Информационные процессы
Главная | Информатика и информационно-коммуникационные технологии | Планирование уроков и материалы к урокам | 8 классы | Планирование уроков на учебный год | Информационные процессы
Изучив эту тему, вы узнаете:
— как следует понимать информационный процесс;
— что представляют собой информационные процессы в обществе, в живой природе, в технике;
— что такое информационная технология;
— какова роль персонального компьютера в информационной технологии.
4.1. Понятие о процессе
В повседневной жизни человек все время сталкивается с различными процессами: смена времен года, раскрытие бутона цветка, пошив костюма. Одни процессы протекают в живой природе, другие — в человеческом обществе. Иногда человек играет решающую роль в ходе протекания процесса, например при пилотировании самолета или написании сочинения.
На каждом производстве используются свои особые технологические процессы. Например, для выпечки разных сортов хлеба применяются различные технологические процессы, отличающиеся составом продуктов, температурным режимом и временными показателями. Для производства телевизоров используется высокоточное оборудование и специальная технология изготовления. Это примеры производства материальных продуктов (предметов).
Особую роль в ходе протекания некоторых процессов играет информация. С помощью органов чувств люди воспринимают информацию, осмысливают ее и на основе своего опыта, имеющихся знаний, интуиции принимают определенные решения. Эти решения воплощаются в реальные действия, которые оказывают влияние на окружающий мир. Процессы, связанные со сбором, хранением, поиском, обработкой, кодированием и передачей информации, называют информационными процессами. Информационные процессы протекают не только в человеческом обществе, но и в животном и растительном мире.
4.2. Информационные процессы в обществе
С информационными процессами вы сталкиваетесь с детства. Собирая что-то из кубиков, ребенок дает своему произведению название: «Это домик!» И не важно, что он составлен из разноцветных пластмассовых кубиков и совсем не похож на настоящий дом. В детском саду вы играли в разные ролевые игры: «Казаки-разбойники», «Дочки-матери », « Школа », « Больница ». У каждого персонажа была своя роль. Главный объект игры — информация.
Для того чтобы получать и передавать знания, узнавать об опасности, выражать свое отношение к происходящему, людям необходимо вступать в контакты (общаться друг с другом). Это называется коммуникацией и является основой информационных процессов в человеческом обществе
Люди общаются при помощи речи, жестов, книг, телепередач, кинофильмов, театральных представлений, компьютеров и пр. Люди являются самыми важными объектами в системе коммуникаций. Без их участия этот процесс не может состояться.
Общение — процесс двусторонний. Человек не только получает информацию, но и сам может выражать свои идеи и передавать информацию, вступая в контакт с другими людьми, имеющими доступ к глобальному информационному пространству. Без обмена информацией невозможно развитие человеческого общества.
Внешние условия (среда) накладывают отпечаток на информационные процессы, а следовательно, и на коммуникационные процессы. Например, поведение человека в воде совершенно другое, нежели на суше. Изменение коммуникационной среды требует от людей, желающих общаться между собой, знания языка, правил общения, умения читать, писать.
Коммуникационная среда — это совокупность условий обмена информацией.
С появлением электричества прочное место в передаче информации занимают телефон, телеграф. Возникновение этих способов коммуникации позволило значительно увеличить скорость передачи информации. Позже появились средства радиосвязи, обеспечивающие коммуникации без проводов. Это сделало возможной связь в любых условиях. Например, во время крушений в океанах и морях судно, терпящее бедствие, может передавать специальные радиосигналы. Все эти способы обмена информацией дали возможность быстро получать информацию, реагировать на нее, оперативно принимать решения, своевременно влиять на ход событий.
После изобретения радио, телевидения, аудио- и видеосредств появилась возможность тиражирования и распространения информации в больших количествах, она стала доступна широким массам людей.
С появлением компьютеров развитие информационных процессов приобретает небывалый размах. Новая среда предоставляет условия обмена информацией и хранение ее в виде, удобном для корректировки и видоизменения. Сейчас появились информационные системы, дающие человеку возможность практически мгновенно получать необходимую информацию, передавать ее на большие расстояния. Однако это требует от человека определенных знаний для использования такой среды. Компьютеры соединяются между собой в глобальную систему, создавая информационную среду общения людей, имеющих доступ к этой системе.
4.3. Информационные процессы в живой природе
Каждую весну вы наблюдаете, как на деревьях появляются почки, которые потом распускаются, превращаясь в листья, а осенью листья меняют окраску и опадают. Все эти процессы неразрывно связаны с информацией. Дерево воспринимает информацию о состоянии окружающей среды: температуре воздуха и почвы , продолжительности светового дня, интенсивности солнечных лучей. Такая информация служит сигналом для протекания различных физико-химических процессов в клетках, а значит, управляет этими процессами.
В животном мире, так же как и в мире людей, информация играет немаловажную роль. Например, звуковое общение насекомых имеет удивительную особенность: несмотря на многочисленные помехи (другие звуки), они безошибочно выделяют нужный сигнал и точно определяют его источник. Представьте себе летний полдень на лугу: шелест травы, звуки, издаваемые разными животными. Все эти звуки сливаются в общий оркестр. Выделение нужного звука — нелегкая задача даже для технически совершенного прибора. А слуховые органы животных превосходят лучшие технические устройства и позволяют различать все звуки.
Животные используют еще один способ общения, который играет важную роль в их жизни. Все вы знаете, как радостно собаки встречают своих хозяев, весело махая хвостом. Тем самым они выражают свои чувства, передают информацию. Звонок в дверь означает для собаки сигнал: «Кто-то пришел». Запах вошедшего — новая информация: знакомый или чужой.
Но не только звуки и запахи несут информацию для животных и растений. Прикосновение — это тоже информационный процесс. Оно может нести в себе теплоту, нежность, суровость и пр.
4.4. Информационные процессы в технике
В неживой природе можно говорить об информационных процессах применительно к технике, когда она реагирует на некоторые действия человека.
С такими процессами вы сталкиваетесь, когда играете с управляемым игрушечным автомобилем или кораблем. С передающего устройства посылается сигнал «поворот направо», и автомобиль послушно выполняет его.
В конце XX века были созданы роботы — автоматические механизмы, управляемые компьютерами. Их используют на предприятиях для выполнения монотонных или опасных операций. Они применяются для работ в космосе, где человек не может самостоятельно работать. Эти роботы получают информацию о состоянии космического корабля и устраняют неполадки.
Например, для исследования поверхности Венеры в 1990 году был запущен специальный космический корабль — «Магеллан», который с помощью радара исследовал планету. Данные радиометрии и высотометрии, полученные роботом, передавались на Землю, с их помощью были проведены интересные исследования.
10 апреля 2001 года в США запущен автоматический робот «Lander 2001» для изучения поверхности Марса. Робот оснащен специальным оборудованием: видеокамерами для съемки ландшафта, приборами для изучения климата.
Каждый день вы сталкиваетесь с примерами использования информационных процессов в технике: с помощью пульта дистанционного управления вы осуществляете выбор телевизионной программы, изменяете уровень громкости телевизора, режим работы видеомагнитофона, с помощью переключателей или пленочной клавиатуры вы устанавливаете режим работы СВЧ-печи, автоматической стиральной машины, сотового телефона. Пользуясь метрополитеном, вы опускаете в автомат турникета жетон, который проверяется на соответствие. Информации о проверке поступает на специальное устройство, которое открывает турникет.
4.5. Информационные технологии
Информационные процессы тесно связаны с понятием «информационные технологии». Слово «технология» происходит от греческого «techne», что означает «искусство», «мастерство», «умение». Все эти понятия схожи между собой. Их можно рассматривать как совокупность действий для достижения поставленной цели, то есть как процесс.
В ходе реализации технологии материального производства получается какой-либо материальный продукт. Как и в материальном производстве, в информационном существуют свои инструменты — технические средства. Целью информационной технологии является производство информации и создание информационного продукта. Например, на уроках литературы вы создаете информационный продукт — сочинение. Издательство выпускает информационный продукт в виде газеты или книги.
Информационная технология — информационный процесс, в результате которого создается информационный продукт.
В истории развития человеческого общества выделяют несколько этапов развития информационной технологии.
1- й этап (до второй половины XIX века) — «ручная» информационная технология (почта, книгопечатание), основным инструментом которой является перо, чернильница и бумага.
Главная цель — представление информации в нужной форме.
2- й этап
3- й этап (40-60-е годы XX века) — «электрическая» технология. Основные инструменты: большие компьютеры, электрические пишущие машинки, магнитофоны, копировальные аппараты. Цель технологии — представление информации в форме, удобной для передачи и хранения.
4- й этап (с начала 70-х годов) — «электронная» технология. Основные инструменты: большие компьютеры. Цель — совершенствование форм представления информации.
5- й этап (с середины 80-х годов) — «компьютерная» технология, основной инструмент которой — персональный компьютер и компьютерные сети. Главная цель технологии — представление информации в форме, удобной для хранения, поиска, обработки, передачи, а также развитие систем искусственного интеллекта.
4.6. Персональный компьютер — основное техническое средство информационной технологии
Сегодня в мире накоплены колоссальные объемы информации, производятся сложные расчеты для запуска космических кораблей и изготовления механизмов. В 40-х годах двадцатого столетия были созданы первые вычислительные машины, с изменением технологии производства они превратились в знакомые вам компьютеры. Они созданы для помощи людям. Компьютеры обладают огромными возможностями по накоплению, поиску и обработке информации.
Применение компьютера как инструмента для работы с информацией очень разнообразно и многогранно. Он может за несколько секунд просмотреть электронную библиотеку и найти требуемую информацию. Разработаны специальные компьютерные программы, позволяющие обувщику экспериментировать с формой и фактурой создаваемой модели обуви. С помощью компьютера сейчас испытывают автомобили, изучают строение молекул, проектируют дома и запускают космические корабли. В авиакомпаниях компьютеры соединены друг с другом, что позволяет оперативно продавать билеты на авиарейсы. Компьютер помогает вам, учит, развлекает.
Что бы вы ни делали — рисовали, писали, считали, игради, — компьютер послушно выполняет ваши команды. Он обладает высокой скоростью работы, не устает, хранит большие объемы информации. Компьютер получает информацию, обрабатывает ее и выводит результат.
Многие компьютеры во всем мире объединены специальным образом в компьютерные сети, с помощью которых можно передавать информацию от одного компьютера к другому.
Среди сетей наибольшей популярностью пользуется сеть Интернет (Internet). С ее помощью передается большое количество технических документов, журнальных статей, деловых писем, стихотворений и прозы, медицинских заключений, мнений и взглядов, научных докладов, игр и шуток, словом, все, что можно преобразовать в компьютерную информацию и переслать по каналам связи. При этом вам гарантирован быстрый и безошибочный обмен информацией, быстрый доступ к ней и ее обработка.
Контрольные вопросы и задания
1. Что такое информационнее процессы?
2. В каких сферах жизнедеятельности человека и окружающего мира происходят информационные процессы?
3. Приведите примеры информационных процессов в обществе.
4. Какими способами осуществляется коммуникация в обществе?
5. Что такое коммуникационная среда?
6. Какие устройства использует человек для коммуникаций?
7. Перечислите технические устройства для коммуникаций.
8. Приведите примеры информационных процессов в растительном мире.
9. Приведите примеры информационных процессов в животном мире.
10. Зависят ли информационные процессы в обществе и природе от внешних условий? Докажите.
11. Приведите примеры информационных процессов в технике.
12. Что такое информационная технология?
13. В чем заключается разница между информационными технологиями и технологиями материального производства?
14. Расскажите об этапах развития информационных технологий.
15. Какие технические устройства используются в информационной технологии?
16. Как можно передавать информацию с одного компьютера на другой?
17. Приведите примеры использования компьютера в качестве инструмента для работы с информацией:
■ в домашних условиях;
■ в школе;
■ в разных областях.
В каждом примере укажите преимущества компьютерных технологий.
xn—-7sbbfb7a7aej.xn--p1ai
Информация в живой природе, обществе, технике
Чем является информация в живой природе? Как она представлена в обществе? А технике? На все эти вопросы можно будет найти ответы в рамках данной статьи.
Важность информации
Получение и преобразование данных необходимо для жизнедеятельности любого произвольного организма. Без этого не обходятся даже простейшие одноклеточные. Так, они собирают данные о температуре, химическом составе среды, чтобы выбрать наиболее подходящие условия своего существования. Причем живые существа могут не только воспринимать информацию, получаемую из окружающей среды благодаря органам чувств, но и обмениваться нею. Это в полной мере относится и к человеку. Так, для получения данных используются органы чувств, которых насчитывается пять, а обмен осуществляется с использованием языков (жестов, естественных, формальных).Информационные процессы
Они могут осуществляться не только в живой природе (между людьми и в обществе в частности). Так, человечеством были созданы разнообразные устройства – автоматы. Их работа тесно связана с процессами получения, хранения и передачи данных. К примеру, есть такое автоматическое устройство, как термостат. Он занимается работой с информацией о температуре помещения. Зависимо от настроенного человеком температурного режима и ситуации, которая имеется сейчас, он может включить/выключить отопительные приборы. Различают три типа информационных процессов:- Обработка.
- Передача.
- Хранение.
Как видите, информация живой и неживой природы имеет много чего общего. Следует сказать, что человек все же является более сложно организованным, нежели та же техника, хотя некоторым, может быть, сложно поверить в это. Благодаря органам чувств мы можем воспринимать данные, осмысливать их и, комбинируя свой опыт, знание и интуицию, принимать какие-то решения. Они затем воплощаются в реальные действия, с помощью которых осуществляется изменение окружающего мира.
Информация в живой природе
Это очень интересная тема. Наиболее весомым хранилищем в данном случае является геном. В нём содержатся данные, которые определяют строение и развития живых организмов. Генетическая информация передаётся по наследству. Хранится она в молекулах ДНК. Они состоят из четырех составляющих, которые называются нуклеотидами. Вместе они образуют генетический алфавит. Если речь идет про примеры информации в живой природе, он позволяет лучше всего представить её. Отдельные участки отвечают за строение и функционирование конкретных частей организма. Гены определяют возможности и предрасположенности к талантам или наследственным болезням. Чем сложнее является организм, тем больше отдельных участков можно выделить в молекулах ДНК. Так, человеческий геном имеет свыше 20 тысяч генов, в которых содержится свыше 3 миллиардов нуклеотидных остатков. Расшифровка ДНК продолжалась десятилетиями. Несмотря на широкомасштабное применение компьютерных технологий, основной массив работ был завершен только в нулевых годах. Но это не единственные возможные примеры информации в живой природе. Давайте вспомним про деревья и растительность вообще. К зиме они погружаются в сон, а весной просыпаются. Это самая настоящая передача информации в живой природе: клетки растительности чувствуют, что меняются условия, и начинают сворачивать свою деятельность. Подобный пример можно привести и говоря о животных. Так, посмотрите на медведей. Передача информации в живой природе в данном случае проявляется в том, что они копят жир, а при наступлении холодов впадают в режим спячки. Тут процессы протекают как на уровне всего организма, так и отдельных систем. Здесь существует один интересный аспект, который имеет информация в живой природе. Информатика – вот наука, которая изучает все процессы, связанные с данными. Сейчас под этим понимают в основном техническое направление, а биологическое в её рамках почти не рассматривается. Для этого были специально созданы микробиология, биохимия, биофизика и целый ряд других наук, которые занимаются процессами в живых организмах.Информация в обществе
Человек является социальным существом. Чтобы общаться с другими людьми, необходимо обмениваться с ними данными. В нашем обществе для них существуют такие обозначения: сообщение, сведения, осведомлённость про положение дел. Что интересно, так это то, что информационные процессы не являются исключительной прерогативой человеческого общества. Почему к осени трава желтеет, листья опадают и вообще вся растительность переходит в режим сна на период холодов? И почему весной всё возрождается? Это всё является результатом информационных процессов, что протекают в растениях. Так, их клетки могут воспринимать изменения, которые происходят во внешней среде и соответственно реагируют на них.Информация в технике
Данным направлением занимается кибернетика. В данной науке об управления само понятие информации применяется, чтобы описывать организационные процессы в различных динамических системах (в качестве которых могут выступать живые организмы или технические устройства). Их жизнедеятельность или нормальное функционирование являются тесно связанными с процессами управления. Поэтому все необходимые процессы поддерживаются в необходимом диапазоне значений параметров. К ним относятся получение, сохранение, преобразование и передача информации. В любом процессе подобного типа всегда взаимодействует два объекта – управляющий и управляемый. Они соединены каналом прямой и обратной связи. По первому передаются управляющие сигналы. С их помощью объект управления выводится на необходимый диапазон параметров. По каналу обратной связи осуществляется передача информации о состоянии и текущее положение дел.Давайте рассмотрим, как это осуществляется на примере регулирования температуры в помещении благодаря кондиционеру. В качестве управляющего объекта в данном случае выступает человек. Управляемым является кондиционер. В помещении размещается термометр, который предоставляет человеку данные о величине температуры. Это канал обратной связи. Чтобы увеличить или уменьшить температуру, или изменить диапазон, человек может включить или выключить кондиционер. Это пример работы канала прямой связи. В конечном результате температура помещения поддерживается в определённом, комфортном для человека, диапазоне. Подобным образом можно проанализировать и работу за компьютером. Человек здесь опять выступает в качестве управляющего (а техника – управляемого) объекта. Благодаря органам чувств (таким как зрение и слух) получается информация о состоянии компьютера посредством устройства вывода информации (монитора или акустических колонок), которое выступает в роли канала обратной связи. Человек анализирует полученные данные и принимает решение о совершении определённых управляющих действий. С помощью устройств ввода информации (мыши или клавиатуры), которые выступают в роли канала прямой связи, они совершаются относительно компьютера. Вот видите, какие особенности имеет информация живой и неживой природы.
Восприятие данных человеком
Отдельно стоит остановиться на тех, кто предоставляет наибольший интерес – людях. Относительно нас можно сказать, что самым ценным, тем, что нас делает такими высокоорганизованными существами, является человеческое мышление. Это очень развитый процесс обработки информации – на данный момент, самый лучший на территории Земли. Человек может выступать в роли носителя большого объема данных, которые представлены как зрительные образы, различные факты, теории и тому подобное. Весь процесс познания, который почти непрерывно протекает, заключается в получении и накоплении информации.Подход со стороны науки
Кибернетика изучает технические аспекты. В целом данное направление реализуется в рамках информатики, которая занимается изучением данных и всех их особенностей. Но особенность кибернетики заключается в том, что эта наука специализируется на управлении процессами, которые происходят. Она изучает возможности влияния и осторожного наблюдения за перемещением информации и её оптимизацией.Заключение
Как видите, есть информация в живой природе, обществе, технике, нас самих – куда ни глянь, её найти можно. Обойтись без неё невозможно. А в случае отсутствия части информации человек часто испытывает значительные затруднения.
fb.ru
1.Информация и информационные процессы в природе, обществе, технике. Информационная деятельность человека.
Инфо. Вопросы к экзамену — машиностроительный факультет заочное отделение.
В современном мире роль информатики, средств обработки, передачи, накопления информации неизмеримо возросла. Средства информатики и вычислительной техники сейчас во многом определяют научно-технический потенциал страны, уровень развития ее народного хозяйства, образ жизни и деятельности человека.
Для целенаправленного использования информации ее необходимо собирать, преобразовывать, передавать, накапливать и систематизировать. Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, будем называть информационными процессами. Получение и преобразование информации является необходимым условием жизнедеятельности любого организма. Даже простейшие одноклеточные организмы постоянно воспринимают и используют информацию, например о температуре и химическом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования. Живые существа способны не только воспринимать информацию из окружающей среды с помощью органов чувств, но и обмениваться ею между собой.
Человек также воспринимает информацию с помощью органов чувств, а для обмена информацией между людьми используются языки. За время развития человеческого общества таких языков возникло очень много. Прежде всего, это родные языки (русский, татарский, английский и др.)» на которых говорят многочисленные народы мира. Роль языка для человечества исключительно велика. Без него, без обмена информацией между людьми было бы невозможным возникновение и развитие общества.
Информационные процессы характерны не только для живой природы, человека, общества. Человечеством созданы технические устройства — автоматы, работа которых также связана с процессами получения, передачи и хранения информации. Например, автоматическое устройство, называемое термостатом, воспринимает информацию о температуре помещения и в зависимости от заданного человеком температурного режима включает или отключает отопительные приборы.
Деятельность человека, связанную с процессами получения, преобразования, накопления и передачи информации, называют информационной деятельностью.
Тысячелетиями предметами труда людей были материальные объекты. Все орудия труда от каменного топора до первой паровой машины, электромотора или токарного станка были связаны с обработкой вещества, использованием и преобразованием энергии. Вместе с тем человечеству пришлось решать задачи управления, задачи накопления, обработки и передачи информации, опыта, знания, возникают группы людей, чья профессия связана исключительно с информационной деятельностью. В древности это были, например, военачальники, жрецы, летописцы, затем — ученые и т. д.
Однако число людей, которые могли воспользоваться информацией из письменных источников, было ничтожно мало. Во-первых, грамотность была привилегией крайне ограниченного круга лиц и, во-вторых, древние рукописи создавались в единичных (иногда единственных) экземплярах.
Новой эрой в развитии обмена информацией стало изобретение книгопечатания. Благодаря печатному станку, созданному И. Гутенбергом в 1440 году, знания, информация стали широко тиражируемыми, доступными многим людям. Это послужило мощным стимулом для увеличения грамотности населения, развития образования, науки, производства.
По мере развития общества постоянно расширялся круг людей, чья профессиональная деятельность была связана с обработкой и накоплением информации. Постоянно рос и объем человеческих знаний, опыта, а вместе с ним количество книг, рукописей и других письменных документов. Появилась необходимость создания специальных хранилищ этих документов — библиотек, архивов. Информацию, содержащуюся в книгах и других документах, необходимо было не просто хранить, а упорядочивать, систематизировать. Так возникли библиотечные классификаторы, предметные и алфавитные каталоги и другие средства систематизации книг и документов, появились профессии библиотекаря, архивариуса.
В результате научно-технического прогресса человечество создавало все новые средства и способы сбора, хранения, передачи информации. Но важнейшее в информационных процессах — обработка, целенаправленное преобразование информации осуществлялось до недавнего времени исключительно человеком.
Вместе с тем постоянное совершенствование техники, производства привело к резкому возрастанию объема информации, с которой приходится оперировать человеку в процессе его профессиональной деятельности.
Развитие науки, образования обусловило быстрый рост объема информации, знаний человека. Если в начале прошлого века общая сумма человеческих знаний удваивалась приблизительно каждые пятьдесят лет, то в последующие годы — каждые пять лет.
Выходом из создавшейся ситуации стало создание компьютеров, которые во много раз ускорили и автоматизировали процесс обработки информации.
Первая электронная вычислительная машина «ЭНИАК» была разработана в США в 1946 году. В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году под руководством академика В. А. Лебедева.
В настоящее время компьютеры используются для обработки не только числовой, но и других видов информации. Благодаря этому информатика и вычислительная техника прочно вошли в жизнь современного человека, широко применяются в производстве, проектно-конструкторских работах, бизнесе и многих других отраслях.
Компьютеры в производстве используются на всех этапах: от конструирования отдельных деталей изделия, его дизайна до сборки и продажи. Система автоматизированного производства (САПР) позволяет создавать чертежи, сразу получая общий вид объекта, управлять станками по изготовлению деталей. Гибкая производственная система (ГПС) позволяет быстро реагировать на изменение рыночной ситуации, оперативно расширять или сворачивать производство изделия или заменять его другим. Легкость перевода конвейера на выпуск новой продукции дает возможность производить множество различных моделей изделия. Компьютеры позволяют быстро обрабатывать информацию от различных датчиков, в том числе от автоматизированной охраны, от датчиков температуры для регулирования расходов энергии на отопление, от банкоматов, регистрирующих расход денег клиентами, от сложной системы томографа, позволяющей « увидеть» внутреннее строение органов человека и правильно поставить диагноз.
Компьютер находится на рабочем столе специалиста любой профессии. Он позволяет связаться по специальной компьютерной почте с любой точкой земного шара, подсоединиться к фондам крупных библиотек не выходя из дома, использовать мощные информационные системы — энциклопедии, изучать новые науки и приобретать различные навыки с помощью обучающих программ и тренажеров. Модельеру он помогает разрабатывать выкройки, издателю компоновать текст и иллюстрации, художнику — создавать новые картины, а композитору — музыку. Дорогостоящий эксперимент может быть полностью просчитан и имитирован на компьютере.
Разработка способов и методов представления информации, технологии решения задач с использованием компьютеров, стала важным аспектом деятельности людей многих профессий.
studfiles.net
Информационные процессы в живой природе — Мегаобучалка
Можно ли утверждать, что с информацией и информационными процессами связана только жизнь человека? Конечно нет! Науке известно множество фактов, подтверждающих протекание информационных процессов в живой природе Животным свойственна память: они помнят дорогу к месту своего обитания, места добывания пищи; домашние животные отличают знакомых людей от незнакомых. Многие животные обладают обостренным обонянием, несущим им ценную информацию. Конечно, способности животных к обработке информации значительно ниже, чем у человека. Однако многие факты разумного поведения свидетельствуют об их способности к определенным умозаключениям.
Процесс передачи информации
Передача информации:
· источник и приемник информации;
· информационные каналы;
· роль органов чувств в процессе восприятия информации человеком;
· структура технических систем связи;
· что такое кодирование и декодирование;
· понятие шума; приемы защиты от шума;
· скорость передачи информации и пропускная способность канала.
Схема передачи информации:
Источник информации – информационный канал – приемник информации.
Информация представляется и передается в форме последовательности сигналов, символов. От источника к приёмнику сообщение передается через некоторую материальную среду. Если в процессе передачи используются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации (информационными каналами). К ним относятся телефон, радио, ТВ. Органы чувств человека исполняют роль биологических информационных каналов.
Процесс передачи информации по техническим каналам связи проходит по следующей схеме (по Шеннону):
Термином «шум» называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи, прежде всего, возникают по техническим причинам: плохое качество линий связи, незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемой по одним и тем же каналам. Для защиты от шума применяются разные способы, например, применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума.
Клодом Шенноном была разработана специальная теория кодирования, дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным. За счет этого потеря какой-то части информации при передаче может быть компенсирована. Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведёт к задержкам и подорожанию связи.
При обсуждении темы об измерении скорости передачи информации можно привлечь прием аналогии. Аналог – процесс перекачки воды по водопроводным трубам. Здесь каналом передачи воды являются трубы. Интенсивность (скорость) этого процесса характеризуется расходом воды, т.е. количеством литров, перекачиваемых за единицу времени. В процессе передачи информации каналами являются технические линии связи. По аналогии с водопроводом можно говорить об информационном потоке, передаваемом по каналам. Скорость передачи информации – это информационный объем сообщения, передаваемого в единицу времени. Поэтому единицы измерения скорости информационного потока: бит/с, байт/с и др.
Еще одно понятие – пропускная способность информационных каналов – тоже может быть объяснено с помощью «водопроводной» аналогии. Увеличить расход воды через трубы можно путем увеличения давления. Но этот путь не бесконечен. При слишком большом давлении трубу может разорвать. Поэтому предельный расход воды, который можно назвать пропускной способностью водопровода. Аналогичный предел скорости передачи данных имеют и технические линии информационной связи. Причины этому также носят физический характер.
Измерение кодирования информации
Единицы информации
Бит — минимальная единица информации, представляющая собой наименьшую «порцию» памяти — 1 двоичный разряд. Бит обозначает количество информации, необходимое для различения двух равновероятных событий — значение размером в 1 бит представляет собой сообщение, уменьшающее неопределенность знания в два раза.
Байт — основная единица информации.
1 байт = 8 бит; 1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт; 1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт; 1 Гбайт = 210Мбайт = 1024 Мбайт
megaobuchalka.ru
Информация и информационные процессы в природе
Информация и информационные процессы в природе, обществе, технике. Информационная деятельность человека.
К концу XX в. стала складываться, сначала в рамках кибернетики, а затем информатики, информационная картина мира. Информационная картина мира рассматривает окружающий мир под особым, информационным, углом зрения, при этом она не противопоставляется вещественно-энергетической картине мира, но дополняет ее. Строение и функционирование сложных систем различной природы (биологических, социальных, технических) оказалось невозможным объяснить, не рассматривая общих закономерностей информационных процессов.
Получение и преобразование информации является условием жизнедеятельности любого организма. Даже простейшие одноклеточные организмы постоянно воспринимают и используют информацию, например, о температуре и химическом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования. Биологи образно говорят, что «живое питается информацией», создавая, накапливая и активно используя ее.
Любой живой организм, в том числе человек, является носителем генетической информации, которая передается по наследству. Генетическая информация хранится во всех клетках организма в молекулах ДНК, которые состоят из отдельных участков (генов). Каждый ген «отвечает» за определенные особенности строения и функционирования организма и определяет как его возможности, так и предрасположенность к различным наследственным болезням.
Чем сложнее организм, тем большее количество генов содержится в молекуле ДНК. Работы по расшифровке генома человека, который содержит более 20 тысяч различных генов, проводились с использованием компьютерных технологий и были в основном закончены в 2000 г.
Человек воспринимает окружающий мир (получает информацию) с помощью органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса). Чтобы правильно ориентироваться в мире, он запоминает полученные сведения (хранит информацию). В процессе достижения каких-либо целей человек принимает решения (обрабатывает информацию), а в процессе общения с другими людьми — передает и принимает информацию. Человек живет в мире информации.
Процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации, называются информационными процессами.
Человеческое мышление можно рассматривать как процесс обработки информации. Человек является носителем очень большого объема информации в виде зрительных образов, знания различных фактов и теорий и т. д. Весь процесс познания является процессом получения и накопления информации. Для обмена информацией между людьми служат языки. Хранение информации осуществляется с помощью книг, а в последнее время все больше посредством электронных носителей.
Информационные процессы характерны не только для живой природы, человека и общества, но и для техники. Человеком разработаны технические устройства, в частности компьютеры, которые специально предназначены для автоматической обработки информации. Создание глобальной компьютерной сети Интернет позволило обеспечить для каждого человека потенциальную возможность быстрого доступа ко всему объему информации, накопленному человечеством за всю его историю.
Информационный подход к исследованию мира реализуется в рамках информатики, комплексной науки об информации и информационных процессах.
studfiles.net
| Слайд №2 | |
| Информация и информационные процессы в неживой природе. В физике, которая изучает неживую природу, информация является мерой упорядоченности системы по шкале «хаос — порядок». Один из основных законов классической физики утверждает, что замкнутые системы, в которых отсутствует обмен веществом и энергией с окружающей средой, стремятся с течением времени перейти из менее вероятного упорядоченного состояния в наиболее вероятное хаотическое состояние. | |
| Слайд №3 | |
| Например, если в одну половину замкнутого сосуда поместить газ, то через некоторое время в результате хаотического движения молекулы газа равномерно заполнят весь сосуд. Произойдет переход из менее вероятного упорядоченного состояния в более вероятное хаотическое состояние, и информация, которая является мерой упорядоченности системы, в этом случае уменьшится. | |
| Слайд №4 | |
| В соответствии с такой точкой зрения физики в конце XIX века предсказывали, что нашу Вселенную ждет «тепловая смерть», т. е. молекулы и атомы со временем равномерно распределятся в пространстве и какие-либо изменения и развитие прекратятся. Однако современная наука установила, что некоторые законы классической физики, справедливые для макротел, нельзя применять для микро- и мегамира. Согласно современным научным представлениям, наша Вселенная является динамически развивающейся системой, в которой постоянно происходят процессы усложнения структуры. | |
| Слайд №5 | |
| Таким образом, с одной стороны, в неживой природе в замкнутых системах идут процессы в направлении от порядка к хаосу (в них информация уменьшается). С другой стороны, в процессе эволюции Вселенной в микро- и мегамире возникают объекты со все более сложной структурой, и, следовательно, информация, являющаяся мерой упорядоченности элементов системы, возрастает. | |
| Слайд №6 | |
| Мы живем в макромире, т. е. в мире, который состоит из объектов, по своим размерам сравнимых с человеком. Обычно макрообъекты разделяют на неживые (камень, льдина и т. д.), живые (растения, животные, сам человек) и искусственные (здания, средства транспорта, станки и механизмы, компьютеры и т. д.). Макромир. Гулливер в стране лилипутов | |
| Слайд №7 | |
| Макрообъекты состоят из молекул и атомов, которые, в свою очередь, состоят из элементарных частиц, размеры которых чрезвычайно малы. Этот мир называется микромиром Микромир. Атом водорода и молекула воды. | |
| Слайд №8 | |
| Мы живем на планете Земля, которая входит в Солнечную систему, Солнце вместе с сотнями миллионов других звезд образует нашу галактику Млечный Путь, а миллиарды галактик образуют Вселенную. Все эти объекты имеют громадные размеры и образуют мегамир Мегамир. Солнечная система | |
| Слайд №9 | |
| Информация и информационные процессы в живой природе. | |
| Слайд №10 | |
| Примерно 3,5 миллиарда лет назад на Земле возникла жизнь. С тех пор идет саморазвитие, эволюция живой природы, т. е. повышение сложности и разнообразия живых организмов. Живые системы (одноклеточные, растения и животные) являются открытыми системами, так как потребляют из окружающей среды вещество и энергию и выбрасывают в нее продукты жизнедеятельности также в виде вещества и энергии. Информация как мера увеличения сложности живых организмов. | |
| Слайд №11 | |
| Живые системы в процессе развития способны повышать сложность своей структуры, т. е. увеличивать информацию, понимаемую как меру упорядоченности элементов системы. Так, растения в процессе фотосинтеза потребляют энергию солнечного излучения и строят сложные органические молекулы из «простых» неорганических молекул. | |
| Слайд №12 | |
| Животные подхватывают эстафету увеличения сложности живых систем, поедают растения и используют растительные органические молекулы в качестве строительного материала при создании еще более сложных молекул. Биологи образно говорят, что «живое питается информацией», создавая, накапливая и активно используя информацию. | |
| Слайд №13 | |
| Информационные сигналы. Нормальное функционирование живых организмов невозможно без получения и использования информации об окружающей среде. Целесообразное поведение живых организмов строится на основе получения информационных сигналов. Информационные сигналы могут иметь различную физическую или химическую природу. Это звук, свет, запах и др. Даже простейшие одноклеточные организмы (например, амеба) постоянно воспринимают и используют информацию, например, о температуре и химическом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования. | |
| Слайд №14 | |
| Выживание популяций животных во многом базируется на обмене информационными сигналами между членами одной популяции. Информационный сигнал может быть выражен в различных формах: позах, звуках, запахах и даже вспышках света (ими обмениваются светлячки и некоторые глубоководные рыбы). | |
| Слайд №15 | |
| Генетическая информация. Одной из основных функций живых систем является размножение, т. е. создание организмов данного вида. Воспроизведение себе подобных обеспечивается наличием в каждой клетке организма генетической информации, которая передается по наследству. | |
| Слайд №16 | |
| Генетическая информация представляет собой набор генов, каждый из которых «отвечает» за определенные особенности строения и функционирования организма. При этом «дети» не являются точными копиями своих родителей, так как каждый организм обладает уникальным набором генов, который определяет различия в строении и функциональных возможностях. | |
| Слайд №17 | |
| Домашнее задание Стр. 8 – 11 § 1.1.1 и § 1.1.2. Контрольные вопросы в конце параграфов. | |
volna.org
Информация и информационные процессы в живой природе — Информатика, ответы
Арендный блок
Примерно 3,5 миллиарда лет назад на Земле возникла жизнь. С тех пор идет саморазвитие, эволюция живой природы, т.е. повышение сложности и разнообразия живых организмов. Живые системы (одноклеточные, растения и животные) являются открытыми системами, т.к. потребляют из окружающей среды вещество и энергию и выбрасывают в неё продукты жизнедеятельности также в виде вещества и энергии. Живые системы в процессе развития способны повышать сложность своей структуры, т.е. увеличивать информацию, понимаемую как меру упорядоченности элементов системы (например, «Фотосинтез растений») Нормальное функционирование живых организмов невозможно без получения и использования информации об окружающей среде. Целесообразное поведение живых организмов строится на основе получения информационных сигналов (звук, свет, запах и др.).
Информация в природе, обществе и технике. 3. Человек: информация и информационные процессы. Примерно 40 тысяч лет назад в процессе эволюции живой природы появился человек разумный (перевод с латинского «homo sapiens»). Человек существует в «море» информации, он постоянно получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств, хранит её в своей памяти, анализирует с помощью мышления и обменивается информацией с другими людьми. Наибольшее количество информации (около 90%) человек получает с помощью зрения, около 9% — с помощью слуха и только 1% — с помощью других органов чувств (обоняния, осязания и вкуса). Полученную информацию в форме зрительных, слуховых и других образов человек хранит в памяти, обрабатывает с помощью мышления и использует для управления своим поведением и достижения поставленных целей.
Информация в природе, обществе и технике. 3. Человек: информация и информационные процессы. С самого начала человеческой истории возникла потребность накопления информации для её передачи во времени из поколения в поколение и передачи в пространстве на большие расстояния. Процесс накопления информации начался с изобретения в IV тысячелетии до нашей эры письменности и первых носителей информации (шумерских глиняных табличек и древнеегипетских папирусов). Середина XV века – изобретение книгопечатания. До настоящего времени в качестве основного носителя информации используется бумага. В прошлом веке широкое распространение для хранения графической информации получила фото- и кинопленка. В настоящее время – магнитные носители.
Информация в природе, обществе и технике. 4. Информация и информационные процессы в технике. Функционирование систем управления техническими устройствами связано с информационными процессами, т.е. процессами приема, хранения, обработки и передачи информации. Системы управления могут выполнять различные функции. Например, такие системы могут поддерживать определенное состояние технической системы (холодильник, утюг, кондиционер и т.д.). Системы управления могут обеспечивать функционирование технической системы по заданной программе (стиральная машина-автомат, видеомагнитофон и т.д.). В некоторых случаях главную роль в процессе управления выполняет человек, в других управление осуществляет встроенный в техническое устройство микропроцессор или подключенный компьютер. Например, управление полетом самолета может осуществлять летчик или в режиме автопилота бортовой компьютер.
ifreestore.net