омп'ютерн≥ науки > ≤нформац≥¤ та ≥нформатика

≤нформац≥¤ та ≥нформатика

1. ≤нформац≥¤ та ≥нформац≥йн≥ процеси;

≤нформац≥¤ Ї фундаментальним науковим пон¤тт¤м. ¬оно Ї первинним ≥ не маЇ строгого наукового визначенн¤. ќсоблив≥сть цього пон¤тт¤ Ї його ун≥версальн≥сть Ц воно використовуЇтьс¤ практично у вс≥х сферах людськоњ д≥¤льност≥: природничих науках, ф≥лософ≥њ, б≥олог≥њ, економ≥ц≥. –азом з тим фундаментальноњ природничо-науковоњ дисципл≥ни, ¤ка б займалась природою ≥нформац≥њ, не ≥снувало. ‘≥зика, х≥м≥¤, б≥олог≥¤ вивчають властивост≥ ≥нформац≥њ, а не њњ природу.  онкретний смисл пон¤тт¤ У≥нформац≥¤Ф залеж≥ть в≥д того, в ¤кому контекст≥ воно використовуЇтьс¤.

¬ останн≥ роки ≥нформатика почала формуватись ¤к природничо-наукова дисципл≥на, однак вона не вийшла ще за меж≥ прикладноњ техн≥чноњ науки, тому також не ввела до цих п≥р строгого пон¤тт¤ ≥нформац≥њ. ¬ кращому випадку њњ розгл¤дають ¤к зм≥стовну частину даних, ¤ка ≥нтерпретуЇтьс¤ людиною.

ќднак наукове визначенн¤ ≥нформац≥њ даЇтьс¤ досить просто, ¤кщо припустити, що ≥нформац≥¤ Ц це динам≥чний обТЇкт, не ≥снуючий в природ≥ сам по соб≥, а той, що утворюЇтьс¤ в результат≥ взаЇмод≥њ даних та метод≥в. ¬≥н ≥снуЇ ст≥льки, ск≥льки триваЇ ц¤ взаЇмод≥¤, а весь ≥нший час в≥н перебуваЇ у вигл¤д≥ даних.

ќтже, ≥нформац≥¤ Ц це продукт взаЇмод≥њ даних та метод≥в, ¤кий розгл¤даЇтьс¤ в контекст≥ ц≥Їњ взаЇмод≥њ.

Ќаприклад, книга Ц це сховище даних. ¬она призначена дл¤ одержанн¤ ≥нформац≥њ в≥зуально, шл¤хом читанн¤. якщо спробувати р≥зн≥ книжки навпомацки, також можна одержати ≥нформац≥њ, хоча напевне не ту, ¤ка передбачалась авторами. ƒаний приклад по¤снюЇ сутн≥сть контексту взаЇмод≥њ даних та метод≥в.

 онтекстний метод опрацюванн¤ даних Ц це той метод, ¤кий призначений дл¤ обробки даних певного типу. ÷ей метод в≥домий ¤к тому, хто створюЇ дан≥, так ≥ тому, хто њх використовуЇ. ƒл¤ граф≥чних даних контекстним Ї метод спостереженн¤. ƒл¤ текстових даних контекстним Ї метод, оснований на зоров≥ та знанн¤ мови тексту. ƒл¤ даних, що подаютьс¤ рад≥охвил¤ми, контекстними Ї методи перетворенн¤ даних за допомогою рад≥о або телев≥з≥йного приймача.

™ своњ особливост≥ ≥ дл¤ компТютерноњ ≥нформац≥њ. ƒл¤ даних, що подаютьс¤ в числов≥й форм≥ ≥ збер≥гаютьс¤ у вигл¤д≥ сигнал≥в, зареЇстрованих на магн≥тних ( або ≥нших) нос≥¤х, контекстними Ї методи апаратн≥ та програмн≥ методи обчислювальноњ техн≥ки.

« визначенн¤ ≥нформац≥њ випливаЇ важлива властив≥сть ≥нформац≥њ Ц динам≥чн≥сть. “обто, ≥нформац≥¤ ≥снуЇ досить нетривалий терм≥н часу Ц р≥вно ст≥льки, ск≥льки триваЇ взаЇмод≥¤ даних та метод≥в п≥д час њњ створенн¤, споживанн¤ та перетворенн¤. як т≥льки це ц¤ взаЇмод≥¤ завершуЇтьс¤, ми знову маЇмо справу з даним, але поданими вже в ≥нш≥й форм≥. ¬ даному випадку ми маЇмо справу з ≥нформац≥йним процесом. “акий процес ¤вл¤Ї собою цикл утворенн¤ ≥нформац≥њ з даних ≥ збереженн¤ њњ у вигл¤д≥ нових даних. ≤нформац≥¤ ≥снуЇ досить нетривалий терм≥н часу, але ≥нформац≥йний процес триваЇ ст≥льки, ск≥льки ≥снують нос≥њ ≥нформац≥њ. Ќаприклад, вивчаючи старовинн≥ надписи, вчен≥ продовжують ≥нформац≥йний процес, розпочатий багато рок≥в тому.

ќсоблив≥сть ≥нформац≥йного процесу в обчислювальн≥й техн≥ц≥ пол¤гаЇ у тому, що певн≥ його етапи в≥дбуваютьс¤ автоматично, без участ≥ людини. ¬ ход≥ цих етап≥в дан≥, подан≥ у вигл¤д≥ зареЇстрованих сигнал≥в. взаЇмод≥ють ¤к з апаратними методами (компТютерами та ≥ншим обладнанн¤м), так ≥ з програмними методами (компТютерними програмами). ѕри цьому важливою особлив≥стю компТютерних програм Ї њх двоњст≥сть. « одного боку, вони ведуть себе ¤к дан≥, а з ≥ншого Ц ¤к методи опрацюванн¤ даних.

2.  одуванн¤ даних.

ƒан≥ Ц д≥алектична складова ≥нформац≥њ. ¬они ¤вл¤ють собою зареЇстрован≥ сигнали. ѕри цьому ф≥зичний метод реЇстрац≥њ може бути дов≥льним: механ≥чним, електричним, магн≥тним, оптичним, тощо. ¬≥дпов≥дно до методу реЇстрац≥њ дан≥ можуть збер≥гатись ≥ транспортуватись на нос≥¤х р≥зних вид≥в. —амим розповсюдженим видом нос≥¤, хоча ≥ не самим економ≥чним та над≥йним, Ї пап≥р. ¬ обчислювальн≥й техн≥ц≥ в рол≥ нос≥њв ≥нформац≥њ виступають р≥зноман≥тн≥ магн≥тн≥ диски, стр≥чки, оптичн≥ диски, тощо.

¬ ход≥ виконанн¤ ≥нформац≥йного процесу дан≥ перетворюютьс¤ з одного виду в ≥нший за допомогою метод≥в. ќпрацюванн¤ даних м≥стить в соб≥ багато операц≥й, серед ¤ких можна вид≥лити наступн≥:

Ј зб≥р даних Ц накопиченн¤ даних з метою забезпеченн¤ њх повноти дл¤ прийн¤тт¤ р≥шень;

Ј формал≥зац≥¤ даних Ц зведенн¤ даних, одержаних з р≥зних джерел, до однаковоњ форми;

Ј ф≥льтрац≥¤ даних Ц в≥дкиданн¤ УзайвихФ даних, ¤к≥ не потр≥бн≥ дл¤ прийн¤тт¤ р≥шенн¤;

Ј сортуванн¤ даних Ц впор¤дкуванн¤ даних за певною ознакою;

Ј групуванн¤ даних Ц обТЇднанн¤ даних за певною ознакою з метою њх б≥льш зручного використанн¤;

Ј арх≥вац≥¤ даних Ц орган≥зац≥¤ збереженн¤ даних в зручн≥й та легкодоступн≥й форм≥, ¤к правило, в б≥льш економному формат≥;

Ј захист даних Ц комплекс заход≥в, направлених на запоб≥ганн¤ втрати, модиф≥кац≥њ або в≥дтворенн¤ даних;

Ј транспортуванн¤ даних Ц прийом та передача даних м≥ж в≥ддаленими учасниками ≥нформац≥йного процесу;

Ј перетворенн¤ даних Ц перев≥д даних з одн≥Їњ форми або одн≥Їњ структури до ≥ншоњ.

ѕовний перел≥к операц≥й з даними набагато б≥льший. “ому можна зробити висновок : опрацюванн¤ ≥нформац≥њ маЇ високу трудом≥стк≥сть ≥ тому њњ потр≥бно автоматизувати.

ƒл¤ автоматизац≥њ опрацюванн¤ даних р≥зних тип≥в њх потр≥бно подати в Їдин≥й форм≥. ƒл¤ цього використовують кодуванн¤ даних. «вичайна людська мова Ї прикладом кодуванн¤ даних. јзбука ћорзе, нотна грамота, малюнки Ї також прикладами систем кодуванн¤. —во¤ система ≥снуЇ ≥ в обчислювальн≥й техн≥ц≥. ¬она основана на використанн≥ дв≥йковоњ системи численн¤. ƒл¤ поданн¤ ≥нформац≥њ використовуЇтьс¤ дв≥ цифри : 0 та 1. ÷≥ цифри називаютьс¤ в≥йковими цифрами, або б≥тами. “аке поданн¤ Ї досить зручним. ѕо-перше, одним б≥том може бути виражене одно з двох пон¤ть : так (1) або н≥ (0).ќдин б≥т легко подати у вигл¤д≥ сигнал≥в р≥зноњ ф≥зичноњ природи : намагн≥чено (1) Ц не намагн≥чено (0); Ї струм (1) Ц немаЇ струму (0); високий р≥вень напруги (1) Ц низький р≥вень напруги (0).

ƒвома б≥тами можна подати вже чотири стани, трьома Ц 8. ¬сього n б≥тами можливо подати 2n р≥зних стан≥в. «б≥льшуючи к≥льк≥сть розр¤д≥в на один, ми зб≥льшуЇмо к≥льк≥сть можливих стан≥в удв≥ч≥.

Ѕ≥т Ї досить др≥бною, а отже, ≥ незручною одиницею вим≥ру даних. “ому б≥ти обТЇднуЇтьс¤ у групи по 8 б≥т Ц байти. ƒва байти називаютьс¤ машинним словом. Ѕайти обТЇднуютьс¤ в к≥лобайти (1 б = 1024 ї 1000 байт), мегабайти
(1 ћб = 1024 ї 1000  б ї 1000 000 байт), г≥габайти , терабайти ≥ т. д. ¬раховуючи сучасн≥ можливост≥ виготовленн¤ нос≥њв ≥нформац≥њ ≥ обТЇми даних, ¤к≥ потр≥бно збер≥гати, найб≥льш вживаними одиниц¤ми вим≥ру даних Ї мегабайти та г≥габайти.

ƒл¤ кодуванн¤ числовоњ ≥нформац≥њ групи з дек≥лькох байт. ѕри цьому ¤к правило, старший б≥т в≥дпов≥даЇ за знак числа: 0Ц сило додатне, 1 Ц число в≥дТЇмне. “ак, дл¤ ц≥лих чисел використовуЇтьс¤ два байти, дл¤ д≥йсних чисел - 10 байт. ¬ такому випадку де¤ка к≥льк≥сть б≥т в≥дводитьс¤ п≥д мантису (тобто, значущ≥ цифри числа), а ≥нш≥ Ц п≥д пор¤док (разом за знаком).

ƒл¤ кодуванн¤ текстовоњ ≥нформац≥њ кожному символу ставитьс¤ у в≥дпов≥дн≥сть де¤ке ц≥ле додатне число Ц його код. “ак, одним байтом можна подати 256 р≥зних символ≥в. ÷ього достатньо дл¤ запису вс≥х символ≥в англ≥йського, рос≥йського (украњнського) алфав≥т≥в, цифр та спец≥альних символ≥в типу знак≥в арифметичних операц≥й, дужок, розд≥лових знак≥в, тощо.  одуванн¤ символ≥в визначаЇтьс¤ стандартом, ¤ких на даний час ≥снуЇ досить багато. ÷е призвело до певних суперечностей Ц текст, поданий в одн≥й кодов≥й таблиц≥, неправильно в≥дтворювавс¤ в ≥нш≥й. ƒл¤ позбавленн¤ цього недол≥ку в даний час використовуЇтьс¤ ун≥версальна таблиц¤ кодуванн¤ UNICODE, ¤ка основана на 16-б≥тному поданн≥ символ≥в. ÷ього достатньо дл¤ розм≥щенн¤ в одн≥й кодов≥й таблиц≥ символ≥в б≥льшост≥ мов нашоњ планети.

√раф≥чне зображенн¤ на екран≥ складаЇтьс¤ з др≥бних точок, ¤к≥ називаютьс¤ п≥кселами. ¬они утворюють характерний в≥зерунок, ¤кий називаЇтьс¤ растром. ƒл¤ кодуванн¤ граф≥чноњ ≥нформац≥њ використовуЇтьс¤ принцип декомпозиц≥њ. …ого сутн≥сть пол¤гаЇ у тому, що будь-¤кий кол≥р подаЇтьс¤ у вигл¤д≥ комб≥нац≥њ трьох основних кольор≥в: червоного, зеленого та блакитного. якщо дл¤ кодуванн¤ ≥нтенсивностей кожноњ складовоњ використовувати 8 б≥т (256 р≥зних значень), то на кодуванн¤ одн≥Їњ точки екрану потр≥бно 24 розр¤ди. ѕри цьому така система забезпечуЇ кодуванн¤ близько 16,5 млн. кольор≥в. “акий режим поданн¤ граф≥чного зображенн¤ називаЇтьс¤ повнокольоровим (True Color).

¬с≥ дан≥ збер≥гаютьс¤ на зовн≥шньому нос≥Їв≥. ƒл¤ одержанн¤ швидкого доступу до даних потр≥бно, щоб вони мали впор¤дковану структуру. ¬ рол≥ такоњ структури використовуЇтьс¤ обТЇкт зм≥нноњ довжини, ¤кий називаЇтьс¤ файлом. ќтже, файл Ц це посл≥довн≥сть дов≥льноњ к≥лькост≥ байт, записаних на зовн≥шньому нос≥Їв≥ даних, ¤ка маЇ ≥мТ¤. “ип даних визначаЇ тип файлу.

«береженн¤ файл≥в орган≥зовуЇтьс¤ в ≥Їрарх≥чн≥й структур≥, ¤ка називаЇтьс¤ файловою системою. ƒл¤ зручност≥ роботи файли групуютьс¤ в каталоги, ¤к≥ , в свою чергу, можуть м≥стити ≥нш≥ каталоги. ¬они ¤вл¤ють собою ≥менован≥ сукупност≥ файл≥в. Ќа найвищому р≥вн≥ ≥Їрарх≥њ розташований кореневий каталог. ”н≥кальн≥сть ≥мен≥ файлу пол¤гаЇ у тому, що повне ≥мТ¤ файлу м≥стить ¤к власне його ≥мТ¤ разом з маршрутом доступу до файлу. ћаршрут завжди починаЇтьс¤ з лог≥чного ≥мен≥ нос≥¤. Ѕ≥льш детально цей матер≥ал буде розгл¤нутий п≥зн≥ше.

3. ѕредмет ≥ задач≥ ≥нформатики.

1	2

Ќазва: ≤нформац≥¤ та ≥нформатика
ƒата публ≥кац≥њ: 2005-02-22 (2391 прочитано)