Вход

Информатика как наука

Реферат по информатике и информационным технологиям
Дата добавления: 01 сентября 2010
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 4 Мб (архив zip, 419 кб)
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
23 Автореферат Информатика как наука СОДЕРЖАНИЕ Введение 2 1.1. Информация – это… 1.2. Эволюция материи 1.3. Теория отражения 1.4. Носители информации , память 1.5. Носители информации вещество и поле 1.6. Процесс сообщения . Сигнал 1.7. Целенаправленная передача информации . Данные 1.8. Непрерывное и дискретное Знания 1.9. Знания 1.10. Целенаправленная передача информации 1.11. Данные Введение Информатика - наука об информации и технических средствах ее сбора , хранения , обработки , передачи. Кратко можно сказать , что информатика = информация + автоматика. Термин информ атика был предложен французскими учеными , в США эту науку называют computer since . Информатика молодая наука , ей нет еще и 100 лет . И зарождение теоретических основ информатики , и появление первых ЭВМ относятся к середине XX века . Информатика также многог ранна , как и одна из древнейших наук математика . Математика объединяет в себе такие достаточно разнящиеся разделы , как : алгебра , геометрия , теория множеств , интегральное и дифференциальное исчисление и т.д . Структура современной информатики может быть схе м атично представлена так : 23 Рис . 1. Основные разделы информатики. В настоящее время информатика и ее практические результаты становятся важнейшим двигателем научно-технического прогресса и развития чел овеческого общества . Скорость развития средства обработки и передачи информации поразительна , в истории человечества этому бурно развивающемуся процессу нет аналога . Сведения , касающиеся прикладной области быстро устаревают . На смену одним технологиям при х одят другие , более совершенные и более сложные . Специалисты в области информационных технологий должны непрерывно обучаться и повышать свою квалификацию . Однако , иметь теоретические и практические знания в области информатики в наше время стало необходимо с тью для всех , потому что общество , в котором мы живем , является информационным обществом. Тип общества определяется по тому , в какой сфере занята большая часть населения . Человеческое общество в своем эволюционном развитии прошло следующие стадии : - первоб ытное (охота и собирательство ) ; - аграрное (земледелие и скотоводство ) ; - индустриальное (промышленное производство ) ; - информационное (информационное производство ) . Сегодня налицо все признаки информационного общества : - электронный документооборот ; - инф ормационная и сетевая грамотность населения ; - превращение информации в товар ; - доступность населению баз данных и знаний (в том числе сети Интернет ); - информатизация основных систем общества . Раздел 2. Феномен информации 1. Информация – это… Попробуйте ответить на простой , казалось бы , вопрос : что такое информация ? Вы пользуетесь этим термином постоянно : работаете с информацией , ищете информацию , воспринимаете информацию , действуете под управлением информации . Задумайтесь на минуту и попытайтесь ответить : Информация – это… Что у вас получилось ? Самые популярные в такой ситуации ответы : “Это что-то новое” , “Это сообщения , сведения” , “Это знания” , “Это данные”… Слово “ information” де йствительно переводится с латинского языка , как “осведомление” , “разъяснение” , и такое определение устраивало человечество до сороковых годов двадцатого века . Этим термином пользовались для определения чисто практических понятий , таких , как некоторая сово купность знаний , сведений о конкретном предмете , явлении , событии . Такая информация носит вполне конкретный характер и во многих случаях не несёт в себе количественной оценки . Тысячелетиями слово “информация” было рядовым , ничем не выделяющимся среди деся тков тысяч других слов . Все это долгое время человек считал себя единственным созданием , способным к передаче , приему и творению информации. Положение стало меняться с появлением кибернетики – науки об управлении . "Кибернетика " Норберта Винера увидела свет в 1948 году . Она открыла людям глаза на то , что сейчас известно каждому – информационные процессы происходят в любом живом организме , начиная с амебы и вируса . Созданные человеком машины также работаю под управлением информации . Любое сообщество живых су щ еств – муравьев , пчел , рыб , птиц и , конечно , людей не может существовать без потоков информации , циркулирующих в нем . Датой рождения “Теории информации” также считается 1948 год . Именно тогда в реферативном журнале американской телефонной компании "Белл с истем " появилась статья 32-летнего инженера-связиста Клода Шеннона "Математическая теория связи” , в которой он предложил способ измерения количества информации . С этого момента понятие "информация " начинает расширять сферу своего применения. Вскрытие единс тва процессов в живом и неживом , широкое внедрение ЭВМ , стремительное нарастание информационного потока в виде газет , журналов , книг , теле - и радиотрансляций придало совершенно другое , новое значение слову “информация” . На современном этапе развития науки признано , что понятие "информация " значительно более ёмкое и , что очень важно , существует и вне нашего восприятия . Другими словами , весь окружающий нас мир , как доступный , так и недоступный нам , всюду имеет информационную структуру . “Информация” превратил ась в необычайно широкое понятие и встала в один ряд с такими философскими категориями , как материя , энергия , пространство и время . Однако единого общепризнанного определения информации не существует до сих пор , более того , это понятие остается одним их с а мых дискуссионных в современной науке . Все мы имеем представление о том , что такое материя , энергия , пространство , время , информация , мы можем описать их свойства , мы можем их измерять , но мы так и не можем пока дать их четкого научного определения . Давай те познакомимся с определениями информации , данными выдающимися учеными : - Информация – это обозначение содержания , полученного от внешнего мира в процессе приспособления к нему (Н . Винер ). - Информация – отрицательная энтропия (негэнтропия ) (Л. Бриллюэн ). - Информация – вероятность выбора (А . М . Яглом , И . М . Яглом ). - Информация – снятая неопределенность (К. Шеннон ). - Информация – мера сложности структур , мера упорядоченности материальных систем (А . Моль ). - Информация - снятая неразличимость , передача р азнообразия (У.Р. Эшби ). - Информация – отраженное разнообразие (А. Д. Урсул ). - Информация – мера неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени (В . М . Глушков ). Чтобы быть понятым , этот небольшой обзор определений нуждается в доп олнительных пояснениях , и мы постараемся дать их в ходе дальнейшего изложения этого и следующего раздела . Дочитав третий раздел этой книги , вернитесь , и заново перечитайте этот список . 2. Эволюция материи Согласно современным теориям эволюции , процесс развития Вселенной есть процесс самоорганизации . В ходе самоорганизации кварков появились протоны и нейтроны , при самоорганизации атомов возникло множество молекул , при самоорганизации молекул появилась жи вая клетка , при самоорганизации клеток – организм , при самоорганизации организмов – популяции и социумы… . Повышение сложности системы , ее прогрессивное развитие связано с увеличением количества информации , накопленного системой , проявляющегося в ее струк туре . Так , по данным некоторых исследований , при переходе от атомного уровня к молекулярному количество информации увеличивается в 10 3 раза . Количество информации , относящейся к организму человека , примерно в 10 11 раз больше информации , содержащейся в одно клеточном организме. Применение информационной модели развития дает возможность прояснить механизм прогресса усложнением , упорядочиванием и повышением степени организации материальных систем. Рис. 2. Уровни организации материи. Рис. 3. Время становления уровней организации материи. 3. Теория отражения Всеобщее свойство материи , обеспечивающее передачу информации на всех стадиях ее организаци и , называется отражение ( reflection ) и заключается “в воспроизведении , фиксировании того , что принадлежит отражаемому предмету . "... Логично предположить , что вся материя обладает свойством , по существу родственным с ощущением , свойством отражения ..." (Лен ин В . И ). Любое отражение несёт в себе информацию об отражаемом объекте . Способность к отражению зависит от уровня организации материи . Взаимодействиям объектов неорганической природы присущи пассивные формы отражения : - простая механическая деформация (о тпечаток тела на песке ); - сокращение или расширение в зависимости от колебаний окружающей температуры (термометр ); - отражение световых электромагнитных волн (фотография ); - отражение звуковых электромагнитных волн (эхо ); - химические изменения (цвет лак мусовой бумаги ); - и т . д . Хотя и у неорганических форм материи мы наблюдаем определенные признаки чувствительности – притяжение и отталкивание частиц , атомная валентность , молекулярная связь , неорганические тела не способны активно использовать результат ы взаимодействия как средство самосохранения . Но этот пассивный “зачаточный” вид отражения , носящий форму лишь физического взаимодействия тел , является генетической предпосылкой для возникновения более высоких форм отражения в живой природе и человеческом обществе , когда отражение превращается в информационную модель , в образ и используется в процессах познания и управления. Активные формы отражения : - раздражимость клетки ; - чувствительность , т . е . способности иметь ощущения ; - восприятие - способности от ражать вещи в некоторой совокупности их свойств ; - мышление - отражение существенных связей в окружающем мире ; - сознание и самосознание. Становление человека и человеческого общества в процессе трудовой деятельности и общения с помощью речи обусловило воз никновение формы отражения в виде сознания и самосознания . Сознание – высш ая форма отражения на современном этапе эволюции материи. Чем больше внутреннее разнообразие системы , тем больше ее элементов реагируют на внешнее воздействие изменением своих свойств , тем адекватнее отражение системой внешнего мира , а чем больше возможно стей отражения , тем система может быстрее совершенствоваться , увеличивая свое разнообразие . Не масса и не энергия , а развитие у систем способности к адекватному отражению характеризует уровень их организации . На простом примере для нас это означает следу ющее : если вы знаете только русский язык , и не знаете , скажем , английского языка , то вы не способны отражать в своем сознании англоязычную речь и письмо , не способны извлекать из нее информацию и ориентироваться при помощи этой информации . Те , кто знают о б а этих языка , бесспорно , имеют больше возможностей для ориентации в окружающем мире и для дальнейшего расширения своих знаний . Таким образом , если , согласно ленинской теории отражения , процесс распространения информации есть процесс отражения , то восприня тая информация есть результат отражения - воспринятый образ . При отражении в материальных структурах этот образ материален , при отражении в идеальном сознании - идеален. Вот небольшой список однокоренных слов : - Формация (лат . Formatio ) – вид , видимость , внешность , наружность , поверхность , облик , образ , форма. - Реформация – преобразование исходной формы в новую форму. - Деформация - искажение исходной формы. - Информация – внедрение в исходную форму , то есть след , отпечаток , впечатление , вкрапление , образ , память о чужой форме. Так на этом фоне может буквально пониматься слово «информация». 4. Носители информации , память На физическом уровне восприятие информации , происходит путем изменения значений чувствительных к источнику ин формации свойств приёмника информации . Т.е . чтобы приемник мог воспринять информацию от источника он должен на него реагировать . Стекло не реагирует на изменение магнитного поля , а железо намагничивается ; светочувствительные клети сетчатки человеческого г лаза не чувствительны к волнам в ультрафиолетовом диапазоне , а глаза большинства насекомых – чувствительны и т.п . Если приёмник оказался чувствительным к источнику , то он может сохранять (запоминать ) вызванное источником изменение значений своих свойств и после окончания воздействия , то есть после устранения причины изменения этих свойств . Это и есть следствие , или след (отпечаток , образ , впечатление ). Способность материальных объектов к запоминанию информации теперь широко используется человечеством . В т ех местах , где мы проводим ручкой по бумаге , мы изменяем ее оптические свойства (коэффициент преломления ), тот же принцип используется при записи на компакт-диски . Магнитная лента и дискета легко изменяют под направленным воздействием магнитные свойства с воих элементов , фотопленка и фотобумага – химические свойства , а память живой материи основана на биохимических процессах. В обиходном понимании мы называем носителем информации именно то , что специально создано и используется нами как собственная внешняя память , на чем мы можем целенаправленно запечатлеть информационные образы и переместить их в пространстве и времени : дискета , бумага , фотопленка . Т.е . словосочетание “носитель информации” понимается нами сугубо утилитарно . Никому не приходит в голову назв а ть носителем информации , скажем , автомобиль , хотя информации при его рассмотрении можно получить предостаточно : о марке , цвете , годе выпуска , техническом состоянии , предыдущих авариях и . т.п ., просто основная его функция иная. 5. Носители ин формации вещество и поле В общем же , а не только в утилитарном смысле , носителями информации могут являться любые объекты и системы материального мира . Материя проявляет себя нам либо в виде вещества , которое характеризуется массой , либо в в иде поля , которое характеризуется энергией . Масса и энергия , согласно теории относительности Альберта Эйнштейна , связаны между собой отношением E = mc 2 . Самый “популярный” носитель информации электромагнитные В зависимости от длины электромагнитной волны в вакууме, источника излучения и способа возбуждения различают: низкочастотные колебания, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, гамма-лучи. волны непосредственно воспринимаемые человече скими органами чувств как свет и тепло . Рис . 4. Спектр электромагнитных волн. Конечными источниками информации для наших органов зрения являются исключ ительно электромагнитные волны. Вещество способно стабильно хранить информацию , а поля способны быстро и далеко ее переносить . Предельная скорость распространения поля в вакууме равна скорости света ( с
© Рефератбанк, 2002 - 2017