Информатика как наукаdo.rsmu.ru/fileadmin/user_upload/mbf/c_kibernetiki/... ·...

34
1

Upload: others

Post on 23-Oct-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 1

  • Информатика как наука

    Информатика - это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

    2

    Inform ation autom atigue+

    «компьютерная наука» (computer science)

    http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&img_url=http://www.gazeta.kz/image.asp?iid=7140&p=1&text=%D1%87%D1%82%D0%BE %D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5 %D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F&noreask=1&pos=46&lr=213&rpt=simage&nojs=1

  • Информатика занимается Разработкой и созданием, использованием

    и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение.

    Организационными, коммерческими, административными и социально-политическими аспектами компьютеризации – массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей.

    3

  • Основные направления информатики

    4

    Информатика

    Теорияинформации

    ВычислительныеСистемы

    Программное обеспечение

    Системныйанализ

    ТелекоммуникацияВычислительные

    сети

    Искусственный интеллект

  • Основные направления информатики

    теоpия инфоpмации, изучающая процессы, связанные

    с передачей, приемом, преобразованием и хранением

    информации;

    pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного

    обеспечения;

    системный анализ, заключающийся в анализе

    назначения проектируемой системы и в установлении

    требований, которым она должна отвечать;

    средства телекоммуникации, в том числе, глобальные

    компьютерные сети, объединяющие все человечество

    в единое информационное сообщество;

    5

  • Основные направления информатики

    методы искусственного интеллекта, позволяющие

    создавать программы для решения задач,

    требующих определенных интеллектуальных

    усилий при выполнении их человеком

    (логический вывод, обучение, понимание речи,

    визуальное восприятие, игры и др.);

    методы машинной графики, анимации, средства

    мультимедиа;

    разнообразные пpиложения, охватывающие

    производство, науку, образование, медицину,

    торговлю, сельское хозяйство и все другие виды

    хозяйственной и общественной деятельности.6

  • Структура информатики

    технические средства (hardware),

    программные средства (software),

    алгоритмические средства (brainware).

    7

  • Роль информатики в обществеРоль информатики в развитии общества чрезвычайно

    велика. С ней связано начало революции в области

    накопления, передачи и обработки информации.

    Эта революция, следующая за революциями в овладении

    веществом и энергией, затрагивает и коренным образом

    преобразует не только сферу материального производства,

    но и интеллектуальную, духовную сферы жизни.

    Рост производства компьютерной техники, развитие

    информационных сетей, создание новых информационных

    технологий приводят к значительным изменениям во всех

    сферах общества: в производстве, науке, образовании,

    медицине и т.д.8

  • Что такое информация?

    9

    informatio (лат.) -

    ознакомление, разъяснение,

    изложение.

  • Информация

    один из обязательных

    атрибутов материи

    10

    1)сведения об окружающем мире и

    протекающих в нем процессах;

    2)сообщения, осведомляющие о

    положении дел, о состоянии чего-либо

    мера устранения

    неопределенности системы

    http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&img_url=http://co1495.edusite.ru/images/tradishii2.png&p=1&text=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F&noreask=1&pos=36&lr=213&rpt=simage&nojs=1http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&img_url=http://www.randolph.k12.nc.us/Departments/K-5/PublishingImages/Web.jpg&p=2&text=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F&noreask=1&pos=80&lr=213&rpt=simage&nojs=1http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&img_url=http://www.factroom.ru/wp-content/uploads/2012/11/math.jpg&p=3&text=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F&noreask=1&pos=102&lr=213&rpt=simage&nojs=1http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&text=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F %D0%B2 %D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B8&noreask=1&img_url=http://dipstar.by/images/bio2.jpg&pos=6&rpt=simage&lr=213&nojs=1http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&img_url=http://dg55.odnoklassniki.ru/getImage?photoId=157956160334&photoType=6&p=3&text=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F %D0%B2 %D1%84%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%BE%D1%84%D0%B8%D0%B8&noreask=1&pos=111&lr=213&rpt=simage&nojs=1http://images.yandex.ru/yandsearch?source=wiz&text=%D0%BD%D0%BE%D1%82%D1%8B&noreask=1&img_url=http://s41.radikal.ru/i093/1003/ac/d0b00b8b308et.jpg&pos=23&rpt=simage&lr=213&nojs=1

  • Определения информацииИнформация — это сведения об объектах и явлениях

    окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии,

    которые уменьшают имеющуюся о них степень

    неопределенности, неполноты знаний (Н.В. Макарова);

    • Информация — это отрицание энтропии (Леон Бриллюэн);

    • Информация — это мера сложности структур (Моль);

    • Информация — это отраженное разнообразие (Урсул);

    • Информация — это содержание процесса отражения (Тузов);

    • Информация — это вероятность выбора (Яглом).

    Современное научное представление об информации очень

    точно сформулировал Норберт Винер, "отец" кибернетики. А

    именно:

    Информация — это обозначение содержания, полученного

    из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и

    приспособления к нему наших чувств.11

  • Классификация информации

    12

  • Свойства информации

    13

    Объективность

    Достоверность

    Полнота

    Адекватность

    Доступность

    Актуальность

  • Основные функции

    информации

    Познавательная

    Коммуникативная

    Управленческая

    14

    http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&text=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F&noreask=1&img_url=http://2.bp.blogspot.com/_KMcuh-rvCTo/S9GAgo0sA_I/AAAAAAAAAMA/xVtcRrT-ruw/s1600/%D0%B2%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%812.jpeg&pos=18&rpt=simage&lr=213&nojs=1http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&img_url=http://3.bp.blogspot.com/_O8hZkJtZsUM/THzDt0DRg6I/AAAAAAAAAhw/ZD4aTkV7yfo/s1600/%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BA+%D0%B7%D0%B0+%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%BE%D0%BC.jpg&p=2&text=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F&noreask=1&pos=66&lr=213&rpt=simage&nojs=1http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&img_url=http://familyuniteonline.com/yahoo_site_admin/assets/images/family_unite_logo.238164247_std.jpg&p=2&text=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F&noreask=1&pos=77&lr=213&rpt=simage&nojs=1http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&img_url=http://www.specletter.com/files/pubs-covers/4390/ave.jpg&p=6&text=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F&noreask=1&pos=198&lr=213&rpt=simage&nojs=1http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&img_url=http://compas.in.ua/wp-content/uploads/2011/11/strategicheskaya_sessiya_compas_in_ua-300x261.jpg&p=8&text=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F&noreask=1&pos=257&lr=213&rpt=simage&nojs=1

  • Информационные процессы

    15

    Канал

    связи

    Источник

    информации

    Воспринимающая

    система

  • Как измеряется информация?

    Американский инженер Р. Хартли (1928 г.)

    процесс получения информации рассматривал как

    выбор одного сообщения из конечного наперед

    заданного множества из N равновероятных

    сообщений, а количество информации I,

    содержащееся в выбранном сообщении, определял

    как двоичный логарифм N.

    16

    Формула Хартли I=log 2N

  • Как измеряется информация?Американский учѐный Клод Шеннон предложил в

    1948 г. формулу определения количества

    информации, учитывающую возможную

    неодинаковую вероятность сообщений в наборе.

    Формула Шеннона:

    где pi — вероятность того, что именно i-е

    сообщение выделено в наборе из N сообщений.

    Если вероятности p1, ..., pN равны, то каждая из

    них равна 1 / N, и формула Шеннона превращается в

    формулу Хартли.

    17

    I = p1log2 p1 + p2 log2 p2 + . . . + pN log2 pN

  • Единицы информации

    В качестве единицы информации условились принять

    один бит (англ. bit - binary, digit - двоичная цифра).

    Бит в теории информации - количество информации,

    необходимое для различения двух равновероятных

    сообщений.

    В вычислительной технике битом называют наименьшую

    "порцию" памяти, необходимую для хранения одного из

    двух знаков "0" и "1", используемых для

    внутримашинного представления данных и команд.

    На практике чаще применяется более крупная единица -

    байт, равная восьми битам. Именно восемь битов

    требуется для того, чтобы закодировать любой из 256

    символов алфавита клавиатуры компьютера (256=28). 18

  • Единицы информации

    1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт,

    1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт,

    1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт.

    1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт,

    1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт.

    19

  • Информационные процессыИнформацию

    можно:

    • создавать;

    • передавать;

    • воспринимать;

    • иcпользовать;

    • запоминать;

    • принимать;

    • копировать;

    • формализовать;

    • распространять;

    •преобразовывать

    • комбинировать;

    • обрабатывать;

    • делить на части;

    • упрощать;

    • собирать;

    • хранить;

    • искать;

    • измерять;

    • разрушать;

    • и др.

    Все процессы,

    связанные с

    определенными

    операциями над

    информацией,

    называются

    информационны

    ми процессами.

    20

  • Обработка информации

    Обработка информации – получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов. Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объема и разнообразия информации.

    Средства обработки информации - это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер - универсальная машина для обработки информации.

    Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов.

    Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем.

    21

  • Информационные ресурсы

    Информационные ресурсы – это идеи человечества и

    указания по их реализации, накопленные в форме,

    позволяющей их воспроизводство.

    Это книги, статьи, патенты, диссертации, научно-

    исследовательская и опытно-конструкторская

    документация, технические переводы, данные о

    передовом производственном опыте и др..

    Информационные ресурсы (в отличие от всех других

    видов ресурсов - трудовых, энергетических,

    минеральных и т.д.) тем быстрее растут, чем больше их

    расходуют. 22

  • Информационные технологииИнформационная технология — процесс,

    использующий совокупность средств и

    методов сбора, обработки и передачи

    первичной информации для получения

    информации нового качества о состоянии

    объекта, процесса или явления

    (информационного продукта)

    23

    http://images.yandex.ru/yandsearch?source=psearch&img_url=http://www.gazeta.kz/image.asp?iid=7140&p=1&text=%D1%87%D1%82%D0%BE %D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5 %D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F&noreask=1&pos=46&lr=213&rpt=simage&nojs=1

  • История развития информационных технологий возникновение письменности;

    книгопечатание;

    средства связи (радио, телеграф,

    телефон); новые возможностей

    получения и хранения

    информации (фотографии и кино);

    новые методы записи информации

    на магнитные носители

    (магнитные ленты, диски)

    Использование компьютеров

    24

  • Информатизация общества Информатизация общества - организованный социально-

    экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.

    Цель информатизации - улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий их труда.

    Информатизация - это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьезных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования новых информационных технологий и др. 25

  • Кибернетика как наука

    kybernetike (греч.) — искусство управления

    «Кибернетика – наука об управлении в сложных динамических системах».

    академик А.Берг

    «Кибернетика или связь и управление в животном и машине»

  • Медицинская кибернетика

    Медицинская кибернетика –

    наука об управлении в сложных

    динамических медицинских

    системах.

  • Основные понятия кибернетики

    Система - это совокупность взаимозависимыхи взаимообусловленных элементов,обладающая свойствами, не присущимикаждому элементу в отдельности.

    Атрибуты системы:

    • структура

    • функции

    Состояние системы:

    • существенные

    параметры

  • Основные понятия кибернетикиСвойства систем:

    Иерархичность – всякая система является частью

    более обширной совокупности.

    Динамичность - способность системы к изменению

    своего состояния во времени.

  • Основные понятия кибернетики

    Управление – есть процессизменения организациисистемы (ее структуры ифункций) путем переработкиинформации в управляющийсигнал для достиженияопределенной цели.

  • Контур управления

    3 этап

    принятиеуправляющего

    решения

    2 этап

    диагностикасостояния

    ЧД, ЧСС, АД, t телаи т.д.

    4 этапвоздействие

    ЦЕЛЬ

    Объектуправления

    1 этапсбор информации

    об объекте

    Субъектуправления (ЛПР)

  • Возникновение медицинской

    информатики

    Кибернетика

    Информатика

    Медицинская информатика

  • Медицинская информатика

    Медицинская информатика – это

    наука о получении, обработке и

    передаче информации в области

    здравоохранения на основе

    использования информационно-

    коммуникационных технологий.

    Обработка – процесс представления, хранения,

    анализа и преобразования информации

  • Объект и предмет медицинской информатики

    Объект изучения медицинской информатики -

    информационные процессы, связанные с

    медико-биологическими, клиническими и

    профилактическими проблемами медицины

    Предмет изучения медицинской

    информатики - информационные

    технологии в системе здравоохранения и

    практической медицины.