§ 1. Информация и данные

1.1. Понятие об информации

Жизнь современного человека сильно отличается от жизни людей в прошлом. Компьютеры,
смартфоны и другие гаджеты стали неотъемлемой частью нашей реальности. С их помощью мы узнаем новости и прогноз погоды, общаемся с друзьями, читаем книги, смотрим фильмы.
В зависимости от полученной информации мы планируем свои
действия и принимаем решения.
Сегодня человек живет в обществе, построенном на производстве, использовании и хранении различной информации.

В быстро меняющемся мире человеку требуются новые знания, а также средства, помогающие эти знания получать и усваивать. Любые знания основаны на информации. На занятиях по информатике мы будем использовать следующее определение.

Слово информация произошло от латинского слова informatio — разъяснение, изложение, осведомление, истолкование. Точного научного определения понятия информация пока нет. 

Информация — сведения об объектах и событиях окружающего мира.

Если полученные сведения являются новыми и понятными для человека, то он пополняет свои знания.
Информация обладает рядом свойств. Наиболее важными являются следующие:

  • полнота — информация должна всесторонне отражать сведения о предмете или явлении;
  • актуальность — информация должна быть важной и необходимой в текущий момент времени;
  • достоверность — информация должна отражать только верные сведения;
  • ясность — информация должна быть представлена в форме, доступной для восприятия.

Информация, обладающая этими свойствами, помогает человеку принимать правильные решения в конкретной ситуации (пример 1.1).

1.2. Данные

Человек может сохранять информацию для дальнейшего использования, передавать различные сведения другим людям. Если сведения представляют собой записи в удобном и понятном виде, то человек может извлечь из них информацию.

Чаще всего человек делает записи на естественном языке (пример 1.2). Такие записи понятны тому, кто владеет этим языком. Кроме естественного, могут использоваться и формальные языки: математическая символика, нотная грамота, шрифт Брайля (пример 1.3) и др.

Данные — сведения, представленные на одном из формальных языков (в формализованном виде).

Человек может воспринимать информацию как на естественном языке, так и на формальном (примеры 1.4 и 1.5).

Данные, с которыми работает техническое устройство, должны быть представлены в формализованном виде. Представление данных для различных устройств может быть различным.

И человек, и техническое устройство могут преобразовывать данные из одного представления в другое (пример 1.6).

Из данных можно извлечь информацию. Например, текст в учебнике — это данные. Учащийся, читающий этот текст, извлекает из него, то есть из данных, информацию.

В примере 1.4 текст написан на естественном языке. Но, даже если человек не владеет белорусским языком, смысл передаваемого сообщения будет понятен из изображений на открытке.

В примере 1.5 информация, представленная наглядно в виде диаграммы (формальный язык), дополняется текстом на естественном языке.

В информатике термины информация и данные часто употребляют как синонимы.
Для извлечения информации из данных на компьютере необходимы специальные программы, которые позволяют преобразовать данные к виду, понятному человеку. Представление информации в формализованном виде позволяет автоматизировать ее сбор, передачу, хранение и дальнейшую обработку на компьютере.

1.3. Информатика как научная область.

Информатика — очень молодая наука. Выделение ее как самостоятельной области человеческой деятельности произошло во многом благодаря развитию компьютерной техники. С помощью компьютера человек научился создавать, хранить, обрабатывать и передавать данные. Сегодня развитие информационных компьютерных технологий продолжается, совершенствуются методы и приемы работы с информацией.

Компьютерные технологии — это технологии работы с данными, основанные на применении компьютеров.

Компьютерные технологии используют для хранения, создания, передачи, обработки, защиты и воспроизведения информации. Часто компьютерные технологии называют информационными технологиями (ИТ) или информационно-коммуникационными технологиями (ИКТ).

Информатика включает разные дисциплины, объединенные общим предметом изучения — информацией.

Информатика — наука, изучающая методы создания, представления, хранения, передачи, обработки и использования информации с применением компьютерных технологий в различных сферах деятельности человека.

Важнейшие из них: теория информации, теория вычислений, теория алгоритмов, программирование, устройство компьютера, информационные технологии. Основы некоторых дисциплин вы постигнете в процессе изучения учебного предмета информатика. Варианты использования компьютерных информационных технологий можно изучить в примере 1.7.
Каждая из пяти информационных революций связана с кардинальными изменениями в сфере обработки информации.

Первая информационная революция связана с развитием языка и речи.

Вторая информационная революция обусловлена появлением письменности (около 5 тыс. лет назад).

Третья информационная революция связана с изобретением книгопечатания в Европе (XV в.).

Четвертая информационная революция совпала с появлением коммуникационных средств: радио, телеграфа, телефона, телевидения (конец XIX — начало XX в.).

Пятая информационная революция началась в 50-х гг. XX в. в связи с появлением цифровой вычислительной техники.

Пример 1.1. Свойства информации.

Петя послал СМС-сообщение с расписанием уроков на 1 сентября своему другу Ване. Ваня прочитал сообщение 2 сентября. Для него полученная информация будет полной, достоверной, ясной, но неактуальной.

Пример 1.2. Естественные языки: русский, белорусский, английский, китайский и др.

  • Кто владеет информацией, тот владеет миром.
  • Хто валодае інфармацыяй, той валодае светам.
  • Who owns the information, owns the world.
  • 擁有信息的人擁有世界
Фраза из примера 1.2 принадлежит Натану Ротшильду (1815 г.). Благодаря голубиной почте он первым в Англии узнал о поражении Наполеона. Эта информация позволила его семье заработать состояние.

Пример 1.3. Формальные
языки.

Пример 1.4. Представление данных на открытке (текст, рисунок).

Пример 1.5. Представление данных в виде диаграммы.

Пример 1.6. Преобразование графических данных в числовые.

Термин информатика (франц. informatique) возник в 60-х гг. XX в. во Франции. Он происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает «информационная автоматика», или «автоматизированная обработка информации».
В англоязычных странах вместо термина информатика часто используют термин computer science (компьютерная наука). Термин computer science появился в начале 40-х гг. XX в. На тот момент компьютерная наука представляла собой объединение возможностей электронно-вычислительных машин, математической логики и теории алгоритмов.Развитию компьютерных информационных технологий способствуют три составляющие:

  • аппаратное обеспечение (Hardware) — компьютер и другие устройства для работы с данными;
  • программное обеспечение (Software) — набор программ для преобразования и обработки данных;
  • алгоритмическое обеспечение (Brainware) — алгоритмы обработки данных, а также приемы и методы для разработки таких алгоритмов.

Пример 1.7. Использование компьютерных технологий.

Относительно молодой областью информатики является искусственный интеллект (ИИ). Специалисты данной сферы пытаются научить компьютер мыслить подобно человеку. ИИ используется в таких направлениях, как машинный перевод, распознавание образов и др. 
1.  Что понимают под термином информация?
2.  Какими свойствами обладает информация?
3.  Как могут быть представлены данные, которые воспринимает человек?
4.  В чем отличие понятий информация и данные?
5.  Что изучает информатика?
6.  Какие дисциплины включает в себя информатика?

Упражнения

1. В каком виде представлены следующие данные?

  1. Звонок на урок.
  2. Картина в музее.
  3. Рассказ в книге.
  4. Объяснение материала учителем.
  5. Рекламный видеоролик.
  6. Штрихкод на упаковке товара в магазине.
  7. Дорожные знаки, указывающие направление движения.
  8. Пение канарейки.
  9. Школьная историческая карта.

2. Приведите пример данных, представленных на формальных языках.

3. Маша включила телевизор и услышала прогноз погоды на завтра. Какими свойствами обладает полученная Машей информация для каждого из нижеперечисленных случаев?

  1. Демонстрировали художественный фильм, а Маша попала на эпизод, в котором прогноз погоды слушал главный герой.
  2. Передавали программу новостей на японском языке, которого Маша не знает.
  3. Шла программа новостей регионального телевидения.
  4. Показывали исторический очерк о событиях 1978 г.

4. Приведите пример представления одного и того же сообщения разными способами.

5. Определите, в каком виде представлены данные.

3. Информатика — наука, изучающая методы создания, представления, хранения, передачи, обработки и использования информации с применением компьютерных технологий в различных сферах деятельности человека.

6.* Подготовьте сообщение на одну из тем.

1. Искусственный интеллект.  3. Робототехника.
2. «Умные» гаджеты.                 4. Кибернетика.

Проверь себя