i konačnog rezultata, što znači da je u uvjetima izvjesnosti dovoljno koristiti pravilo odlučivanja za procjenu korisnosti opcija odlučivanja, uzimajući kao optimalnu onu koja dovodi do najveći učinak. Ako postoji nekoliko takvih strategija, sve se one smatraju ekvivalentnima. Za pronalaženje rješenja u uvjetima sigurnosti koriste se metode matematičkog programiranja;

2) donošenje odluka u uvjetima rizika. Za razliku od prethodnog slučaja, za donošenje odluka u uvjetima rizika potrebno je uzeti u obzir utjecaj vanjske okoline koji se ne može točno predvidjeti, a poznata je samo vjerojatnosna distribucija njegovih stanja. Pod tim uvjetima, korištenje iste strategije može dovesti do različitih ishoda, čije se vjerojatnosti smatraju danima ili se mogu odrediti. Procjena i odabir strategija provodi se korištenjem pravila odlučivanja koje uzima u obzir vjerojatnost postizanja konačnog rezultata;

3) donošenje odluka u uvjetima neizvjesnosti. Kao iu prethodnom zadatku, ne postoji jasna veza između izbora strategije i konačnog rezultata. Osim toga, nepoznate su i vrijednosti vjerojatnosti pojave konačnih rezultata koje se ili ne mogu utvrditi ili nemaju smisleno značenje u kontekstu. Svaki par “strategija – konačni rezultat” odgovara nekoj vanjskoj procjeni u obliku dobitka. Najčešći je korištenje kriterija dobivanja najvećeg zajamčenog dobitka;

4) donošenje odluka u višekriterijskim uvjetima. U bilo kojem od gore navedenih zadataka, višekriterij se javlja u slučaju postojanja nekoliko neovisnih ciljeva koji se ne mogu svesti jedan na drugi. Prisutnost velikog broja rješenja otežava procjenu i odabir optimalne strategije. Jedno od mogućih rješenja je korištenje metoda modeliranja.

Izrada dokumenata, sažetaka, izvješća sastoji se od pretvaranja informacija u oblike koje mogu čitati i ljudi i računala. Operacije poput obrade, čitanja, skeniranja i sortiranja dokumenata također su povezane s ovom radnjom.

Prilikom obrade informacije se prenose iz jednog oblika reprezentacije ili postojanja u drugi, što je određeno potrebama koje se javljaju u procesu implementacije informacijskih tehnologija.

Implementacija svih radnji koje se izvode u procesu obrade informacija provodi se pomoću različitih programskih alata.

obrada informacija) Istraživači na informacijskim pozicijama. pristup proučavanju ljudi. ponašanja dijele nekoliko ključnih pretpostavki. Najvažnija pretpostavka je da je ponašanje određeno unutarnjim protokom informacija. unutar granica glumca. Od ove informacije tok je unutarnji i stoga nedostupan promatraču, koriste se posebne metode i metodologija za izvođenje zaključaka o tom postuliranom toku. Ali sve te metode dijele isti osnovni princip. svrha istraživanja O. i., rez je mapiranje internih informacija. kanala. Pristup s gledišta O. i. koristi metode koje su u mnogočemu slične onima koje koriste inženjeri projektirajući velike sustave. ljudski. stvorenje se promatra kao složen sustav, a eksperimentalni psiholozi pokušavaju otkriti što se događa unutar "crne kutije". Pokušaj razumijevanja internih informacija. tijek se inicijalno provodi procesom testiranja alternativnih reprezentacija temeljenih na različitim kombinacijama podsustava s različitim svojstvima. Nije dovoljno stvoriti model koji će reproducirati ljudi. ponašanje, iako je to, naravno, nužan uvjet za svaki model O. i. Dakle, teoretičar na području O. i. mora stvoriti točan model ne samo ponašanja, već i unutarnjih shema (obrasaca) protoka informacija. prije nego što se može pronaći prihvatljivo objašnjenje. razmišljanje i ponašanje. Modeli O. i. razlikuju po broju i rasporedu podsustava. Mnogi od mogućih plasmana čine se prihvatljivima, tako da teoretičar mora pokušati pokazati superiornost svog modela u usporedbi s drugim konkurentskim modelima. Rijetko se može naći dogovor o tome koji je model bolji, a to zbunjuje nespecijaliste koji žele znati samo nešto o modelima informacijskih procesa. Još više dobri modeli tijekom vremena zamjenjuju novije ili čak starije teorije, oživljene dolaskom novih podataka ili novih metoda. Tipični model O. i. predstavlja ljudski kognitivni sustav. kao niz blokova (pravokutnika) povezanih strelicama različiti tipovi. Blokovi su simboličke slike podsustava koji obavljaju različite funkcije i implementiraju procese koji šalju informacije. duž određene rute od bloka do bloka. Svaki blok predstavlja generaliziranu vrstu transformacije informacija koja se događa u glavi osobe. Kako se model usavršava, povećava se razina detalja predstavljenih blokovima. Blok koji prikazuje relativno detaljnu razinu često se naziva O. i. stupanj. ili izolirani podsustav. Precizna definicija koraci su matematički složeni, ali nećemo biti daleko od istine ako govorimo o jednostavna transformacija informacija Općenito, izlaz stupnja nije isti kao njegov ulaz. Na primjer, jedan općeprihvaćeni model pamćenja sugerira da se tiskane riječi percipirane očima prekodiraju u format povezan sa zvukom tih riječi kada se čitaju naglas. Ta se transformacija odvija čak i u slučajevima kada ljudi. od njih se ne traži da izgovore ove riječi. Posljedično, vizualni ulazni signal je transformiran u slušni (tj. akustični ili fonološki) izlazni signal. Ova vrsta transformacije prilično je uobičajena u strojevima. Kako bi se simulirala ljudska fleksibilnost. informacija potreban procesor razne uređaje. Najjednostavniji uređaj nastaje kada je nekoliko stupnjeva povezano ravnim linijama, a izlaz jednog postaje ulaz drugog. To je takozvana sekvencijalna obrada jer nijedan stupanj ne može izvršiti vlastitu informacijsku transformaciju. dok ne dobije izlazni signal iz prethodnog stupnja lanca. Naravno, to se neće dogoditi dok ta faza ne primi informaciju. od svog prethodnika. Prema tome, modeli sekvencijalne obrade zahtijevaju da svaki stupanj čeka na svoj red prije nego proizvede izlazni signal. Ako faza ne mora čekati završetak rada u drugim fazama, tada se takav raspored podsustava naziva paralelna obrada. U paralelnoj obradi, više stupnjeva može pristupiti istom izlaznom signalu u isto vrijeme. Krug koji uključuje i serijske i paralelne komponente naziva se hibridna obrada. Hibridni procesori često su snažniji od sekvencijalnih ili paralelnih procesora, ali ta dodatna snaga dolazi po cijenu većih poteškoća u razumijevanju i analizi. Budući da mnogi ljudi smatraju da su sekvencijalni modeli lakši za razumijevanje, većina modela O. i. biti dosljedan. Iako sada imamo izvrsnu klasifikacijsku shemu. strukturu modela u tri kategorije - sekvencijalne, paralelne i hibridne - sama struktura ne može odrediti predviđanja koja generira model. Također moramo znati "cijenu" koju svaka faza zahtijeva za izvođenje svoje transformacije informacija. To se naziva raspodjela resursa ili sposobnost. Sposobnost je hipotetski konstrukt koji opisuje stupanj kontrole nad izvedbom faze. Neki modeli pretpostavljaju da svaki stupanj ima dovoljno sposobnosti za obavljanje svojih zadataka, bez obzira na to koliko je drugih stupnjeva aktivno u tom trenutku i koliko bi njihov posao mogao biti složen. Dr. modeli pretpostavljaju ograničenje resursa ili kapaciteta tako da se stupnjevi moraju natjecati za pristup resursima obrade. U takvim modelima stupanj ne može uvijek raditi tako učinkovito kao da je jedini stupanj u sustavu. Stoga, kako bismo napravili predviđanja za određeni model, moramo točno odrediti i strukturu tog modela i njegove očekivane mogućnosti. Najbolji modeli O. i. u ljudima utvrditi: a) broj i konfiguraciju internih faza obrade; b) zahtjeve za sposobnostima pojedinih razina; c) puna dostupnost resursa i pravila koja kontroliraju raspodjelu resursa za pojedine faze. Vidi također Teoriju obrade informacija B. Kantowitza

Informacijski procesi.

Pohrana, obrada i prijenos informacija

Odnos između procesa pohranjivanja, obrade i prijenosa informacija, vrsta informacijskih medija, metoda obrade informacija, vrsta izvora i primatelja informacija, komunikacijskih kanala, njihovih vrsta i načina zaštite od buke, mjerne jedinice brzine prijenosa informacija. , kapacitet komunikacijskog kanala

Procesi pohranjivanja, obrade i prijenosa informacija glavni su informacijski procesi. U različitim kombinacijama prisutni su u procesima primanja, pretraživanja, zaštite, kodiranja i drugim informacijskim procesima. Razmotrimo pohranu, obradu i prijenos informacija na primjeru radnji koje učenik izvodi s informacijama prilikom rješavanja problema.

Opišimo informacijsku aktivnost učenika u rješavanju problema u obliku niza informacijskih procesa. Stanje problema (informacija) pohranjeno u udžbeniku. Događa se kroz oči emitirati informacije iz udžbenika u vlastitu memoriju učenika, u kojoj se informacije pohranjeno. U procesu rješavanja problema, učenikov mozak djeluje obrada informacija. Proizlaziti pohranjeno u sjećanju jednog školarca. Emitiranje Rezultat - nova informacija - nastaje uz pomoć učenikove ruke upisivanjem u bilježnicu. Rezultat rješavanja problema pohranjeno u đačkoj bilježnici.

Tako (sl. 9) možemo razlikovati procese pohranjivanja informacija (u ljudskom pamćenju, na papiru, disku, audio ili videovrpci itd.), prijenosa informacija (pomoću osjetila, govora i motoričkog sustava čovjeka) i procesiranja informacija. (u stanicama ljudskog mozga).

Informacijski procesi su međusobno povezani. Na primjer, obrada i prijenos informacija nemogući su bez pohranjivanja, a da bi se sačuvale obrađene informacije moraju se prenijeti. Pogledajmo detaljnije svaki informacijski proces.

Riža. 9. Međuodnos informacijskih procesa

Pohrana podataka je informacijski proces, pri čemu informacija ostaje nepromijenjena u vremenu i prostoru.

Informacije se ne mogu pohraniti bez fizičkog medija.

Nositelj informacija -fizičko okruženje koje izravno pohranjuje informacije.

Nositelj informacija, odn nosač informacija, Može biti:

■ materijalni predmet (kamen, ploča, papir, magnetni i optički diskovi);

■ tvar u različitim stanjima (tekućina, plin, krutina);

■ valovi različite prirode (akustični, elektromagnetski, gravitacijski).

U primjeru školarca razmatrani su nositelji informacija kao što su udžbenički papir i bilježnice (materijalni objekt), ljudska biološka memorija (materija). Kada je učenik primio vizualnu informaciju, nositelj informacije bila je svjetlost (val) koja se reflektirala od papira.

Postoje dvije vrste medija informacija: unutarnje I vanjski. Interni mediji (na primjer, ljudska biološka memorija) imaju brzinu i učinkovitost reprodukcije održavanje pohranjenih informacija. Vanjski mediji (na primjer, papir, magnetski i optički diskovi) su pouzdaniji i mogu pohraniti velike količine informacija. Koriste se za dugotrajnu pohranu informacija.

Informacije na vanjskim medijima moraju biti pohranjene tako da se mogu pronaći i, ako je moguće, dovoljno brzo. Da biste to učinili, informacije su organizirane abecednim redom, vrijeme primitka i drugi parametri. Vanjski mediji prikupljeni zajedno i namijenjeni dugotrajnoj pohrani organiziranih informacija su spremište informacija. Repozitoriji informacija uključuju različite knjižnice i arhive, uključujući one elektroničke. Količina informacija koja se može smjestiti na nosač informacija određuje informacijski kapacitet prijevoznik. Kao i količina informacija u poruci, informacijski kapacitet medija mjeri se u bitovima.

Obrada podataka je informacijski proces tijekom kojeg se informacija mijenja u sadržaju ili obliku.

Informacije obrađuje izvođač prema određenim pravilima. Izvođač može biti osoba, grupa * životinja, stroj.

Obrađene informacije pohranjuju se u internu memoriju izvođača. Kao rezultat obrade informacija od strane izvođača, iz izvorne informacije dobivaju se smisleno nove informacije ili informacije predstavljene u drugačijem obliku (Sl. 10).

Riža. 10. Obrada informacija

Vratimo se na razmatrani primjer o školarcu koji je riješio zadatak. Školarac koji je bio izvođač, primljeno popratne informacije u obliku problemskog stanja, obradio informacije u skladu s određenim pravila(primjerice, pravila za rješavanje matematičkih problema) i primljeno nove informacije u obliku željenog rezultata. Tijekom obrade informacije su pohranjene u memoriji učenika, što je Unutarnja memorija osoba.

Obrada informacija može se izvršiti putem:

■ matematički proračuni, logično razmišljanje (na primjer, rješavanje problema);

■ ispravci ili dodaci informacija (na primjer, ispravljanje pravopisnih pogrešaka);

■ promjene u obliku prezentacije informacija (na primjer, zamjena teksta grafičkom slikom);

■ kodiranje informacija (na primjer, prevođenje teksta s jednog jezika na drugi);

■ organiziranje, strukturiranje informacija (na primjer, sortiranje prezimena po abecedi).

Vrsta informacija koje se obrađuju može biti drugačija, a pravila obrade mogu biti drugačija. Automatizirajte proces obrade moguće je samo kada su informacije prezentirane na poseban način i kada su pravila obrade jasno definirana.

Prijenos informacija je informacijski proces tijekom kojeg se informacija prenosi s jednog informacijskog medija na drugi.

Proces prijenosa informacija, poput njihove pohrane i obrade, također je nemoguć bez medija za pohranu. U primjeru o školarcu, u trenutku kada čita tvrdnju problema, informacije se prenose s papira (s vanjskog nosača informacija) u učenikovo biološko pamćenje (na unutarnji nosač informacija). Štoviše, proces prijenosa informacija odvija se uz pomoć svjetla reflektiranog od papira - vala, koji je nositelj informacija.

Proces prijenosa informacija događa se između izvor informacija, koji ga prenosi, i primatelj informacija koji to prihvaća. Na primjer, knjiga je izvor informacija za osobu koja je čita, a osoba koja čita knjigu je primatelj informacija. Informacije se prenose od izvora do primatelja putem komunikacijski kanal(slika 11). Komunikacijski kanal može biti zračna, vodena, metalna i optička žica.

Riža. 11. Prijenos informacija

Između izvora i primatelja informacija može postojatiPovratne informacije. Kao odgovor na primljenu informaciju, prijamnik može poslati informaciju izvoru. Ako je izvor ujedno i primatelj informacije,a primatelj je izvor, onda se takav proces prijenosa informacija naziva razmjena informacija.

Kao primjer, razmotrite usmeni odgovor učenika učitelju tijekom lekcije. U ovom slučaju, vi ste izvor informacija! učenik, a primatelj informacija je učitelj. Izvor i primatelj informacija imaju nositelje informacija – biološko pamćenje. U procesu učenikovog odgovora nastavniku događa se sljedeće: informacija se prenosi iz učenikove memorije u učiteljevu memoriju Komunikacijski kanal između učenika i učitelja je zrak, a proces prijenosa informacija odvija se pomoću nositelj informacije - akustični val. Ako nastavnik samo sluša, ali i ispravlja učenikov odgovor, a učenik uvažava nastavnikove komentare, tada dolazi do razmjene informacija između nastavnika i učenika.

Informacije se prenose komunikacijskim kanalom određenom brzinom koja se mjeri brojem prenesene informacije po jedinici vremena (bit/s). Stvarna brzina prijenosa informacija* ne može biti veća od najveće moguće* brzine prijenosa informacija preko određenog komunikacijskog kanala, koja se naziva propusna moć komunikacijskog kanala i ovisi o njegovim fizičkim svojstvima.

Brzina prijenosa informacija- količina informacija prenesenih u jedinici vremena.

Kapacitet komunikacijskog kanala- najveća moguća brzina prijenosa informacija preko određenog komunikacijskog kanala.

Putem komunikacijskog kanala informacije se prenose pomoću signala. Signal je fizički proces koji odgovara nekom događaju i služi za prijenos poruke o tom događaju putem komunikacijskog kanala. Primjeri signala su mahanje zastavama, treptanje svjetiljki, lansiranje signalnih raketa, Telefonski pozivi. Signal se može prenositi pomoću valova. Na primjer, radio signal se prenosi elektromagnetskim valom, i zvučni signal- akustični val. Pretvorba poruke u signal koji se može prenijeti komunikacijskim kanalom od izvora do primatelja informacija događa se kodiranjem. Pretvaranje signala u poruku koja će biti razumljiva primatelju informacije vrši se pomoću dekodiranja (slika 12).

Riža. 12. Prijenos signala

Kodiranje i dekodiranje može izvršiti i živo biće (na primjer, osoba, životinja) i tehnologija. uređaj (na primjer, računalo, elektronički prevoditelj).

Tijekom prijenosa informacija moguće je izobličenje ili gubitak informacija zbog smetnji tzv buka. Šum se javlja zbog loše kvalitete komunikacijskih kanala ili njihove nesigurnosti. Postoje različiti načini zaštite od buke, primjerice tehnička zaštita komunikacijskih kanala ili ponovljeni prijenos informacija.

Na primjer, zbog buke s ulice otvoren prozor, učenik možda neće čuti dio zvučnih informacija koje prenosi učitelj. Kako bi učenik čuo učiteljevo objašnjenje bez izobličenja, možete unaprijed zatvoriti prozor ili zamoliti učitelja da ponovi ono što je rečeno.

Signal može biti kontinuiran ili diskretan. Kontinuirani signal glatko mijenja svoje parametre tijekom vremena. Primjer kontinuiranog signala su promjene atmosferskog tlaka, temperature zraka i visine Sunca iznad horizonta. Diskretni signal naglo mijenja svoje parametre i poprima konačan broj vrijednosti u konačnom broju puta. Signali predstavljeni kao pojedinačni znakovi su diskretni. Na primjer, signali Morseove azbuke, signali koji se koriste za prijenos teksta i numeričkih informacija, su diskretni signali. Budući da se svaka pojedinačna vrijednost diskretnog signala može povezati s određenim brojem, diskretni signali se ponekad nazivaju digitalnim.

Signali jedne vrste mogu se pretvoriti u signale druge vrste. Na primjer, graf funkcije (kontinuirani sig gotovina) može se prikazati kao tablica pojedinačnih vrijednosti (diskretni signal). I obrnuto, znajući vrijednosti funkcije za različite vrijednosti argumenata, možete izgraditi graf funkcije točku po točku. Zvučna glazba, koja se prenosi kontinuiranim signalom, može se prikazati u obliku diskretnog notnog zapisa. Suprotno tome, diskretne note mogu se koristiti za reprodukciju kontinuiranog glazbenog djela. U mnogim slučajevima pretvaranje jedne vrste signala u drugu može dovesti do gubitka nekih informacija.

postojati tehnički uređaji uređaji koji rade s kontinuiranim signalima (npr. živin toplomjer, mikrofon, magnetofon) i tehnički uređaji koji rade s diskretnim signalima (npr. CD player, digitalni fotoaparat, mobilni telefon). Računalo može raditi i s kontinuiranim i s diskretnim signalima.