Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с



страница1/21
Дата07.08.2013
Размер2.07 Mb.
ТипУчебное пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21


РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА И ТУРИЗМА

_________________________________________________________
В.Г. Конюхов, Е.Н. Яшкина

ИНФОРМАТИКА


Учебное пособие

Москва - 2006

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Ф


ИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА И ТУРИЗМА


_________________________________________________________
В.Г. Конюхов, Е.Н. Яшкина

ИНФОРМАТИКА

Учебное пособие


Рекомендовано Учебно-методическим объединением

по образованию в области физической культуры и спорта

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по направлению 032100 «Физическая культура»

и специальности 032101 «Физическая культура и спорт»

Москва - 2006
УДК 519.6

К 64
Рекомендовано Учебно-методическим объединением по

образованию в области физической культуры и спорта

и одобрено в качестве учебного пособия

для высших учебных заведений, обучающихся

по направлению 032100 «Физическая культура»

и специальности 032101 «Физическая культура и спорт»

Конюхов В.Г., Яшкина Е.Н. Информатика : учебное пособие для студентов высших учебных заведений ; РГУФК. - М., 2006. – 147 с.

Авторы: Конюхов В.Г. – канд. техн. наук, ст. науч. сотр., доц. кафедры естественно-научных дисциплин и информационных технологий РГУФК;


Яшкина Е.Н. – канд. пед. наук, доц. кафедры естественно-научных дисциплин и информационных технологий РГУФК.
Рецензент: Шалманов Ан. А. – д-р пед. наук, профессор кафедры биомеханики РГУФК.

Авторы-составители:

Конюхов Владимир Георгиевич – кандидат технических наук, с.н.с., доцент кафедры естественно-научных дисциплин и информационных технологий РГУФК;

Яшкина Елена Николаевна – кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры естественно-научных дисциплин и информационных технологий РГУФК.


В учебном пособии представлены теоретические основы информатики и методы ее практического использования в профессиональной деятельности. Содержание учебного пособия соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта.

Учебное пособие адресовано студентам высших учебных заведений физической культуры.

© Конюхов В.Г., Яшкина Е.Н., 2006.

© Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, 2006.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Стремительное развитие информационных технологий не могло не сказаться на системе высшего образования.
Информационные технологии входят как составляющие в большое число дисциплин, они стали необходимыми инструментами учебной и профессиональной деятельности. Как следствие этого, изучение информатики стало в настоящее время обязательной частью учебных планов всех высших учебных заведений.

Настоящий учебник предназначен для студентов вузов физической культуры дневных и заочных факультетов. Содержание вошедшего в учебник материала полностью соответствует требованиям (федеральный компонент) к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра по циклу ЕН Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования второго поколения.

В состав учебника вошли как теоретические основы информатики, так и обзор современных программных средств. В краткой и доступной форме описаны основные особенности работы с современными прикладными программами.

Материал учебника может быть использован для самостоятельного изучения предмета. Лаконичность изложения позволит разобраться в тех случаях, когда это достаточно сложно осуществить с помощью специализированной литературы.

Авторы выражают надежду, что данный учебник поможет не только освоить дисциплину «Информатика» и успешно подготовиться к сдаче экзамена, но и научиться использовать ее возможности в своей повседневной жизни.
1. ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

1.1. Понятие информации

Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает разъяснение, осведомление, изложение. Несмотря на чрезвычайно широкое применение этого термина, дать строгое определение понятию «информация» оказывается крайне проблематичным. С точки зрения рассматриваемой науки понятие информации является первичным и, следовательно, неопределимым. Совершенно так же, как понятия «точка», «прямая», «множество» являются основными неопределяемыми понятиями в математике. Опишем понятие «информации» исходя из ее свойств.

Информация является отражением реального мира. Человек получает сведения об окружающем его мире, воспринимая сигналы, возникающие в результате взаимодействия физических объектов друг с другом. Сигналом является физический процесс или явление, несущий сообщение о состоянии объекта наблюдений или каком-либо событии. Как правило, сигналы изменяются с течением времени. Каждый сигнал имеет параметры, которые используются для его характеристики (описания). По форме сигналы разделяются на непрерывные (аналоговые) и дискретные. Сигнал называется непрерывным, если его параметр является непрерывной во времени функцией. Если же параметр сигнала может принимать только ряд значений, причем их конечное число, то сигнал называется дискретным.

Подавляющее большинство явлений окружающего мира представляются непрерывными процессами, характеризующимися плавным изменением их характеристик. В то же время обрабатывать удобнее дискретные сигналы. Преобразование непрерывного сигнала в дискретный называется квантованием, а дискретного в непрерывный – сглаживанием. Хорошо известным примером таких преобразований является съемка какого-либо процесса на кинокамеру и последующий просмотр.

Зарегистрированные на материальном носителе сигналы называются данными. Данные могут храниться и транспортироваться на носителях различных видов. Носитель - это среда для записи и хранения данных. От свойств носителя зависят полнота, доступность и достоверность информации при последующем использовании. В настоящее время известно большое число способов регистрации сигналов - механические воздействия, изменения электрических, магнитных, оптических характеристик носителя, его химического состава, кристаллической структуры и т.д. Самым распространенным носителем информации до сих пор является бумага, регистрация сигналов на которой осуществляется с помощью изменения оптических свойств. В качестве носителей используются различные материальные предметы (бумага, камень, дерево, диски и т.д.). К машинным носителям информации относятся магнитные диски, магнитные ленты, оптические диски и т.д.

Информация о явлениях и объектах окружающего мира содержится в данных, однако не следует отождествлять два этих понятия. Действительно, один и тот же набор данных может восприниматься разными людьми совершенно по-разному. Например, для музыканта партитура является образом музыкального произведения, а для человека, не владеющего нотной грамотой, - набором витиеватых иероглифов.

Для получения информации по имеющимся данным необходимо использование методов, преобразующих данные в воспри­нимаемые человеческим сознанием понятия. Методы, в зависимости от результата их применения, можно разделить на адекватные и неадекватные. Например, человек, не знающий нотной грамоты, применяет неадекватный ме­тод, пытаясь разобрать партитуру. Исходя из сказанного, можно дать описательное определение информации как результата применения к данным адекватных методов. Информация является динамическим объектом, который появляется и существует во время взаимодействия данных и соответствующих им методов.

При всем многообразии информацию можно классифицировать по ряду признаков. Принято различать следующие виды информации:

  1. По способу восприятия человеком (с помощью органов чувств):

  • визуальная (зрение): текстовая, числовая, графическая;

  • аудиальная (слух): звуковая информация - речь, музыка, шум;

  • обонятельная (обоняние): запахи окружающего мира;

  • вкусовая (вкус): горький, кислый, сладкий, соленый;

  • тактильная (осязание): температура предмета - горячий, холодный; качество поверхности - гладкий, скользкий, шершавый.

  1. По форме представления: текстовая, числовая, графическая, звуковая (музыкальная), мультимедийная (комбинированная, многосредовая).

  2. По общественному значению:

  • личная (знание, опыт, интуиция, умения, чувства, эмоции);

  • массовая (обыденная, общественная, эстетическая);

  • специальная (научная, производственная, техническая, управленческая).


1.2. Свойства информации

Как всякий объект информация обладает большим количеством разнообразных свойств. Наиболее важными, с точки зрения рассматриваемой дисциплины, являются такие ее свойства, как полнота, объективность, достоверность, дуализм, актуальность, доступность и полезность. Остановимся более детально на каждом из них.

  • Полнота. Информация должна содержать необходимый объем данных, позволяющих принять правильное решение. В случае использования неполного набора данных существует некоторая доля неопределенности - возможны различные варианты выбора. В связи с этим необходимо использовать дополнительные средства и методы такие, как, например, экспертные системы и т.п. При избыточности набора данных возникает так называемый информационный шум, который затрудняет получение нужных данных и приводит к необходимости использования дополнительных мето­дов (фильтрации, сортировки). Использование как неполного, так и избыточного набора данных затрудняет получение информации и принятие правильного решения.

  • Объективность. Информация должна объективно отражать реальные состояния объектов и явлений. К снижению объективности информации приводят недоступность адекватных методов и неполнота набора данных. Поскольку получение полного набора данных зачастую оказывается невозможным и приходится использовать данные, допускающие неопределенности, то полная объективность достигается редко.

  • Достоверность. Информация должна отражать реально существующие объекты и явления с необходимой точностью, которая и определяет достоверность информации. Если набор имеющихся данных является не полным, то для характеристики достоверности информации может использоваться вероятность. Так, например, при бросании игральной кости вероятность выпадения трех очков равна 1/6.

  • Дуализм. Это свойство отражает двойственный характер информации, она является одновременно и объективной, и субъективной. Объективность информации обусловлена объективностью данных, являющихся отражением реального мира, а субъективность информации связана с субъективностью используемых методов. Применение тех или иных методов привносит ту или иную долю субъективизма и, следовательно, оказывает влияние на информацию в целом. Например, два студента, прослушавших одну и ту же лекцию, зачастую приобретают весьма различную информацию. Для получения объективной информации необходимо использовать методы с наименьшей долей субъективизма.

  • Актуальность (своевременность) – это степень соответствия информации текущему моменту времени. Устаревшая информация становится ненужной и может привести к неправильным решениям. Например, прогноз погоды на прошедший день становится неактуальным для большей части населения.

  • Доступность. Информация должна быть представлена пользователю в максимально понятной для него форме. Доступность информации обеспечивается двумя факторами: доступностью данных и доступностью соответствующих методов. Отсутствие любого из них не позволяет получить достоверную информацию.

  • Полезность. Бесполезная информация является ненужной и лишь затрудняет принятие правильного решения.


1.3. Единицы измерения информации

Рассмотренное ранее свойство полноты информации подразумевает, что информацию можно измерять количественно. Для того чтобы понять, как определить количество информации в данном конкретном сообщении, рассмотрим связь понятий информация, неопределенность и возможность выбора. Решение разнообразных задач, выбор и принятие решений происходит в процессе постепенного устранения неопределенностей, содержащихся в исходных условиях, на основе получения и использования информации об окружающем мире. Получение человеком информации приводит к уменьшению неопределенности, снижая тем самым число возможных вариантов выбора, а наличие полной информации позволяет однозначно решить поставленную задачу, не оставляя вариантов выбора. Однако одно и то же сообщение несет для разных людей разное количество информации, поскольку уровень новизны и ценности полученной информации оказывается для них различным. Например, если передаваемые сведения не относятся к рассматриваемому вопросу, или же были уже известны человеку, то после их получения неопределенность остается прежней, и, следовательно, информация не была получена – ее количество равно нулю. Если же после получения сообщения неопределенность снята и достигнута полная ясность в рассматриваемом вопросе, то полученная информация является исчерпывающей и ее количество равно исходной неопределенности. Исходя из сказанного, можно определить количество информации как числовую характеристику информации, отражающую ту степень неопределенности, которая пропадает в результате получения сообщения.

Базовая единица измерения информации получила название бит (bit) – аббревиатура английских слов binary digit, переводящихся как двоичная цифра. За один бит принято количество информации, содержащееся в сообщении о событии, имеющем два равновозможных исхода. Иными словами, бит равен количеству информации в ответе на вопрос, допускающий лишь односложный ответ - «да» или «нет». При получении количества информации в один бит число вариантов выбора или, иными словами, неопределенность, уменьшается в два раза.

При практическом применении оказывается, что бит является слишком маленькой единицей измерения количества информации. Поэтому в информатике часто используется единица измерения, получившая название байт (byte), которая равна 8 битам. Использование одного бита позволяет выбрать один вариант из двух возможных, а байт - 1 из 256 (28). Помимо этого, для измерения количества информации используются более крупные единицы:

1 Кбайт (один килобайт) = 2 10 байт = 1024 байта;

1 Мбайт (один мегабайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайта;

1 Гбайт (один гигабайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайта.

Использование битовой (двоичной) единицы информации, а не какой-либо другой связано с аппаратным устройством компьютеров. Основные элементы его памяти базируются на двоичном принципе: оперативная память – есть заряд на обкладках конденсатора или нет, дисковая – намагничена данная область или нет.
1.4. Информационные процессы

Информационным процессом называется процесс обработки данных соответствующими им методами. Информационные процессы, связанные с получением информации, могут быть разделены на несколько отдельных видов: поиск, сбор, хранение, передача, обработка, использование и защита данных.

  • Поиск - это извлечение хранимой информации. Методы поиска: наблюдение, общение, чтение, просмотр, прослушивание; ручной и автоматизированный.

  • Сбор данных - это деятельность по накоплению достаточно полного объема данных. Для принятия того или иного решения необходима информация, которая может быть получена путем синтеза данных и адекватных методов.

  • Хранение данных - это поддержание данных в форме, готовой к выдаче их по запросу. Для многократного обращения к данным разрабатываются методы доступа к ним и способы хранения на материальных носителях.

  • Передача данных - это процесс обмена данными между источником и приемником информации по каналу связи. Между приемным и передающим устройством и каналом связи установлены соглашения о правилах обмена данными, которые именуются протоколами обмена.

  • Обработка данныхэто процесс преобразования первичной информации в соответствии с поставленной задачей для достижения намеченного результата. Поиск, сбор, хранение, передача информации являются вспомогательными средствами, позволяющими из исходных данных путем их преобразования по строго определенным формальным правилам получить выходные данные, содержащие необходимую информацию.

  • Использование - принятие решений на основе имеющейся информации.

  • Защита - это предотвращение несанкционированного или нелегального доступа к информации.


1.5. Предмет и структура информатики

Слово информатика состоит из корня inform - «информация» и суффикса matics — «наука о...», поэтому при дословном переводе информатика — это наука об информации. Поскольку в настоящее время информатика является достаточно молодой и динамично развивающейся наукой, то единого ее определения пока не сформулировано и разные авторы подходят к нему с различных позиций. Исходя из прикладной направленности рассматриваемого курса, отдадим приоритет изучению организации и реализации информационных процессов с использованием компьютерных технологий. С этих позиций можно дать следующее определение.

Информатика – это наука, изучающая свойства, структуру и функции информационных систем, основы их проектирования, создания, использования и оценки, а также информационные процессы, в них происходящие. Исходя из данного определения, в структуре информатики можно выделить три раздела, изучающие соответственно:

• методы организации информационных процессов с помощью компьютерных систем;

• аппаратное обеспечение компьютерных систем;

• программное обеспечение компьютерных систем.

В части методов организации информационных процессов информатика рассматривает вопросы:

• представления различных типов данных в виде, удобном для компьютерной обработки;

• сжатия и восстановления данных;

• разработки и реализации методов хранения данных, обеспечивающих удобство доступа к ним.

В этой части информатика опирается на достижения таких наук, как теория информации, математическая логика, статистика, теория кодирования и др.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

Похожие:

Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с iconУчебное пособие для студентов неисторических факультетов высших и средних учебных заведений. Красноярск: рио кгпу, 2000. 120 с
России и мировых цивилизаций кгпу. – Поиск путей реформирования советского и российского общества (середина 60 – конец 90-х гг.):...
Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с iconУчебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011
В. С. Рыбальченко. Основы общей химии. Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. – М.:...
Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с iconУчебное пособие для студентов высших и средних специальных учебных заведений / Пер с англ. В. Н. Егорова. 2-е изд. М.: Юнити, 2002. 595 с. 13 экз
Вяткин Л. А. Туризм и спортивное ориентирование: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: Academia, 2001. – 208 с. 11 экз
Учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с iconУчебное пособие для студентов и аспирантов высших учебных заведений. /В. Д. Верескун, А. В. Охотников; Рост гос ун-т путей сообщения. Ростов н/Д, 1998. 71 с
Численное интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений. Учебное пособие для студентов и аспирантов высших учебных заведений....
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org