Інформація і інформація процеси

Матеріал з Фізмат Вікіпедії
Версія від 00:42, 3 листопада 2011, створена Babunyak lg (обговореннявнесок) (перейменував «Обговорення:Головна сторінка» на «Інформація і інформація процеси»)
(різн.) ← Попередня версія • Поточна версія (різн.) • Новіша версія → (різн.)
Перейти до: навігація, пошук
Інформація та інформаційні процеси
Мета уроку: познайомити учнів з поняттям „інформатика”, на основі їх життєвого досвіду сформувати поняття „інформація”, 
„повідомлення” та „шум”, вчити розрізняти види, властивості інформації; ознайомити з основними інформаційними процесами; розвивати 

логічне мислення, пам’ять, творчу уяву; виховувати інформаційну культуру.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу. 

Обладнання: таблиці та схеми.

ХІД УРОКУ 
І. Організаційний момент.

Привітання. Знайомство з учнями, мотивація вивчення предмета. Розповідь про побудову вивчення предмета та вимоги до нього.

ІІ. Вивчення нового матеріалу з поетапним закріпленням
1. Інформатика – наука ХХ століття.

Дорогі учні! Ви починаєте вивчати інформатику – широку галузь знань і новітніх технологій, пов’язаних з інформаційною діяльністю людини. Інформатика як наука досить молода: вона сформувалася у другій половині ХХ століття, але вже стала необхідною складовою освіти сучасної людини. Англійський варіант назви інформатики звучить як Computer Science – комп’ютерна наука. Найвидатнішим досягненням у цій галузі було створення персональних комп’ютерів, які швидко стали невід’ємною частиною повсякденного життя. Перший комп’ютер з’явився не так давно – у 40-х роках ХХ століття. Зараз комп’ютери допомагають нам у різних сферах діяльності. За комп’ютером працюють банкіри та менеджери, касири та економісти, юристи та видавці, студенти та учні. Завдяки комп’ютерам ви відкриваєте для себе не лише нові ігри та розваги, а й вікно у неосяжний світ Інтернету, у світ створення комп’ютерних зображень, текстів, різноманітних математичних обчислень. Ключем до оволодіння багатьма сучасними професіями є комп’ютерна обізнаність – уміння користуватися комп’ютером з метою розв’язування певного кола задач. Світ нестримно прямує до комп’ютерної доби. Відбувається перехід до мікроелектронних технологій – широкого застосування комп’ютерів у виробництві, управлінні, науці, освіті, медицині, торгівлі тощо. Сьогодні завдяки комп’ютеру наше суспільство перетворюється з індустріального в інформаційне.

2. Інформатика та інформація.

Інформатика – це наука про інформацію та інформаційні процеси в природі та суспільстві, методи та засоби одержання, зберігання, обробки, передачі, опрацювання, використання, захисту інформації та управління інформаційними процесами. Інформатика (інформаційна автоматика) сформувалась як наука завдяки розвитку комп'ютерної техніки. Основними завданнями інформатики є:

• дослідження інформаційних процесів; 
• розробка нових інформаційних технологій; 
• створення апаратно-програмного забезпечення. 

Інформатика - динамічна наука, що інтенсивно розвивається та суттєво впливає на розвиток інших наук і технологій. Поняття «інформація» в інформатиці є одним із основних (як, наприклад, «пряма» в геометрії, «число» в арифметиці тощо). Інформація – відомості про об'єкти навколишнього світу, які сприймаються людиною, твариною, рослинним світом або спеціальними пристроями і підвищують рівень їх інформованості. Інформація передається за допомогою повідомлень. Повідомлення бувають усними, письмовими, у вигляді малюнків, жестів, спеціальних знаків (азбука Морзе, світлові сигнали і прапорці) тощо. Інформацію з навколишнього середовища людина сприймає органами чуття:

1) органи зору (світле, темне, червоне, жовте, яскраве тощо); 
2) органи слуху (окремі звуки, музика, голос людини, шум вітру, плюскіт води, гудіння мотора, голоси тварин та птахів тощо); 
3) органи нюху (запахи містять інформацію про їх джерела та характер цих джерел); 
4) органи дотику (відомості про температуру тіла, шорсткість поверхонь, жорсткість матеріалу, щільність речовини та інші властивості 

деякого предмета людина може здобути, доторкаючись до предмета безпосередньо або за допомогою деяких приладів, оцінити його вагу тощо);

5) інформацію про смакові якості тих чи інших речовин(гірке, кисле, солодке, солоне тощо) людина отримує через органи смаку. 
3. Інформація і повідомлення. Поняття про шум.

Інформацію передають за допомогою повідомлень. Повідомлення передаються за допомогою послідовностей сигналів різної природи: звуків, тексту, зображень, жестів, графіків, цифрових даних тощо. Наприклад, хлопчик слухає музику із плеєра; дідусь читає газету; батько читає повідомлення про прибуття літака на інформаційному табло в аеропорту; автомобіліст розпізнає жести регулювальника; лікар аналізує графік температури хворого протягом певного періоду; касир сканує вартість товару; друзі пересилають один одному СМС-повідомлення мобільним телефоном; мама дивиться виставу в театрі тощо. Написане слово, дорожній знак, картина, жест регулювальника, телеграма несуть деякі повідомлення, означають певні поняття і, таким чином, також є сигналами.У найпростіших випадках сигнал може мати два значення. Наприклад, є вогонь у сигнальній башті чи його немає, людина з вами згодна (кивок головою) чи ні, учень піднімає руку для відповіді чи ні, існує телефонний зв’язок з потрібним абонентом чи відсутній тощо. (Яка природа сигналів?)

Сприйняті сигнали можуть змінювати властивості об’єктів. Залежно від пристроїв, що використовуються для реєстрації сигналів,    

утворюються різні набори даних. Наприклад,

•	 ви отримуєте повідомлення про погоду та вирішуєте, як одягтися, або що робити на полі чи на городі;
•	 залежно від сигналу світлофора приймаєте рішення про перехід дороги;
•	 за показниками компаса орієнтуєтеся на місцевості та вибираєте напрям руху.

Одні й ті самі повідомлення можна передати за допомогою сигналів різної природи, тобто однакові повідомлення можуть нести різні дані. І навпаки, одні й ті самі дані можна передати за допомогою різної послі довності сигналів — тобто повідомлень. Наприклад, про місце, де можна переходити вулицю пішоходам, можна повідомити написом на спеціальному щиті «Перехід» або пофарбувати місце переходу на дорозі білими смугами тощо. Словосполучення «гарна погода» може означати і сонячну погоду, і дощову, і теплий літній день, і морозний зимовий. Слово «голова» може означати голову людини чи тварини або зображення голови, або людину, якщо це керівник, тощо. Кивок головою згори донизу в українців означає згоду, а в болгарів — заперечення.

Інформаційне повідомлення завжди передбачає наявність джерела (відправника), приймача (адресата) і каналу зв’язку між джерелом і  

приймачем. Відправником і приймачем може бути людина, яка використовує комп’ютер. Канал зв’язку — середовище, через яке здійснюється передавання сигналів від джерела до приймача. Наприклад, коли ви розповідаєте другу цікаву новину (повідомлення), каналом зв’язку є повітря; якщо ви спілкуєтесь по телефону чи надсилаєте один одному листи, то використовується інший канал. Каналом зв’язку може бути електричний або оптоволоконний кабель, радіохвилі, світлові хвилі, звукові хвилі тощо. Повідомлення можуть бути усними, письмовими чи поданими іншим чином. Прикладами повідомлень є показники вимірювального пристрою, дорожні знаки, текст телеграми, розповідь оповідача, відповідь учня тощо.Повідомлення, які не потрібні для прийняття рішень, називають надлишковими. Особливої уваги потребує поняття шуму. Ту частину повідомлення, яка не несе корисної інформації, називають шумом. Деколи велике за обсягом повідомлення містить мало інформації (багато шуму), і навпаки, мале повідомлення – багато. Тому потрібно розрізняти поняття обсяг текстового повідомлення та кількість інформації у повідомленні, а повідомлення треба складати так, щоб шум у ньому був мінімальним. Слід пам’ятати, що інформація може перетворюватися на шум, і навпаки, шум може перетворюватись на інформацію. Наприклад: ¨ якщо кілька разів повідомляється про одну і ту саму таємницю, то перше повідомлення несе інформацію, а наступні такі повідомлення для однієї і тієї самої людини – шум. У такий спосіб інформація перетворюється на шум. Навпаки, якщо якомусь повідомленню спочатку не надавали значення і вважали, що воно не несе корисної інформації, а пізніше в цьому повідомлення виявили корисну інформацію (реклама ліків), то в такий спосіб шум перетворюється на інформацію.


4. Властивості інформації.

Вірогідність інформації - інформація з такою властивістю правдива, відповідає істинному стану речей, надає відомості про подію, яка мала місце або може відбутися. «Сьогодні буде дощ», «Вчора я їв вареники», «На канікулах поїду до Києва» це приклади вірогідної інформації. Повнота інформації - інформація з такою властивістю надає об'єм відомостей про предмет обговорення, достатній для прийняття правильного рішення. «На обід були: борщ, котлети і компот», «Я живу в Україні, у місті Конотопі Сумської області, на вулиці Вишневій, будинок 27, квартира 93» - це приклади повної інформації. Цінність інформації - інформацію з такою властивістю можна використати, тому що вона надходить вчасно, коли в ній є потреба. її називають ще актуальністю або своєчасністю. «Поїзд до Києва відходить через 15 хвилин» - це приклад цінної (своєчасної) інформації. Зрозумілість інформації - інформація з такою властивістю зрозуміла і тому може бути використана. Попередні приклади інформації мають властивість зрозумілості. Але не завжди так буває. Наприклад, дворічній дитині буде незрозумілою правдива і повна інформація: «Квадрат гіпотенузи дорівнює сумі квадратів катетів». Відсутність однієї з цих властивостей робить інформацію некорисною і навіть шкідливою. Наприклад: «Завтра о шостій годині ранку настане кінець світу» - інформація має властивості ясності, своєчасності, повноти. Відсутня тільки вірогідність. Можна уявити, якої біди може наробити така «інформація»! Інформація має цікаву особливість - нею можна ділитися з ким завгодно і скільки завгодно разів, а її не стає менше. Проблемна ситуація: уявіть собі, що ми з вами знаходимось на засіданні суду. Розглядається справа одного рецидивіста. Наше завдання – оцінити (охарактеризувати) інформацію, яка висвітлюється на цьому засіданні: Виступ або відповіді самого злочинця. Достовірна (вірогідна) інформація чи ні? Виступ адвоката, який отримав за захист злочинця гроші. Об’єктивна інформація чи ні? Акт експертизи, в якому дуже багато спеціальних термінів. Зрозуміла інформація чи ні? Виступ прокурора, який згадав якісь давні гріхи підсудного. Актуальна інформація чи ні? Виступ свідка, який не все бачив. Повна інформація чи ні? Виступ свідка, який взагалі сплутав злочинця з іншою людиною. Корисна інформація чи ні? В бесіді узагальнюються відповіді учнів. Крім сприймання інформації за допомогою органів чуття при безпосередньому контакті з об’єктами зовнішнього світу, людина може зберігати, опрацьовувати інформацію, в результаті отримувати нові знання, нову інформацію і передавати її іншим людям за допомогою повідомлень. При цьому особливо важливо, щоб інформація, яку несуть повідомлення, сприяла сприйманню на її основі правильних рішень, вона повинна характеризуватися такими властивостями, як об’єктивність, вірогідність, повнота, актуальність, корисність, зрозумілість.

5. Основні інформаційні процеси.

Основним інформаційними процесами є:

•	пошук 
•	збирання 
•	зберігання 
•	передавання 
•	опрацювання 
•	використання 
•	захист інформації. 

Пошук інформації Однією з найважливіших операцій з повідомленнями є пошук повідомлень серед наявних, що містять принаймні якусь інформацію про ті чи інші явища, об’єкти, процеси. Пошук необхідних повідомлень невіддільний від опрацювання наявних. Такий пошук здійснюється в довідниках, енциклопедіях, архівах, словниках, журналах, книжках та інших засобах зберігання повідомлень за деякими ключовими словами. Це може бути назва твору чи деякі слова з анотації. Існують ручні та автоматизовані методи пошуку інформації в сховищах. Інформаційно-довідкова система це сховище інформації, яке включає засоби введення, зберігання, захисту, пошуку і подання повідомлень. Сучасні системи для пошуку існують в Інтернет. Вони дають змогу знайти інформацію практично на будь-яку тему. Сучасні пошукові системи містять у собі не просто масиви документів, а банки даних. У них зберігається різноманітна інформація, необхідна фахівцям для вирішення практичних завдань. У сучасному світі існує величезна кількість банків даних, цікавих для економістів, політиків, інженерів, комерсантів, лікарів тощо. Збір інформації Збором інформації можна називати найпростіші дії, які ви вже не раз виконували. Це занесення нових записів до вашої телефонної книжки, щоденне вимірювання температур повітря тощо. Для пошуку і збирання повідомлень, що несуть потрібну інформацію, використовують різноманітні засоби і методи:

• опитування; 
• спостереження, досліди; 
• експериментування (випробування); 
• анкетування; 
• консультації з фахівцями з питань, що вивчаються; 
• читання відповідної літератури; 
• перегляд відео-, телепрограм; 
• робота в бібліотеках, архівах; 
• запити до інформаційно-довідкових систем. 

Інформація, зібрана автоматизованими системами управління, записується у відповідні бази даних, на її основі можуть складатися електронні архіви. Зберігання інформації Для зберігання великих масивів повідомлень їх наносять на довгоіснуючі носії (папір, дерев’яні, металеві та інші поверхні, кінострічки, магнітні стрічки і диски, лазерні диски). При цьому повідомлення відповідним чином впорядковують:

– за галузями знань (математика, історія, література, мистецтво); 
– за мовами подання (англійська, іспанська, російська, українська); 
– за алфавітом стосовно ключових слів (довідники, словники); 
– за типами повідомлень і носіїв (для книжок – бібліотеки, для документів – архіви, для кінострічок – фільмотеки і т.д.); 

Щоб інформацію, яку несуть повідомлення, можна було використовувати, причому багатократно, їх необхідно зберігати. Спосіб зберігання повідомлень залежить від їх носіїв. Сховища повідомлень можуть бути різноманітні:

• бібліотеки, відеотеки, фонотеки, архіви, патенти, бюро, музеї, картинні галереї; 
• комп’ютерні сховища – бази і банки даних, інформаційно-пошукові системи, електронні енциклопедії, медіатеки. 

Передавання інформації Для передавання повідомлень люди здавна використовують різноманітні способи і засоби – сторожові вишки, сигнальні вогні, гінців, сплавляння носіїв повідомлень за течією рік. Приклад. В історію людства ввійшов подвиг грецького воїна, пов’язаний з передаванням повідомлення. 490 р. до н.е. після перемоги грецького війська над персами біля поселення Марафон, що заходиться на віддалі 40 км від Афін, до столиці відправили воїна, щоб передати повідомлення про перемогу. Воїн пробіг без відпочинку всю віддаль від Марафону до Афін. Прибігши до столиці, він вигукнув: „Ми перемогли!” і впав мертвий. На честь цього подвигу і нині на Олімпійських іграх проводяться змагання з марафонського бігу. Сьогодні повідомлення письмові, звукові, візуальні передають за допомогою сучасних засобів телекомунікацій (віддаленого зв’язку) – телеграфних апаратів, телефонного, радіо та супутникового зв’язку на будь-які віддалі. Опрацювання інформації Опрацювання повідомлень необхідне для виявлення інформації, яку вони несуть. При цьому повідомлення є інформаційним моделями процесів і явищ, описаних у повідомленнях. Слово „модель” означає образ, зразок, замінник, опис. Різні типи моделей використовують для опису та вивчення тих чи інших характеристик об’єктів навколишнього світу. Наприклад, глобус є моделлю земної кулі, географічна карта є моделлю деякої частини земної поверхні і т.п. вивчаючи різноманітні повідомлення, перевіряючи на їх основі можливі припущення, тобто здійснюючи аналіз повідомлень, з наявних повідомлень виводять різні твердження та їх обґрунтування, висновки, узагальнення, тобто здобувають інформацію, подаючи результати у вигляді нових повідомлень, правил, тверджень, виявлених закономірностей, здійснюючи таким чином синтез нових знань, нової інформації. Інформація, що надійшла, називається вхідною інформацією. З цієї інформації після опрацювання утворюється якісно нова, вихідна інформація. Використання інформації Сучасний світ взаємозалежний, взаємозв’язаний. Неправильне або зловмисне використання інформації в системах управління, зв’язку, виробничих та суспільних процесах може призвести до аварій, військових конфліктів, дезорганізації діяльності наукових центрів і лабораторій, краху банків і виробничих підприємств, соціальних криз тощо. Тому інформацію потрібно захищати від спотворювання, втрати, несанкціонованого доступу, зловмисного використання. Захист інформації Розвиток промислового виробництва призвів до появи великої кількості нових знань. Разом з тим виникла необхідність частину таких знань приховувати від конкурентів, захищати їх. Інформація сьогодні стала продуктом і товаром, який можна купувати, продавати, обмінювати. Захистом інформації називають забезпечення неможливості:

•	доступу до інформації сторонніх осіб (несанкціонований, нелегальний доступ); 
•	несумисного або недозволеного використання, зміни чи руйнування інформації. 

За сучасних умов, особливо під час роботи в мережах, існує постійна небезпека псування або втрати інформації. Захист інформації слід здійснювати в кількох напрямах. По-перше, це захист від випадкових чинників, тобто неправильних дій користувача, виходу з ладу апаратури. По-друге, це захист від злочинних дій, що полягають у розкритті конфіденційності (секретної) інформації, у несанкціонованому доступі до інформаційних ресурсів. Ці завдання виконують служби безпеки, які забезпечують цілісність та надійність даних, контроль доступу до інформації і захист від збоїв апаратури.

ІІІ. Практична частина
1. Придумайте систему шифрування, створіть ключ, а потім з його допомогою зашифруйте будь-яке прислів’я; обміняйтесь з товаришем 

по парті зошитами і розшифруйте прислів’я один одного.

2.  Поставте відповідності між такими властивостями інформаціх:
1)	Вірогідність
2)	Корисність
3)	Актуальність
4)	Зрозумілість
5)	Повнота
a.	Чи вчасно надійшла інформація
b.	Чи відповідає інформація реальному стану речей
c.	Чи становить інформація цінність для її одержувача
d.	Чи достатньо її для досягнення певної мети
e.	Чи здатен отримувач усвідомити зміст повідомлення

ІV. Домашнє завдання Опрацювати конспект уроку, підготуватися до самостійної роботи.

V. Підсумок уроку.

Фронтальне опитування:

1. Що нового ви сьогодні дізналися на уроці? 
2. Чому наука має назву інформатика? 
3. Як людина отримує інформацію з навколишнього світу? 
4. Як ви розумієте поняття „повідомлення”? Приклади. 
5. Наведіть приклади перетворення інформації в шум. 
6. Які властивості інформації ви запам’ятали? Наведіть приклади. 
7. Які види інформації ви знаєте? 
8. Які інформаційні процеси ви знаєте? 

Отже, сьогодні ми розпочали вивчення нової для вас науки інформатики. Ознайомилися з поняттям „інформатика”, „інформація”, „повідомлення” та „шум”, вчилися розрізняти види, властивості інформації; проаналізували основні інформаційні процеси.