Теоретические основы информатики

Содержание

Слайд 2

Информатика как наука включает в себя: теоретическая информатика прикладная информатика социальная

Информатика как наука включает в себя:
теоретическая информатика
прикладная информатика
социальная информатика
Computer Science
компьютерные науки
компьютерные

инженерия
информационные системы
информационные технологии
программная инженерия
Слайд 3

1. ПОНЯТИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ Informatio (лат) – разъяснение, осведомление, представление,

1. ПОНЯТИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Informatio (лат) – разъяснение, осведомление, представление, изложение.
Информация

-
– снятая неопределённость (Клод Шеннон);
– это некоторая последовательность символических обозначений (А.Н.Колмогоров);
- это отраженное разнообразие (А. Урсул);
Слайд 4

Слайд 5

2. СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ Для того, чтобы описать информацию как объект исследования

2. СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ

Для того, чтобы описать информацию как объект исследования надо

описать его свойства:
атрибутивные свойства (непрерывность, дискретность, неотрывность, язык)
прагматические свойства (смысл и новизна, полезность, ценность, кумулятивность, полнота, достоверность, адекватность, доступность, актуальность, объективность)
динамические свойства (рост информации, старение)
Слайд 6

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ По способу кодирования аналоговая цифровая По общественному назначению

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ

По способу кодирования
аналоговая
цифровая
По общественному назначению
личная
массовая
специальная
По сфере возникновения
элементарная
биологическая
социальная
По способу

передачи и восприятию
визуальная
аудиальная
тактильная
вкусовая
машина
Слайд 7

4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ Получение (через органы чувств) Хранение мозг, бумага, камень,

4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Получение (через органы чувств)
Хранение
мозг, бумага, камень, береста, …
память ПК,

дискеты, винчестеры, CD, DVD
Обработка
создание новой информации
кодирование – изменение формы, запись в некоторой знаковой системе (в виде кода)
поиск
сортировка – расстановка элементов списка в заданном порядке
Передача
Слайд 8

5. МЕРЫ ИНФОРМАЦИИ Количественная мера Символьный метод Комбинаторный метод Вероятностный метод

5. МЕРЫ ИНФОРМАЦИИ

Количественная мера
Символьный метод
Комбинаторный метод
Вероятностный метод
Семантическая мера
Прагматическая мера
Алгоритмическая мера
Аксиологический подход

Слайд 9

5.1. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ МЕРА СИМВОЛЬНЫЙ МЕТОД Алфавит – набор знаков, используемых при

5.1. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ МЕРА СИМВОЛЬНЫЙ МЕТОД
Алфавит – набор знаков, используемых при

кодировании информации с помощью некоторого языка.
Примеры:
АБВГДЕЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ - 32
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ - 26
× O - 2
0123456789 - 10
Мощность алфавита – количество символов.
Слайд 10

Задача. Определить объем информации в сообщении ПРИВЕТ для кодирования которого используется

Задача. Определить объем информации в сообщении
ПРИВЕТ
для кодирования которого используется русский

алфавит (только заглавные буквы).
Решение:
считаем все символы (здесь 6 символов)
мощность алфавита – 32 символа (32=25)
1 символ несет 5 бит информации
Ответ: 5*6=30
Слайд 11

5.1. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ МЕРА: ВЕРОЯТНОСТНЫЙ МЕТОД pi – вероятность выбора i-ого варианта

5.1. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ МЕРА: ВЕРОЯТНОСТНЫЙ МЕТОД

pi – вероятность выбора i-ого варианта

(i=1,…,N)

Вероятность события – число от 0 до 1, показывающее, как часто случается это событие в большой серии одинаковых опытов.
p = 0 событие никогда не происходит (нет неопределенности)
p = 0,5 событие происходит в половине случаев (есть неопределенность)
p = 1 событие происходит всегда (нет неопределенности)
Полная система событий: одно из N событий обязательно произойдет (и только одно!).

Слайд 12

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД Как посчитать информацию, если варианты не равновероятны? Идея: если

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД

Как посчитать информацию, если варианты не равновероятны?

Идея: если случается менее

вероятное событие, мы получаем больше информации.

Если произошло событие i, мы получаем информацию

Клод Шеннон (1916 —2001) американский математик и электротехник, один из создателей математической теории информации и криптографии.

Слайд 13

Задача 3. Отличник Вася получил такие оценки по истории за I

Задача 3. Отличник Вася получил такие оценки по истории за I

четверть:
4 5 5 3 5
Сколько информации получили в этом сообщении родители?

Алфавитный подход:
возможны 4 разные оценки: 2, 3, 4 и 5
каждая оценка несет 2 бита информации (все одинаково!)

Ответ: 5·2 бит = 10 бит