Урок 1
Информация, ее представление и измерение
Содержание урока
Введение. Информация. Количество информации
Лабораторная работа № 1 «Учимся выбирать тип компьютера»
Введение
Информация. Количество информации
Информационные и коммуникационные технологии. В современном информационном обществе главным ресурсом является информация, использование которой базируется на информационных и коммуникационных технологиях. Информационные и коммуникационные технологии являются совокупностью методов, устройств и производственных процессов, используемых обществом для сбора, хранения, обработки и распространения информации.
Во второй половине XX века в связи с бурным ростом объема информации начали создаваться специальные технические устройства, предназначенные для обработки, хранения и приема/ передачи информации в цифровой форме.
Универсальным устройством, предназначенным для автоматической обработки информации, является компьютер. Подключаемые к компьютеру периферийные устройства (принтеры, сканеры, цифровые камеры и др.) позволяют вводить информацию в компьютер в цифровой форме и представлять ее в форме, удобной для человека. Для быстрой передачи информации на удалённые расстояния используются возможности компьютерных сетей.
Естественные и формальные языки. Человек для представления информации использует естественные языки — языки, на которых общаются люди. Естественные языки начали формироваться еще в древнейшие времена в целях обеспечения обмена информацией между людьми. В настоящее время существуют сотни естественных языков (русский, английский, китайский и др.).
В основе письменной речи лежит алфавит, т. е. набор знаков (букв), которые человек различает по их начертанию. В большинстве современных языков буквы соответствуют определенным звукам устной речи. Алфавит русского языка называется кириллицей и содержит 33 знака, английский язык использует латиницу и содержит 26 знаков.
На основе алфавита по правилам грамматики образуются основные объекты языка — слова. Правила, согласно которым из слов данного языка строятся предложения, называются синтаксисом.
Основное отличие формальных языков от естественных состоит в существовании строгих правил грамматики и синтаксиса и в однозначной записи знаками смысла сообщения. Формальные языки создаются людьми; примеры: язык алгебры, нотная грамота, формулы, дорожные знаки.
Большую часть вычислений в обычной жизни мы проводим в десятичной системе счисления. Ее можно рассматривать как формальный язык, имеющий алфавит (цифры) 0, 1, 2, 3, 4, 5, б, 7, 8, 9 и позволяющий не только именовать и записывать объекты (числа), но и выполнять над ними арифметические операции по строго определенным правилам.
Двоичная система счисления. В процессах хранения, обработки и передачи информации в компьютере используется двоичная система счисления, алфавит которой состоит всего из двух знаков {0, 1}. Использование в компьютере именно двоичной системы связано с тем, что существующие технические устройства могут со стопроцентной надежностью сохранять и распознавать только два различных состояния (знака).
Количество информации. Для количественного выражения любой величины необходимо сначала определить единицу измерения. Так, для измерения длины в качестве единицы выбран метр, для измерения массы — килограмм и т. д. Аналогично, для определения количества информации необходимо ввести единицу измерения.
Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующая по величине единица — байт, причем 1 байт = 8 битов = 23 битов.
В информатике система образования кратных единиц измерения количества информации несколько отличается от принятых в большинстве наук. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10n, где n — 3, 6, 9 и т. д., что соответствует десятичным приставкам «кило» (103), «мега» (106), «гига» (109), «тера» (1012)и т. д.
В компьютере информация кодируется с помощью двоичной знаковой системы, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2n.
Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:
1 килобайт (Кбайт) = 210 байтов = 1024 байта;
1 мегабайт (Мбайт) = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 гигабайт (Гбайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайт;
1 терабайт (Тбайт) = 210 Гбайт = 1024 Гбайт.
Контрольные вопросы
1. Проведите исследование и выясните, что понимают под термином «компьютерные сети».
Задания для самостоятельного выполнения
Задание с кратким ответом. Вычислите, какое количество информации в битах содержится в 1 килобайте.
Cкачать материалы урока
