Урок.  Информационные процессы

          ВОПРОСЫ:

  1. Что такое информация?

  2. Каким образом человек воспринимает информацию?

  3. Каким образом человек  может улучшить восприятие информации?

  4. Что нужно сделать, чтобы информация появилась?

  5. Что можно сделать с имеющейся у нас информацией?

  6. Что можно сделать с информацией, находящейся у другого?

  7. Что нужно сделать, чтобы сопоставить несколько информаций?

 ВЫВОД: Понятие информации во всех без исключения сферах предполагает получение, передачу, обработку и хранение информации.

Процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации, называются информационными  процессами.

 I. Обмен информацией 

Человек начал использовать информацию уже на самых первых этапах своего существования. В доисторический период, когда люди добывали пищу в основном за счет охоты, они криками предупреждали друг друга об опасности, призывали на помощь, голосом, свистом или стуком в подобие барабана подава­ли сигналы для согласованного нападения на крупную добычу и т. д.

В дальнейшем старшие и более опытные стали учить молодых изготавливать каменные и костяные орудия, обучали их практическим приемам охоты и др. Таким образом, появилась осмысленная речь, а с ней и возможность передавать другим опыт и знания, т. е. способность обмениваться информацией.

Затем человек стал обрабатывать почву и сеять хлеб, смог приручить диких животных, научился строить жилища, короче говоря, человек стал не просто брать готовое, а начал сам производить то, что ему необходимо. Так начался прогресс чело­вечества и его быстрое развитие. Значение информации возросло во много раз.

В процессе общения с други­ми людьми человек передает и получает информацию.

Сообщение – информация представленная в определенной форме (речь, текст, изображение, цифровые данные, график, таблица) и предназначенная для передачи информации.

Восприниматься сообщение тоже может по-разному различными людьми в зависимости от их подготовленности и интересов. Пример:  Слова «хорошая погода»  могут означать и солнечную погоду, и морозный зимний день, и  дождь.

 Восприятие и представление информации 

Человек воспринимает окружающий мир (получает информацию) с помощью органов чувств. Существуют различные способы восприятия информации человеком. Они зависят от того, через какие органы поступает информация: 

орган

способ восприятия

вид

зрения

визуальная

изображение

слуха

аудиальная

звук

осязания

тактильная

тактильные ощущения

вкусовые рецепторы

вкусовая

вкусовые ощущения

обоняния

обонятельная

запах

 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). Для повышения чувствительности своих органов современные люди используют различные измерительные приборы и сложные системы наблюдения и регистрации.

 Передача и получение информации происходит по следующей схеме: 

 

Источник информации

Канал связи

Помехи

 

Приемник информации

 

 

Источник информации

Посылает сообщение

Приемник информации

Принимает сообщение

Канал связи

Передает сообщение

 ВОПРОС: Приведите примеры источников информации

Информацию мы извлекаем из учебников и книг, газет и журналов, телепередач и кинофильмов.

  

Источники и приемники информации могут быть:

üодушевленными (животное, человек) и  неодушевленными (ПК, телевизор)

üявными (учитель - ученик) и  косвенными (шум воды может говорить о близости водопада)

 Каналом связи - между приемником и источником может быть как телекоммуникационный канал, так и воздух, переносящий звуковые и радиоволны.

 Пример 1. Сообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передается приемнику (телезрителю) от источника (специалиста-метеоролога) посредством канала связи – телевизионной аппаратуры и телевизора.

Пример 2. Открываем дверь ключом. Источник – ключ, приемник – замок, помехи – не соответствие формы ключа  форме отверстия замка.

 

ЗАДАНИЯ:

1)    Сообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передается телезрителю (?) от метеоролога (?) посредством телевизионной аппаратуры  (?)

2)    Перед посадкой самолета бортинженер поручил стюардессе сделать объявление пассажирам: "Сейчас в городе идёт дождь, температура воздуха два градуса".

   - Кем является стюардесса?

   - Кем является пассажиры?

   - Кем является бортинженер?

3)    Капитан спрашивает матроса: «Работает ли маяк?». Матрос отвечает: "То загорается, то погаснет!"

- Чем является маяк в данной ситуации?

- А матрос?

- А капитан?

 

II. Обработка информации 

Человеческое мышление можно рассматривать как процессы обработки информации в мозгу человека. На основе информации, полученной с помощью органов чувств, и теоретических знаний, приобретенных в процессе обучения, человек создает информационные модели окружающего мира. Такие модели позволяют человеку ориентироваться в окружающем мире и принимать правильные решения для достижения поставленных целей.

                      – получение новых данных

Ø Вычисление. Решение задачи – найти гипотенузу прямоугольного треугольника, по двум сторонам.

Ø  Логическое рассуждение. Доказательство теоремы

Ø Поиск

     - преобразование данных

Ø  Кодирование – преобразование из одной формы в другую (азбука Морзе…)

Ø  Сортировка – упорядочивание (например, по алфавиту)

Ø Структурирование (организация по какому-либо правилу, связывающему ее в единое целое)

 

Пример 1. «В древности люди решили, что каждой цифре от 1 до 9 соответствует Солнце или планета Солнечной системы: 1 – Солнце, 2 – Луна, 3 – Марс, 4 – Меркурий, 5 – Юпитер – 6 – Венера, 7 – Сатурн, 8 – Уран, 9 – Нептун. Последовательно складывая цифры даты своего рождения можно определить «свою» планету.  

                                      24.10.1989    =    2 + 4 + 1 + 0 + 1 + 9 + 8 + 9 = 34 = 3 + 4                = 7  -  Сатурн

                                     входная                                обработка                                                    выходная

                               информация                                                                                                  информация

  

III. Хранение информации 

Развитие человечества не было бы возможным без сохранения знаний. Полученная человеком информация в форме зрительных, слуховых и других образов хранится в его памяти.

Человеческий разум является самым совершенным инструментом познания мира, а память человека – великолепное устройство для хранения информации.

Чтобы информация стала достоянием многих людей, необходимо иметь возможность хранить ее помимо памяти одного человека. Необходим какой-либо материальный объект, предназначенный для хранения информации – носитель информации.

 

Носитель информации – среда для записи и хранения информации:

ü  Любой материальный предмет (бумага, глиняные, восковые и деревянные таблички, береста, папирус, кожа,  камень, узелки на веревке, печатные книги, фотопленка, кинопленка)

ü  Волны различной природы (световая волна)

ü  Акустические носители

ü  Электромагнитные носители

ü  Гравитационные носители

ü  Вещество в различном состоянии

ü  Компьютерные носители (магнитные диски, оптические диски, винчестер, флэш-карта)

 

Но просто сохранить информацию недостаточно. Ее необходимо упорядочить, с тем, чтобы быстро найти необходимые сведения.

Примерами упорядоченного хранения информации является записная книжка, оглавление в книге, словари, расписание, каталоги.   

ИТАК, передача, обработка и хранение информации происходит в форме

сигналов

знаков

ü по физической природе (световой, тепловой, электромагнитный, звуковой, механический, биохимический)

ü по способу восприятия (зрительный, слуховой, осязательный, вкусовой, болевой, физиологический)

ü  алфавит любого языка

ü  знаки языка жестов

ü  коды и шифры

ü  ноты

ü  и т.д.

 

Информационные процессы в технике

Информационные процессы характерны не только для природы, человека и общества, но и для техники. Нормальное функционирование технических устройств связано с процессами управления, которые включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации. В некоторых случаях главную роль в процессе управления выполняет человек (например, вождение автомобиля), в других управление берет на себя само техническое устройство (например, кондиционер).

 Информационные процессы в природе

Второе начало термодинами­ки, один из основных законов классической физики, утверждает, что если какую-либо систему «предоставить самой себе» и убрать все внешние воздействия (такую систему называют «закрытой»), то эта система будет стремиться к состоянию термодинамического равновесия. Составляющие ее элементы «перемешиваются», разрушается их структура и наступает полный беспорядок — хаос. Энтропия системы, которая является мерой беспорядка, возрастает, а информация (антиэнтропия), которая является мерой упорядоченности, уменьшается. В соответствии с такой точкой зрения нашу Вселенную ждет «тепловая смерть», то есть прекращение каких-либо изменений и развития.

Однако, по крайней мере, на нашей планете многое происходит наоборот: идет саморазвитие, эволюция живой природы, то есть повышение сложности и разнообразия живых систем. Жизнь является системой открытой, многообразными путями в нее поступают и вещество, и энергия, и информация. Потребляя энергию солнечного излучения в процессе фотосинтеза, растения строят сложные биологические молекулы из простых неорганических, далее животные, поедающие растения и друг друга, создают все более сложные живые структуры и так далее.

Таким образом, энтропия в живой природе уменьшается, а информация (антиэнтропия) — увеличивается.

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.

 

  Рассмотрим примеры информационных процессов, заполнив таблицу: 

 

Процесс

Передача

 

Носитель

Как обрабатывается (помехи)

источник

приемник

Животные, охраняя свою территорию, оставляют пахучие метки

Метка

Другое животное

Растение

Другое животное сравнивает со своим запахом и делает вывод, что запах не его

Летучая мышь ориентируется в пространстве, испуская ультразвуковые волны

препятствие

мышь

Волна

Мозгом мыши

Банк располагает данными о своих вкладчиках

БД «Вкладчики»

Банковский служащий

На дисках ПК или бумаге

Процессором по спец. программе

  Приведите  примеры каждого из названных процессов для живой и неживой природы:

       Хранение

       Передача / получение

       Обработка

 

Домашнее задание – конспект, заполнить таблицу: 

 Процесс

Передача

 Носитель

Как обрабатывается (помехи)

источник

приемник

Петя решает задачу по математике

       

Петя играет в компьютерную игру

       

Открытие двери ключом

       

Автоматическое управление полетом ракеты