К стадиям обработки информации относятся. Реферат: Обработка информации на ЭВМ. Урок Этапы решения задач на ЭВМ. Процесс обработки информации

Для того чтобы стало ясно о чем вообще идет речь, проще всего проиллюстрировать это на схеме. Весь процесс обработки информации разбивается на несколько этапов.

Первый этап: первоначальный сбор из внешних источников (чаще всего это просто Интернет).

Второй этап: отчистка, первичная обработка и приведение к унифицированному виду. Что это означает? Из-за того, что в источники поступления информации - это самые различные сайты, имеющие собственные форматы отображения, приходится приводить ее к единому виду. Это упрошает ее последующую обработку.

Третий этап: систематизация и организация хранения накопленных данных, для последующего использования, а также осуществлению внутреннего поиска и быстро извлечения нужных документов.

Четвертый этап: глубокий анализ информации, систематизация и получение знаний.

Пятый, завершающий этап: формирование отчета по конкретной тематике.

Избирательное восприятие.

Наличие этих трех особенностей - избирательности восприятия, искажения и запоминания-означает, что деятелям рынка необходимо приложить немало усилий для доведения своего обращения до адресатов.

На его восприятие непосредственнее влияние оказывают его собственные характерна тики культурного, социального, личного и психологического порядка.

Автор знакомит читателей с индивидуальными различиями людей в готовности принять новшество (Котлер употребляет в этой ситуации слово «восприятие», толкуя его как «решение индивида стать регулярным пользователем товара»), деля всех потребителей на новаторов, ранних последователей, раннее большинство, запоздалое большинство и отстающих.

Убеждения потребителя могут колебаться от знания подлинных свойств по собственному опыту до знаний, являющихся результатом избирательного восприятия, избирательного искажения и избирательного запоминания.

В данном случае мы понимаем под восприятием «мыслительный процесс, через который проходит индивид от момента, когда он впервые слышит о новинке, до момента ее окончательного принятия» 25.

Мы определяем восприятие как решение индивида стать регулярным пользователем товара.

Этапы процесса восприятия

Восприятие.

Индивидуальные различия людей в готовности восприятия новшеств

Восприимчивость к новому-это «степень сравнительного опережения индивидом остальных членов своей общественной системы в восприятии новых идей».

Большую роль в процессе восприятия новинок играет личное влияние.

Влияние характеристик товара на темпы его восприятия

Характер новшества сказывается на темпах его восприятия.

На темпах восприятия новинки особенно сказываются пять ее характеристик.

Среди других характеристик новинки, оказывающих влияние на темпы ее восприятия,-начальная цена, текущие издержки, доля риска и неопределенности, научная достоверность и одобрение со стороны общества.

На поведение покупателя оказывают влияние четыре основные группы факторов: факторы культурного уровня (культура, субкультура и социальное положение), факторы социального порядка (референтные группы, семья, роли и статусы), факторы личного порядка (возраст и этап жизненного цикла семьи, род занятий, экономическое положение, образ жизни, тип личности и представление о самом себе) и факторы психологического порядка (мотивация, восприятие, усвоение, убеждения и отношения).

Восприятие - процесс, посредством которого индивид отбирает, организует и интерпретирует поступающую информацию для создания значимой картины окружающего мира.

Избирательное искажение имеет место, когда потребители искажают полученную информацию в соответствии с существующими у них мнениями и взглядами. Мы можем искажать информацию, которая не соответствует нашим взглядам. Это происходит следующим образом: мы или неправильно воспринимаем сообщение или просто игнорируем источник сообщения. Следовательно, очень важно представлять понятные сообщения, исключающие возможность неоднозначного восприятия, и использовать источники, пользующиеся большим доверием

Избирательное искажение: люди могут сами исказить смысл обращения, чтобы услышать то, что им хочется услышать, что соответствует их воззрениям.

Особо значительную роль может иметьизбирательное искажение валентных углов определенных атомов сложных молекул в процессах тонкого биологического катализа ферментами и гормонами.

Люди могут отличаться разными реакциями на один и тот же раздражитель в силу избирательного восприятия, избирательного искажения и избирательного запоминания.

Но даже замеченный раздражитель не всегда воспринимается так, как хотелось бы его создателю.Избирательным искажением называется склонность людей трансформировать информацию, придавая ей личное значение, и интерпретировать ее таким образом, чтобы она не опровергала, а поддерживала ранее сформированные убеждения. Допустим, что продавец рассказывает Линде Браун о достоинствах и недостатках компьютеров IBM. Если Линде давно нравятся компьютеры этой марки, она, скорее всего, не обратит внимания на упомянутые недостатки и купит желанный ноутбук. К сожалению, производители практически не могут повлиять на избирательное искажение.

Но даже замеченный раздражитель не всегда воспринимается так, как хотелось бы его создателям.Избирательным искажением называется склонность людей трансформировать информацию, придавая ей личностное значение, и интерпретировать ее таким образом, чтобы она не опровергала, а поддерживала ранее сформированные убеждения.

Другой важный вывод, касающийсяизбирательного искажения, состоит в том, чтобы всегда и где только возможно представлять доказательства, которые должны служить подтверждением сообщениям, связанным с продажей. Это лишний раз ограничивает возможности для избирательного искажения у части получателей этой информации.

Объем информации, поступающий от огромной массы раздражителей, который поддается дальнейшему осмыслению, ограничен. Поэтому эта информация подвергается отбору с использованием трех типов фильтрации: избирательного внимания, избирательного искажения и избирательного запоминания. Избирательное внимание - это процесс, в результате которого отфильтровываются те раздражители, которые не представляют интереса. Отбор осуществляется на основании опыта и мнений. При посещении супермаркета приходится сталкиваться с тысячами раздражителей (марки товаров, ценники, кассовые аппараты и.

Даже замеченные потребителем раздражители не обязательно воспринимаются им так, как это было задумано отправителем. Каждый человек стремится вписать поступающую информацию в рамки существующих у него мнений. Подизбирательным искажением имеют виду склонность людей трансформировать информацию, придавая ей личностную значимость. Так, Бетти Смит может услышать упоминание продавца о положительных или отрицательных чертах камеры конкурирующей марки. И поскольку она уже сильно предрасположена к Никону, то скорее всего исказит услышанное, чтобы лишний раз сделать для себя вывод о превосходстве Никона.

Другой важный вывод, касающийся избирательного искажения, состоит в том, чтобы всегда и где только возможно представлять доказательства, которые должны служить подтверждением сообщениям, связанным с продажей. Это лишний раз ограничивает возможности дляизбирательного искажения у части получателей этой информации.

Процесс коммуникации состоит из девяти элементов: отправителя, получателя, сообщения, медиа, кодирования, декодирования, ответной реакции, обратной связи и помех. Чтобы передать обращение, маркетологи должны зашифровать его с расчетом на реакцию целевой аудитории, использовать эффективные медиа и разрабатывать каналы обратной связи для исследования ответной реакции на сообщение. Прохождение обращения затрудняют факторы избирательного внимания, избирательного искажения или избирательной памяти.

У потребителя формируется определенный набор убеждений о марках, в котором каждая из них характеризуется определенными свойствами. Набор убеждений о конкретной марке развивает образ марки. Образ марки в сознании потребителя зависит от накопленного индивидом опыта, является результатом избирательного восприятия, избирательного искажения и избирательного запоминания.

У потребителя формируется определенный набор убеждений о марках, в котором каждая из них характеризуется каким-то свойством. Набор убеждений о конкретной марке развивает образ марки. Образ марки в сознании потребителя зависит от накопленного им опыта, является результатом избирательного восприятия, избирательного искажения и избирательного запоминания.

В-третьих, потребитель склонен создавать себе набор убеждений о марках, когда каждая отдельная марка характеризуется степенью присутствия в ней каждого отдельного свойства. Набор убеждений о конкретном марочном товаре известен как образ марки. Убеждения потребителя могут колебаться от знания подлинных свойств по собственному опыту до знаний, являющихся результатом избирательного восприятия,избирательного искажения и избирательного запоминания.

Любая информационная технология состоит из этапов, действий, операций.

В рамках информационной технологии реализуются следующие этапы обработки информации:

сбор и регистрация информации;

машинное кодирование информации;

хранение информации;

обработка информации с использованием современных вычислительных методов математического моделирования, статистических и других методов;

выдача информации заказчикам;

анализ полученной информации;

использование информации для принятия решения и др.

В процессах автоматизированной обработки информации в качестве объекта, подвергающегося преобразованиям, выступают различного рода данные, которые характеризуют те или иные экономические явления. Упорядоченную последовательность взаимосвязанных действий, выполняющихся с момента возникновения этих данных до получения требуемого результата, принято называть технологическим процессом .

Практически любой технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных (в пределе - элементарных) технологических процессов. Элементарным технологическим процессом или технологической операцией называется такой ТП, дальнейшая декомпозиция которого приводит к потере признаков, характерных для метода, положенного в основу данной технологии.

Так, любой участок бухгалтерского учета предполагает поступление первичной документации, которая трансформируется в форму бухгалтерской проводки. Последняя, изменяя состояние аналитического учета, приводит к изменению счетов синтетического учета и далее - баланса.

Технологический процесс можно разделить на 4 укрупненных этапа:

1. Начальный или первичный. Сбор исходных данных, их регистрация (прием первичных документов, проверка полноты и качества их заполнения, комплектовки и т.д.)

Операции сбора и регистрации данных осуществляются с помощью различных способов. Различают:

- механизированный - сбор и регистрация информации осуществляется непосредственно человеком с использованием простейших приборов (весы, счетчики, мерная тара, приборы учета времени и т.д.);

- автоматизированный - использование машиночитаемых документов, регистрирующих автоматов, систем сбора и регистрации, обеспечивающих совмещение операций формирования первичных документов и получения машинных носителей;

- автоматический - используется в основном при обработке данных в режиме реального времени (информация с датчиков, учитывающих ход производства - выпуск продукции, затраты сырья, простои оборудования - поступает непосредственно в ЭВМ).

Ввод информации, особенно графической, с помощью клавиатуры в ЭВМ очень трудоемок. В последнее время наметились тенденции применения деловой графики - одного из основных видов информации, что требует оперативности ввода в ЭВМ и предоставления пользователям возможности формирования гибридных документов и БД, объединяющих графику с текстом. Все эти функции в ПЭВМ выполняют сканирующие устройства . Они реализуют оптический ввод информации и преобразование ее в цифровую форму с последующей обработкой. Наибольшее применение нашли способы кодирования информации штриховыми кодами . Сканирование штриховых кодов для ввода информации в ПЭВМ производится с помощью миниатюрных сканеров, напоминающих карандаш. Сканер перемещается пользователем перпендикулярно группе штрихов, внутренний источник света освещает область этого набора непосредственно около наконечника сканера. Штриховые коды нашли широкое применение и в сфере торговли, и на предприятиях (в системе табельного учета: при считывании с карточки работника фактически отработанное время, регистрирует время, дату и т.д.).

2. Подготовительный (прием, контроль, регистрация входной информации и перенос ее на машинный носитель). Различают визуальный и программный контроль, позволяющий отслеживать информацию на полноту ввода, нарушение структуры исходных данных, ошибки кодирования. При обнаружении ошибки производится исправление вводимых данных, корректировка и их повторный ввод;

3. Основной . Непосредственно обработка информации. Предварительно могут быть выполнены служебные операции, например, сортировка данных.

4. Заключительный (контроль, выпуск и передача результатной информации, ее размножение и хранение).

На рис.5 приведено графическое изображение технологического процесса автоматизированной обработки информации.

Рис. 5. Графическое изображение технологического процесса

Обработка информации на ЭВМ.

Урок 1. Этапы решения задач на ЭВМ.

Как вы думаете, все ли задачи можно решить с помощью компьютера?

Существуют задачи, которые без компьютера решить невозможно. Например, решить систему уравнений 20-й степени с 20-ю неизвестными; найти значение числа π с точностью 100 знаков после запятой.

Есть задачи, которые без компьютера решить проще, чем с помощью компьютера: 2+2

Есть также задачи, которые с помощью компьютера решить невозможно: что я хочу съесть сегодня на обед.

Попробуем определить этапы решения задач с помощью компьютера на примере такой задачи, которую без компьютера, наверное, решить было бы проще, но зато на примере такой задачи нам будет проще проследить этапы решения задач с помощью компьютера.

Задача: Определить площадь поверхности стола.

Обычно сразу напрашивается ответ: длину умножить на ширину. Потому что есть такая формула: S=A*B. Но ведь это же не формула для определения площади поверхности стола, а для определения площади прямоугольника. Есть и другие формулы определения площади, например, площади круга: S=2R.

Хочется возразить: стол-то – прямоугольный. А кто это сказал? Нам ведь не уточнили, площадь какого именно стола нужно определить. Значит, необходимо уточнить задачу: определить площадь конкретного прямоугольного стола.

Теперь можно выделить существенные признаки, что стол – прямоугольный, именно поэтому мы можем применить известную формулу S=A*B. Важен ли факт, что стол – белого цвета, сделан из пластика и проч.? Нет.

Т.е. от конкретного стола мы переходим к его формализованной (в данном случае – математической) модели – прямоугольнику.

Что является исходными данными для решения задачи? – Длина и ширина прямоугольника.

Как будем решать задачу? – По формуле S=A*B.

1. Измерить длину.

2. Измерить ширину.

СТОП!!! Мы договорились, что задачу будем решать с помощью компьютера. Кто будет измерять длину и ширину? Компьютер сможет это сделать? – Нет. Поэтому нам самим придется взять рулетку и провести измерения, а результаты ввести в компьютер.

Поэтому получим следующую последовательность действий для компьютера:

2. Вычислить S=A*B.

3. Сообщить полученный результат S.

Затем, т.к. эту задачу мы будем решать с использованием ЭВМ, нужно записать последовательность действий для машины на языке, который она понимает (программа на языке программирования), ввести в компьютер, отладить (исправить опечатки и синтаксические ошибки), протестировать (запустить на выполнение и дать такие данные, для которых мы знаем результат) и только затем выполнить для наших исходных данных.

Таким образом, вырисовываются следующие этапы решения задач с использованием ЭВМ:

Постановка задачи

Уточнение (если необходимо) постановки задачи.

Построение математической (формализованной) модели.

выделить предположения, на которых будет основана математическая модель;

определение метода решения (математические соотношения, связывающие результаты с исходными данными)

Алгоритм.

Программа на языке программирования (ввод программы в компьютер, ее отладка, тестирование и выполнение на ЭВМ).

Пусть мы написали программу для компьютера, ввели ее, отладили, протестировали и выполнили ее на ЭВМ, и вдруг оказалось, что в документе на наш стол указано другое значение. Почему? Например, потому что на самом деле стол – не в точности прямоугольник, а, например, трапеция. Придется снова строить математическую модель, определять, что является аргументами и результатами, как они связаны между собой (математические соотношения) и т.д.

Т.е. необходимо ОБЯЗАТЕЛЬНО добавить еще один этап – Анализ результатов

^ Анализ результатов. Если необходимо, уточнение модели (перейти к п.3)

Урок 2. Алгоритм и его свойства.

Способы представления алгоритмов.

ИСПОЛНИТЕЛЬ - человек или механическое устройство (или, например, компьютер), который умеет выполнять строго определенный набор команд (и больше ничего!).

Набор команд, который умеет выполнять Исполнитель (т.е. список всех команд), называется ^ СИСТЕМОЙ КОМАНД ИСПОЛНИТЕЛЯ (СКИ).

Исполнители бывают ФОРМАЛЬНЫМИ и НЕФОРМАЛЬНЫМИ.

Формальный исполнитель ни о чем не задумывается, он в точности выполняет полученную команду. ^ Неформальный исполнитель (например, человек) может не захотеть выполнять какой-либо приказ, задуматься, а нужно ли вообще его выполнять, а если нужно, то в случае если приказ сформулирован нечетко, сделать так, как подразумевалось, а не как написано. Т.е. человек может принимать самостоятельные решения и брать ответственность на себя.

Мы будем рассматривать только формальных исполнителей.

Существует множество различных исполнителей. Для знакомства с любым исполнителем, нужно узнать, в какой среде работает исполнитель, и познакомиться с его СКИ (системой команд исполнителя), т.е. узнать:

какие команды умеет выполнять исполнитель;

как они отдаются;

как выполняются;

когда возникает отказ.(ОТКАЗ - это ситуация, когда исполнитель не может выполнить команду).

Исполнитель

Среда СКИ

Какие команды

Как отдаются

Как выполняются

Когда отказ

^ Управление исполнителями.

Поговорим немного о еще одном важном приложении компьютерной техники – об использовании ЭВМ для управления.

В 1948 году в США и Европе вышла книга американского математика Норберта Винера «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине» Эта книга провозгласила рождение новой науки – кибернетики. Н. Винер предвидел, что использование ЭВм для управления станет одним из важнейших их приложений, а для этого потребуется глубокий теоретический анализ процесса управления. С точки зрения кибернетики взаимодействие между управляющими и управляемыми объектами рассматривается как информационный процесс. С этой позиции оказалось, что самые разнообразные процессы управления происходят сходным образом, подчиняются одним и тем же принципам.

Однако в СССР в те годы сравнение живого организма, в т.ч. и человека, с машиной казалась кощунственной, поэтому долгое время у нас кибернетику считали «Продажной девкой капитализма». Поэтому мы до сих пор в области ВТ в положении догоняющих, хотя первые малые ВМ, построенные по принципу общей шины (магистрали) были построены именно в СССР Лебедевым.

Управление – это целенаправленное взаимодействие объектов, один из которых является управляющим, другие – управляемыми.

Простейшая ситуация – два объекта: один управляющий, второй – управляемый.. Например: человек и телевизор, хозяин и собака, светофор и автомобиль.

Управляющий объект

Управляемый объект

Управляющее воздействие

В приведенных примерах управляющее воздействие происходит в разной форме…

Все варианты управляющих воздействий следует рассматривать как управляющую информацию, передаваемую в форме команд.

Команды отдаются не случайным образом, а с вполне определенной целью. Иногда для достижения более сложной цели необходимо выполнить последовательность (серию) команд.

Последовательность команд по управлению объектом, приводящая к заранее поставленной цели, называется алгоритмом управления

Т.о., объект управления можно назвать исполнителем управляющего алгоритма.

В приведенных примерах строго в соответствии со схемой работает только система светофор – автомобиль. В других случаях управляющий объект не только отдает команды, но и принимает информацию от объекта управления о его состоянии. Этот процесс называется обратной связью.

^ Обратная связь – процесс передачи информации о состоянии объекта управления к управляющему объекту.

Управляющий объект

Управляемый объект

Управляющее воздействие

Обратная связь

В варианте управления без обратной связи алгоритм может представлять собой только линейную последовательность команд. Такой алгоритм называется линейным или последовательным.

При наличии обратной связи алгоритм может быть более гибким, допускающим ветвления и повторения (циклы). При управлении с обратной связью сам управляющий объект должен быть достаточно интеллектуальным для того, чтобы, получив информацию по обратной связи, проанализировать ее и принять решение о следующей команде.

Управление исполнителями заключается в последовательном вызове команд (нажатии кнопок). В простейшем случае можно считать, что это делает человек. Тогда схема взаимодействия выглядит так: Человек отдает команду исполнителю, анализирует результат, отдает следующую команду и т.д. (управление автомобилем, бытовыми приборами, ...).

команды

Человек Исполнитель

Результаты

Но иногда такая схема может оказаться непригодной (человек может ошибиться при наборе длинной последовательности команд, неверно проанализировать обстановку, не успеть в критической по времени ситуации, среда работы исполнителя неблагоприятна для человека, например, в космосе, внутри атомного реактора, ...). Возникает идея посредника – управляющего устройства, которое, получив от человека инструкции, самостоятельно дает команды исполнителю. В роли такого посредника может выступать ЭВМ.

Системы, в которых роль управляющего объекта поручается компьютеру, называются автоматическими системами с программным управлением

Управление в этом случае распадается на несколько этапов.

Человек пишет для ЭВМ алгоритмы (программы).

ЭВМ передает исполнителю команды, получает результаты, анализирует их, снова передает команды и т.д.

Человек получает результаты от ЭВМ и от исполнителя.

программа

Человек Компьютер Этап 1

ЭВМ команды  Исполнитель Этап 2

 результаты

 Исполнитель

Человек результаты Этап 3

Итак, управление исполнителем возможно с использованием двух режимов:

Непосредственное управление:

Программное управление:

^ АЛГОРИТМ И ЕГО СВОЙСТВА.

Само слово алгоритм происходит от имени выдающегося математика средневекового Востока Мухаммеда аль Хорезми (787-850) (Мухаммед из Хорезма). Им были предложены приемы выполнения арифметических вычислений с многозначными числами. Позже в Европе эти приемы назвали алгоритмами (Algorithmi – латинское написание имени аль-Хорезми)

Точного определения алгоритм нет. Это понятие можно определить, например, так:

АЛГОРИТМ - точное предписание, задающее преобразование исходных данных в искомый результат за конечное число шагов.

АЛГОРИТМ - это последовательность команд, в результате выполнения которых будет решена поставленная задача.

Другими словами алгоритм - это последовательность действий со строго определенными правилами выполнения.

Алгоритм, записанный на специальном языке, понятном исполнителю (для исполнителя ЭВМ – на языке программирования), называется ПРОГРАММОЙ.

Существует много разных языков программирования. В настоящее время их число насчитывает уже несколько тысяч. Вот некоторые из них: Фортран, Алгол, ПЛ/1, Бейсик, Паскаль, Си, Ада, Лого, Лисп, Пролог.

Все языки имеют правила, устанавливающие, что и как можно писать. Эти правила называются СИНТАКСИСОМ.

Примеры:

Алгоритм приготовления бутерброда: исх. данные: хлеб, продукт. Искомый результат - бутерброд (ломтик продукта, положенный на ломтик хлеба). Предписание - а) отрезать ломтик хлеба; б) отрезать ломтик продукта; в) положить продукт на хлеб.

“Пойди туда - не знаю куда, принеси то - не знаю что” (алгоритмом не является)

Правила поведения в компьютерном классе: … не ударяйте резко и сильно по клавиатуре (алгоритмом не является, т.к. алгоритм – это последовательность действий, а здесь перечень того, чего делать не нужно)

^ СВОЙСТВА АЛГОРИТМА:

1. ОПРЕДЕЛЕННОСТЬ, ТОЧНОСТЬ - однозначность предписываемой последовательности действий, не допускающая произвольного ее толкования, т.е. каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя (единственность толкования правил выполнения действий и их порядка) (каждому ясно, что “отрезать ломтик хлеба” означает: взять нож, а не пилу...).

2. МАССОВОСТЬ – возможность применения алгоритма к большому количеству различных исходных данных, т.е. пригодность для решения целого класса задач данного типа при различных исходных данных, отвечающих общей постановке задачи (хлеб может быть белым, черным или любым другим).

3. ДИСКРЕТНОСТЬ – разделение алгоритма на последовательность шагов, которые исполнитель может выполнить без дополнительных разъяснений (а), б). ...).

4. ДЕТЕРМИНИРОВАННОСТЬ – исполнитель должен выполнять команды алгоритма в строго определенной последовательности (например, при взлете самолет не может оторваться от взлетной полосы, пока самолет не набрал необходимую скорость, нельзя открыть дверь, не достав сначала ключ и т.п.)

^ 5. РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ, КОНЕЧНОСТЬ - возможность получения результата за конечное число шагов (как бы долго алгоритм ни выполнялся, он все равно когда-нибудь закончится).

^ СПОСОБЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ АЛГОРИТМОВ:

1. Словесный (кулинарный рецепт).

2. Графический (в виде блок-схем).

3. На алгоритмическом языке.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ АЛГОРИТМОВ С ПОМОЩЬЮ БЛОК-СХЕМ.

Изображение основных блоков:

Процесс, выполнение действий, вычисление по формуле

Блок принятия решения (блок проверки условия)

Ввод исходных данных (в общем виде)

Запишем в виде блок-схемы алгоритм определения площади стола.

Задача.

Постановка задачи: Справа и слева лежат два арбуза. Необходимо в центр положить наибольший (весы имеются).

^ Построение математической модели: арбузы могут быть заменены яблоками и проч. В конечном итоге можно перейти к числам, т.е. существенным признаком является вес, который можно выразить числами.

^ Математическая постановка задачи: Даны два числа А и В (их необходимо ввести в компьютер). Найти наибольшее из них и записать его в переменную С.

Исходные данные: два числа А и В. Результат – максимальное число С.

Алгоритм: запишем алгоритм сначала в словесном виде, а затем – в графическом

Ввести в компьютер 2 числа А и В.

Если А больше В, то С=А, в противном случае С=В.

Вывести результат – С.

Алгоритм в графическом виде (блок-схема) представлен на Рис. 2.

Ошибки в алгоритмах.

1. Синтаксические. Если при составлении алгоритма или записи программы на языке программирования мы случайно вместо команды ввода исходных данных INPUT напишем IMPUT, или Роботу вместо «вправо» скомандуем «вправа» то ЭВМ нашу запись не поймет и, даже не приступая к выполнению алгоритма, сообщит об ошибке.

2. Отказы - проявляются при выполнении алгоритма, например при попытке исполнителя Робот выйти за пределы поля или попытке деления на 0. В этом случае выполнение алгоритма или программы прекратится, и ЭВМ сообщит об ошибке.

3. Логические ошибки, которые ни ЭВМ, ни исполнитель вообще не могут обнаружить. Например, если мы вместо команды “вправо” напишем случайно “влево”, Робот выполнит алгоритм, но мы не попадем в ту клетку, куда было надо. Или если вместо команды S=A*B мы напишем S=A/B, ЭВМ все равно выполнит эту команду. Однако никаких сообщений об ошибках мы не получим (да и откуда ЭВМ может знать, куда мы на самом деле хотели переместить Робота, или по какой формуле мы хотели считать).

Главная > Документ

Тема 2. Информатика и вычислительная техника

(6 часов )

Определение информатики.

Свойства и единицы измерения информации.

Понятие о программном обеспечении.

Основные этапы обработки информации на ЭВМ.

Понятие об архитектуре ЭВМ.

Системный блок.

Основные характеристики и типы внутренней и внешней памяти ЭВМ.

Основные определения информатики

Информатика - наука о способах получения, накоплении, хранении, преобразовании, передаче и использовании информации. Она включает дисциплины, так или иначе относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования. Информационные технологии (ИТ , IT ) - широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники.

Свойства и единицы измерения информации

В настоящее время не существует единого определения термина информация . Информация - в широком смысле абстрактное понятие, имеющее множество значений, в зависимости от контекста. В узком смысле этого слова - сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления. Качество информации - степень её соответствия потребностям потребителей. Свойства информации являются относительными. Выделяют следующие свойства, характеризующие качество информации:

Объективность Полнота Достоверность Адекватность Доступность информации Актуальность информации Эмоциональность

Классификация информации

Информацию можно разделить на виды по нескольким признакам. По способу восприятия

визуальная; аудиальная; тактильная; обонятельная; вкусовая.

По форме представления

текстовая; числовая; графическая; звуковая;

По предназначению

массовая; специальная; личная.

Кодирование информации - это правило, описывающее отображение одного набора знаков в другой набор знаков. Тогда отображаемый набор знаков называется исходным алфавитом, а набор знаков, который используется для отображения, – кодовым алфавитом, или алфавитом для кодирования. Взаимосвязь символов исходного алфавита с их кодовыми комбинациями составляет таблицу кодов. В вычислительной технике система кодирования основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, или битами (binary digital). Последовательностью битов можно закодировать текст, изображение, звук или какую-либо другую информацию. Такой метод представления информации называется двоичным кодированием . В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам. При кодировании каждому символу соответствует своя последовательность из восьми нулей и единиц, т.е. байт. Соответствие байтов и символов задается с помощью таблицы, в которой для каждого кода указывается свой символ. Так, например, в широко распространенной кодировке Koi8-R буква "М" имеет код 11101101, буква "И" -- код 11101001, а пробел -- код 00100000. Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы: 1 байт = 8 бит 1 Кбайт = 1024 байт 1 Мбайт = 1024 Кбайт = 2 20 байт 1 Гбайт = 1024 Мбайт = 2 30 байт 1 Тбайт = 1024 Гбайт = 2 40 байт 1 Пбайт = 1024 Тбайт = 2 50 байт

Понятие о программном обеспечении

Программное обеспечение - совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ. ПО принято по назначению подразделять на системное и прикладное, а по способу распространения и использования на коммерческое, открытое и свободное. Системное ПО - это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами вычислительной системы, такими как процессор, оперативная память, каналы ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс» с одной стороны которого аппаратура, а с другой приложения пользователя. Системное ПО не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д. К прикладному программному обеспечению относятся программы, написанные для пользователей или самими пользователями. Прикладная программа или приложение - программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитана на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием и проч. посредством операционной системы. Примеры прикладного ПО:

офисное приложение; корпоративная информационная система; система проектирования и производства; научное ПО; информационные системы; клиент для доступа к интернет-сервисам; мультимедиа.

Основные этапы обработки информации на ЭВМ

Информационный процесс - процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации. Так как материальным носителем информации является сигнал, то реально это будут этапы обращения и преобразования сигналов (см. рис.).

Рисунок. Основные информационные процессы

Данными называют факты, сведения, представленные в формализованном виде (закодированные), занесенные на те или иные носители и допускающие обработку с помощью специальных технических средств. Обработка данных предполагает производство различных операций над ними, в первую очередь арифметических и логических, для получения новых данных, которые объективно необходимы. На этапе хранения информацию записывают в запоминающее устройство для последующего использования. В качестве единицы хранения данных принят объект переменной длины, называемый файлом. Файл – это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем. Обычно в отдельном файле хранят данные, относящиеся к одному типу. В этом случае тип данных определяет тип файла. Имя файла состоит из двух частей: собственно имени и расширения файла. Например:

В зависимости от расширения все файлы делятся на две большие группы: исполняемые и неисполняемые. Исполняемые файлы – это такие файлы, которые могут выполняться самостоятельно, т.е. не требуют каких-либо специальных программ для их запуска. Имеют следующие расширения: exe – готовый к исполнению файл (tetris.exe; winword.exe); com – файл операционной системы (); sys – файл операционной системы (Io.sys); bat – командный файл операционной системы MS-DOS (autoexec.bat). Неисполняемые файлы для запуска требуют установки специальных программ. Вот несколько примеров:

Хранение файлов организуется в иерархической структуре, которая в данном случае называется файловой структурой. В качестве вершины структуры служит имя носителя, на котором сохраняются файлы. Далее файлы группируются в каталоги (папки), внутри которых могут быть созданы вложенные каталоги (папки). Имена внешних носителей информации. A: – дисковод для дискет; C:, D:, E: – логические диски винчестера; F: – дисковод для компакт-дисков. Пример записи полного имени файла: <имя носителя>\<имя каталога-1>\…\<имя каталога-М>\<собственное имя файла> Вот пример записи двух файлов, имеющих одинаковое собственное имя и размещенных на одном носителе, но отличающихся путем доступа, то есть полным именем: D:\Документы\Сведения о студентах\2008-09 учебный год\Результаты аттестации.doc D:\Деканат\Аттестация студентов\Результаты аттестации.doc

Понятие об архитектуре ЭВМ

Под архитектурой компьютера понимаются его логическая организация, структура, ресурсы, то есть средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по образующим магистраль трем многоразрядным шинам (многопроводным линиям связи), соединяющим все модули, – шине данных, шине адресов, шине управления.

Системный блок

Конструктивно современный персональный компьютер состоит из четырех основных компонентов, которые образуют его базовую конфигурацию: системного блока, в котором размещаются устройства обработки и хранения информации; дисплея; клавиатуры; манипулятора мышь. В системном блоке размещаются основные элементы компьютера, необходимые для выполнения программ: микропроцессор (МП), или центральный процессор; память внутренняя и внешняя; контроллеры (адаптеры); системная плата.

Основные характеристики и типы внутренней и внешней памяти ЭВМ

В компьютерах для хранения информации выделяют следующие основные типы памяти: внутренняя память, кэш-память и внешняя память. Внутренняя память предназначена для оперативного хранения и обмена данными, непосредственно участвующими в процессе обработки. Конструктивно она исполняется в виде интегральных схем (ИС) и подразделяется на два вида: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ); оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Кэш-память используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью. Внешняя память используется для долговременного хранения больших объемов информации. В качестве устройств внешней памяти наиболее часто применяются: накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) накопители на оптических дисках Внешние устройства хранения информации Основными характеристиками всех внешних устройств хранения информации являются: 1. Информационная емкость – выражается в мегабайтах и гигабайтах. 2. Время доступа к информации – измеряется в миллисекундах (мс). 3. Скорость чтения и записи информации – выражается в Мбайт/с. Накопители на гибких магнитных дисках или дискеты. Различают 3,5 – дюймовые и 5,25 – дюймовые дискеты (сейчас не используются). Их информационный объем составляет 1,44 Мб и 1,2 Мб соответственно. Для считывания информации с дискеты необходимо специальное устройство – дисковод. Накопитель на жестких магнитных дисках или винчестер – емкость 80 Гб – 1 Тб. Накопители на оптических дисках. CD-ROM - оптический диск (компакт-диск), изготавливаемый на поточном производстве с помощью штамповочных машин и предназначенный только для чтения. Емкость CD достигает 780 Мбайт. CD-R - однократная запись и чтение. Емкость 700 Мбайт. CD-RW - многократная запись и чтение. Емкость 700 Мбайт. Для того чтобы прочитать или записать информацию на один выше перечисленных CD-дисков, необходим соответствующий CD-дисковод. Дисковод CD-ROM – позволяет только считывать информацию с любых CD-дисков.. Дисковод CD-R – прочитать и записать, а дисковод CD-RW не только читает, но и перезаписывает (стирает информацию и записывает поверх нее новую). Дисководы различаются скоростью чтения/записи/перезаписи (последнее только для CD-RW) и размером кэш. Накопители DVD могут хранить в 26 раз больше данных по сравнению CD-ROM. Стандартный односторонний однослойный диск может хранить 4,7 Gb данных. Но DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить количество хранимых на одной стороне данных до 8,5 Gb. Кроме этого, диски DVD бывают двухсторонними, что увеличивает емкость диска до 17 Gb. Правда, чтобы считать DVD-диск, необходимо новое устройство (DVD-ROM), но технология DVD совместима с технологией CD, и привод DVD-ROM читает и диски CD-диск, причем разных форматов. Одновременно стали развиваться сразу несколько стандартов записи DVD, предложенные разными компаниями-разработчиками: DVD-R - Один из первых появившихся стандартов записи DVD, разрабатывался главным образом под бытовые нужды хранения видео и звука, поэтому диски DVD-R наиболее совместимы с бытовыми DVD проигрывателями. DVD-RW - Стандарт, дополнивший обычный DVD-R и позволяющий записывать многоразовые DVD-RW диски. Формат записи у дисков DVD-R и DVD-RW одинаковый, единственное их отличие в применении другого отражающего слоя. Для DVD-RW дисков используется материалы, способные многократно менять свои свойства под воздействием лазера. Обычно, болванки DVD-RW можно перезаписывать до 1000 раз. Из-за применения отражающего слоя с другими свойствами, совместимость таких дисков с бытовыми DVD проигрывателями ухудшилась. DVD+RW - Стандарт появился значительно позднее DVD-RW, но, несмотря на это, он имеет большой успех на рынке. Только диски формата DVD+RW поддерживают запись в несколько приемов, и поэтому любую часть диска можно переписать заново. Это делает более совершенной систему коррекции ошибок - если сектор плохо записался, он просто переписывается заново. Стандарт DVD+RW имеет наилучшую совместимость с компьютерными DVD-ROM приводами. Совместимость с бытовыми DVD проигрывателями лучше, чем у DVD-RW стандарта, но хуже, чем у DVD-R. DVD+R - Стандарт появился только в 2002 году, за основу взят, конечно, формат DVD+RW, но коррекция ошибок, по понятной причине, здесь работать не будет. Прожиг дисков DVD+R может оказаться «не по зубам» старым приводам DVD+RW, выпущенным до 2002 года. Совместимость с бытовыми DVD проигрывателями еще лучше, чем у DVD+RW стандарта, но по-прежнему хуже, чем у DVD-R. DVD-RAM - Этот формат существенно отличается от других. Он более других подходит для компьютерного применения, и соответственно, менее всех совместим с бытовыми DVD проигрывателями. На болванки DVD-RAM еще при производстве наносятся метки, обозначающие начала секторов. Такие болванки можно форматировать в обычные файловые системы, например FAT32. Подводя итог, можно сказать, что использование DVD-RAM дисков возможно только на специфичной аппаратуре, и рекомендуется только тогда, когда это действительно необходимо. Диски DVD-RW лучше обходить стороной, а если необходима многократная запись, то использовать DVD+RW. Из одноразовых дисков более предпочтительными являются DVD+R, однако, если необходимо обеспечить максимальную совместимость с бытовыми DVD проигрывателями, то следует использовать DVD-R Контрольные вопросы:

Что такое информатика? Что такое информация? Перечислите свойства информации. Составьте логическую схему «Классификация информации». Что такое кодирование информации? Составьте таблицу «Единицы измерения информации». Составьте логическую схему «Классификация программного обеспечения». Приведите примеры прикладных программ (название программы, ее назначение). Что такое файл? Приведите примеры расширений имен файлов. Приведите примеры записи имени файла и полного имени файла. Из чего состоит современный ПК? Назначение внутренней и внешней памяти. Составьте таблицу «Емкость внешних устройств хранения информации»:

Диск	Емкость (б)

Обработка данных – выполнение арифметических и логических операций по заданным алгоритмам.
С точки зрения реализации на основе современных достижений вычислительной техники выделяют следующие виды обработки информации:
- последовательная обработка, применяемая в традиционной фоннеймановской архитектуре ЭВМ, располагающей одним процессором;
- параллельная обработка, применяемая при наличии нескольких процессоров в ЭВМ;
- конвейерная обработка, связанная с использованием в архитектуре ЭВМ одних и тех же ресурсов для решения разных задач.
Принято относить существующие архитектуры ЭВМ с точки зрения обработки информации к одному из следующих классов.
- Архитектуры с одиночным потоком команд и данных (SISD). К этому классу относятся традиционные фоннеймановские однопроцессорные системы.
- Архитектуры с одиночными потоками команд и данных (SIMD). Особенностью данного класса является наличие одного (центрального) контроллера, управляющего рядом одинаковых процессоров.
- Архитектуры с множественным потоком команд и одиночным потоком данных (MISD). К этому классу могут быть отнесены конвейерные процессоры.
- Архитектуры с множественным потоком команд и множественным потоком данных (MIMD). К этому классу могут быть отнесены следующие конфигурации: мультипроцессорные системы, системы с мультиобработкой, вычислительные системы из многих машин, вычислительные сети.
Корректировка – модификация ранее сформированных данных, в результате которой их состояние соответствует реально существующим условиям. При корректировке могут выполняться следующие действия: добавление, исключение, изменение записей существующих файлов данных. Создание файлов данных можно интерпретировать как частный случай реализации действий добавления. Объектами корректировки могут быть записи файла или отдельные поля записей. Одним из основных условий выполнения корректировки является поиск местоположения данных, который, как правило, осуществляется по ключам.
В зависимости от того, сколько записей одновременно подвергаются модификации, принято разделять её на индивидуальную и групповую. При индивидуальной корректировке одна корректирующая запись вызывает модификацию одной записи файла, а при групповой – нескольких записей. Так примером групповой корректировки могут служить изменения значения некоторого реквизита во всех записях файла.
Необходимо различать корректировку автономных файлов и базы данных. В первом случае модификации подвергаются только записи соответствующего файла, а во втором – записи файлов и соответствующие связи.
Корректировка проводится в основном по принципу «отец-сын». Сущность его заключается в том, что для выполнения модификации необходим исходный файл (отец) и файл корректуры, в результате получается откорректированный файл (сын).
Большое значение при корректировке придаётся контролю достоверности информации и её защите от несанкционированного доступа. Это обеспечивается путём сохранения исходного файла и файла корректуры, а также введением системы паролей и ключей защиты.
Выдача информации – отражение (представление) результатов решения задач. По способу отражения выходной (результатной) информации различают вывод данных на бумагу, на машинные носители (в основном магнитные диски) и на видео терминальные устройства (дисплеи).
Традиционно результаты обработки отображаются в виде бумажных документов. При этом они проверяются на комплектность и логическую непротиворечивость, а затем оформляются юридически. С развитием технического, программного и иного обеспечения стала преобладать тенденция перехода на безбумажную технологию. Но полный отказ от бумажных документов пока невозможен, в частности, из-за нерешённости правовых вопросов оформления информации.
Вывод данных может осуществляться как непосредственно в месте обработки, так и по каналам связи для удалённых абонентов.
Основной задачей операции представления информации пользователю является создание эффективного интерфейса в системе «человек-компьютер». Среди существующих вариантов интерфейса в системе «человек-компьютер» можно выделить два основных типа: на основе меню и на основе языка команд.
Интерфейсы типа меню облегчают взаимодействие пользователя с компьютером, так как не требуют предварительного изучения языка общения с системой. На каждом шаге диалога пользователю предъявляются все возможные в данный момент команды в виде наборов пунктов меню, из которого пользователь должен выбрать нужный. Такой способ общения удобен для начинающих и непрофессиональных пользователей.
Интерфейс на основе языка команд требует знания пользователем синтаксиса языка общения с компьютером. Достоинством командного языка является его гибкость и мощность.
Технология представления информации должна давать дополнительные возможности для понимания данных пользователями, поэтому целесообразно использование графики, диаграмм, карт.
Пассивные пользователи, называемые иногда потребителями, обладают рядом специфических качеств, связанных с отсутствием времени, желания и квалификации для более глубокого изучения используемых инструментальных средств (СУБД, ЭТ, электронной почты и т. д.). В этом случае алгоритм общения с системой должен быть предельно простым, а кроме того, пользователь должен использовать единственный универсальный интерфейс, позволяющий единообразно работать с подготовленной информацией. Другая часть пользователей требует предоставления достаточно широкого круга средств активного влияния на выполняемые информационные процессы. Этим требованиям удовлетворяет Web-технология, которая имеет следующие особенности:
1. информация предоставляется потребителю в виде публикаций;
2. публикация может объединять информационные источники различной природы и географического расположения;
3. изменения в информационных источниках мгновенно отражаются в публикациях;
4. в публикациях могут содержаться ссылки на другие публикации без ограничения на местоположение и источники последних (гипертестовые ссылки);
5. потребительские качества публикаций соответствуют современным стандартам мультимедиа (доступны текст, графика, звук, видео, анимация);
6. число потенциальных потребителей информации практически не ограничено;
7. информация легко усваивается потребителем, благодаря широкому спектру изобразительных возможностей, предоставляемых Web-технологией;
8. технология не предъявляет особых требований к типам и источникам информации.
Любая система создаётся на довольно длительный период эксплуатации, за время которого накапливается достаточно большое количество данных. Эти данные составляют основу архивного хранения и используются при решении задач, связанных с ретроспективными данными, анализом хозяйственной деятельности.
В настоящее время определяющим направлением реализации этой операции является концепция базы данных и хранилища данных.
База данных может быть определена как совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимая от прикладных программ.
Хранилище данных (ХД, Data Warehouse, «склад данных», «информационное хранилище») – это база, хранящая данные, агрегированные по многим измерениям.
Основные отличия БД и ХД:
- агрегирование данных;
- данные из ХД никогда не удаляются;
- наполнение ХД происходит на периодической основе;
- формирование новых агрегатов данных, зависящих от старых, - автоматическое;
- доступ к ХД осуществляется на основе многомерного куба.
Альтернативой хранилищу данных является концепция витрины данных (Data Mart). Витрины данных – множество тематических БД, содержащих информацию, относящуюся к отдельным информационным аспектам предметной области.
Ещё одним важным направлением развития баз данных являются репозитарии. Репозитарий, в упрощённом виде, можно рассматривать просто как базу данных, предназначенную для хранения не пользовательских, а системных данных.