Характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации. Как найти вирус в списке процессов Windows Методика ознакомления учащихся с понятием модели

XXI век нередко называют веком информационных технологий. Сегодня часто не так важен сам товар или даже человек - первостепенное значение имеет то, что о нем знают. Информация и информационные процессы в нашем обществе - не отвлеченные теоретические понятия, а нечто, зачастую определяющее жизнь и ее качество. Между тем они не являются уникальным свойством человеческого мира. Информационные процессы в той или иной степени протекают на всех уровнях организации живой материи. В современной науке их изучением занимаются кибернетика и информатика.

Основное понятие

Вопрос определения понятия «информация» не так прост, как может показаться на первый взгляд. Изначально термин означал передачу сведений между людьми самыми разными способами. Примерно с середины прошлого столетия определение информации было значительно расширено. Понятие стало обозначать сведения, передающиеся не только между людьми, но и между человеком и автоматом, двумя или более автоматами, а также передачу сигналов среди животных и растений, между клетками, передачу признаков в процессе размножения.

Особое место информации отводится и в философии. Эта наука определяет ее как нематериальную форму движения, генерируемую мозгом в виде понятий, теорий и суждений. Она выражается в виде сведений: цифр, символов, знаков, букв и так далее, - несущих определенный смысл. Именно на них направлены все виды информационных процессов, от хранения до передачи.

Виды информации

Существует множество критериев для классификации информации. Один из них - канал, через который человек получает сведения из окружающей среды.
Мы воспринимаем окружающий мир через органы чувств, соответственно, информация подразделяется на типы согласно используемому способу:

• Визуальная - та, которая поступила через зрительный анализатор. На долю этого вида приходится примерно 90% всех поступающих сведений.
• Аудиальная - поступает через органы слуха в виде звуков. Это около 9% информации об окружающем мире.
• Тактильная информация поступает в результате прикосновения через кожу.
• Вкусовая - ее проводниками служат рецепторы, располагающиеся на языке.
• Обонятельная информация к человеку поступает через нос.

Последние три вида информации в сумме составляют около 1% используемых человеком сведений об окружающем мире. К списку можно также добавить кинестетическую информацию, поступающую от проприорецепторов. Она осознается как ощущение положения частей тела, расслабления и напряжения мышц, движения.

Информация также подразделяется на виды в соответствии с участниками процесса обмена сведениями:

• человек - человек;
• человек - автомат;
• автомат - автомат;
• сигналы, которыми обмениваются представители растительного и животного мира;
• передача признаков от клетки к клетке;
• передача признаков от организма к организму.

Информация, как было сказано выше, - нематериальный объект. Однако взаимодействовать с ней человек может лишь при ее преобразовании в различные виды данных. По форме представления информации выделяют:

• текстовую;
• звуковую;
• графическую;
• числовую;
• видео.

Приведенный список вариантов классификации далеко не полный. Информация также делится по назначению, значению, истинности и так далее.

Смысл сообщения

Стоит еще остановиться на восприятии информации. Оно обусловлено множеством факторов, от опыта до способов подачи сведений. Одно и то же слово или сообщение будет иметь разный смысл для непохожих по тем или иным критериям людей. Значение может иметь и предыдущий опыт, и знания, и культурные особенности, и принадлежность к определенной нации, и акцентуации характера. В то же время смысл одного и того же сообщения для группы людей может меняться в зависимости от способа его подачи. На этом основаны техники манипуляции и дезинформации.

Основные информационные процессы

Если оглянуться вокруг, легко заметить, что очень многое в жизни человека связано с информацией. Обучение, общение, работа и развлечения имеют дело со сведениями разного рода. Все действия, выполняемые с ними, - это информационные процессы. Выделяют четыре основных вида:

• хранение;
• передача или обмен;
• сбор;
• обработка.

Основные информационные процессы тесно взаимосвязаны друг с другом. Их роль в жизнедеятельности человека трудно переоценить. Все названные виды информационных процессов используются при разработке научных теорий, во время неформального общения, при решении различных социальных проблем и так далее. Причем это характерно не только для современности. Развитие цивилизации вносит свои коррективы в течение информационных процессов, например, в наше время они становятся все более автоматизированными. Однако их содержание при этом остается в целом таким же, каким было и тысячу лет назад.

Сбор

При возникновении практически любой задачи возникает необходимость собрать нужную информацию. Это справедливо как для написания научных работ или в случае поиска подходящего наряда для вечеринки, так и во время поиска добычи хищником. То есть названные выше информационные процессы, в частности, сбор, характерны для любого уровня организации живой системы или автомата. Однако для удобства в статье будут рассмотрены примеры, относящиеся в основном к различным областям человеческой деятельности.

Сбор информации подразумевает получение сведений об интересующем объекте. Количество и качество информации определяется лишь целью субъекта. Он может собирать все имеющиеся сведения об объекте или же использовать выборочно те, которые соответствуют неким критериям. Простой пример: когда человек смотрит из окна, он может уделять внимание всему, что видит (расположению домов, проезжающим машинам, количеству деревьев), или же отметить только особенности погоды.

Сегодня информационные процессы и технологии тесно связаны друг с другом. Часто человек в поисках нужных сведений обращается к интернету или другим вариантам СМИ. Кроме того, научный прогресс позволяет людям в наше время собирать более точную информацию и информацию, в обычных условиях недоступную органам чувств. Так, знаменитый телескоп Хаббла помогает астрономам увидеть отдаленные уголки Вселенной, поставляет информацию о различных процессах, протекающих настолько далеко от Земли, что без новейшей аппаратуры люди никогда не смогли бы о них узнать.

Обмен

Сбор сведений часто невозможен без обмена информацией. Данные передаются от источника к получателю. Информация при этом преобразуется в различные сигналы, служащие ее материальным носителем. Их источникам может стать любой объект с определенными свойствами. Обмен происходит по каналам передачи информации. В таком качестве выступают звуковые волны, радио или электрические сигналы и тому подобное. По сути, все органы чувств, которые есть у человека, предстают в роли таких каналов.

Обмен информацией может быть как односторонним, так и двусторонним. Так, если человек слышит, что часы бьют полночь, он выступает в качестве получателя сведений от источника, которым являются часы. Информация при этом передается в одном направлении. Компьютерные игры - хороший пример двустороннего обмена. Человек отдает команды, которые машина принимает, обрабатывает, а затем совершает действие и выдает данные, на которые пользователь снова реагирует, и так далее.

Во время передачи информации может использоваться один или же несколько источников. Например, так происходит в процессе подготовки научных докладов. Также может быть несколько получателей (во время чтения этого доклада в аудитории).

Принципиальное значение имеет скорость и точность передачи данных. Эволюция компьютерных систем - наглядный пример того, как средства информационных процессов совершенствуются с целью улучшения этих показателей.

Хранение

С передачей, сбором и обменом сведений тесно связано их хранение. Эффективное обеспечение информационных процессов невозможно или труднопредставимо без существования определенной базы данных. В таком качестве, например, выступает память. Без нее человеку бы пришлось каждый раз заново уточнять правила или принципы той или иной деятельности. Однако при передаче сведений большому числу людей удобно, когда они размещаются не только в голове у конкретного человека. Для хранения информации используются разнообразные носители. Развитие цивилизации сопровождалось их эволюцией. Носителем может выступать любой материальный предмет, волны разной природы, вещество и так далее. Сегодня огромное место в жизни человека занимают компьютерные хранители информации, с каждым днем становящиеся все более вместительными и совершенными.

Урок №15

Дата 24.11.2015

Класс 10

План-конспект урока по информатике и ИКТ

Тема урока: Контрольная работа № 1

Цель: проверка знаний, умений и навыков учащихся по теме.

Тип урока: урок контроля знаний, умений и навыков.

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие, проверка присутствующих.

2. Контрольная работа по теме: «Информация. Информационные процессы»

Вариант 1

1. Что изучает информатика?

а) конструкцию компьютера;

б) способы представления, накопления обработки информации с помощью технических средств;

в) компьютерные программы;

г) общешкольные дисциплины.

2. На каком свойстве информации отразится ее преднамеренное искажение?

а) понятность;

б) актуальность

в) достоверность;

г) полнота.

3. Выберите события, которые можно отнести к информационным процессам:

а) упражнение на спортивном снаряде;

б) перекличка присутствующих на уроке;

в) водопад;

г) катание на карусели.

4. Что из ниже перечисленного имеет свойство передавать информацию?

а) камень;

б) вода;

в) папирус;

г) световой луч.

5. Что из ниже перечисленного вовлечено в информационный процесс?

а) песок;

б) дом;

в) камень;

г) человек.

6. Каким свойством обладают объекты: колокол, речь, костер, радио, электронная почта?

а) хранят информацию;

б) обрабатывают информацию;

в) передают информацию;

г) создают информацию.

7. Что такое информационный взрыв?

а) ежедневные новости из горячих точек;

б) возросшее количество газет и журналов;

в) бурный рост потоков и объемов информации;

г) общение через Интернет.

8. Кибернетика - это:

а) наука об искусственном интеллекте;

б) наука о закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе;

в) наука об ЭВМ;

г) наука о формах и законах человеческого мышления.

9. Какой объект не может служить носителем информации при ее хранении?

а) ткань;

б) бумага;

в) магнитные материалы;

г) луч света.

10. Человек принимает информацию:

а) магнитным полнм;

б) органом чувств;

в) внутренними органами;

г) инструментальными средствами.

11. Информационная культура общества предполагает:

а) знание современных программных продуктов;

б) знание иностранных языков и их применение;

в) умение работать с информацией при помощи технических средств;

г) умение запомнить большой объем информации.

12. Данные - это:

а) отдельные факты, характеризующие объекты, процессы, явления;

б) выявленные закономерности в определенной предметной области;

в) совокупность сведений, необходимых для организации деятельности предприятия;

г) зарегистрированные сигналы.

13. Что является графической формой представления математической информации:

а) математическое уравнение;

б) график функции;

в) таблица значений функции;

г) математическое выражение.

I c =K*I з или I c =K*i

15. Группа школьников пришла в бассейн, в котором 4 дорожки для плавания. Тренер сообщил, что группа будет плавать на дорожке №3. Сколько информации получили школьники из этого сообщения?

2 бита

16. Сообщение о том, что ваш друг живет на 10 этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?

16 э тажей

17. Переведите в биты: 57 Кбайт, 57 Мбайт, 57 Гигабайт.

57*2 13 бит 466944

57*2 23 бит 478150656

57*2 33 бит 489626271744

18. Алфавит некоторой знаковой системы состоит из 128 символов ( N ). Какое количество информации будет содержать предложение из 56 символов ( Ic )? Ответ записать в байтах.

i =7 бит

I c =392 бит=49 байт

Вариант 2

1. Что является объектом изучения информатики?

а) компьютер;

б) информационные процессы;

в) компьютерные программы;

г) общешкольные дисциплины.

2. Каким должен быть любой сигнал, несущий информацию?

а) меняющимся;

б) непрерывным;

в) световым;

г) электрическим.

3. Как человек передает информацию?

а) магнитным полем;

б) речью, жестами;

в) световыми сигналами;

г) рентгеновским излучением.

4. Какой из перечисленных процессов нельзя назвать информационным процессом?

а) взвешивание информации;

б) кодирование информации;

в) хранение информации;

г) обработка информации.

5. Что из ниже перечисленного не имеет свойства сохранять информацию?

а) бумага;

б) электронный ток;

в) магнитная дискета;

г) папирус.

6. Каким свойством обладают объекты: дверной замок, компьютер, человек?

а) объективной;

б) актуальной;

в) доступной;

г) достоверной.

7. Как называется информация, отражающая истинное положение дел?

а) дискета с играми;

б) книга;

в) географическая карта;

г) звуковая плата.

8. Информатизация общества - это:

а) процесс повсеместного распространения ПК;

б) социально - экономический и научно - технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей граждан;

в) процесс внедрения новых информационных технологий;

г) процесс формирования информационной культуры человека.

9. На рынке информационных услуг подлежат обмену и продаже:

а) лицензии, информационные технологии;

б) оборудование, помещения;

в) бланки первичных документов, вычислительная техника;

г) книги, журналы, литература.

10. Что такое наука?

а) приобретение знаний в школе?

б) использование знаний по работе с компьютером на практике;

в) приобретение знаний об окружающем мире, ранее не известных человечеству;

г) приобретение знаний о способах представления, обработки, накопления информации с помощью ЭВМ.

11. Какое понятие объединяет камень, папирус, бересту, книгу и дискету?

а) природное происхождение;

б) историческая ценность;

в) хранение информации;

г) вес.

12. Слово «информация» в переводе с латинского означает:

а) информативность;

б) сведения;

в) последние новости;

г) уменьшение неопределенности.

13. Что является знаковой формой представления математической информации?

а) математическое уравнение;

б) график функции;

в) диаграмма;

г) устная формулировка задачи.

14. Как определить количество информационных сообщений (неопределенность знаний - N )?

N=2 i

15. Была получена телеграмма: «Встречайте, вагон №7». Известно, что в составе поезда 16 вагонов. Какое количество информации было получено?

4 бита

16. Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?

8 подъездов

17. Переведите в биты: 51 Кбайт, 51 Мбайт, 51 Гигабайт.

51*2 13 бит 417792

51*2 23 бит 427819008

51*2 33 бит 438086664192

18. Алфавит некоторой знаковой системы состоит из 256 символов ( N ). Какое количество информации будет содержать предложение из 40 символов ( Ic )? Ответ записать в байтах.

i =8 бит

I c =320 бит=40 байт

3. Итог урока

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Хранение информации. Люди хранят информацию либо в собственной памяти (иногда говорят - "в уме"), либо на каких-то внешних носителях. Чаще всего - на бумаге.

Те сведения, которые мы помним, всегда нам доступны. Например, если вы запомнили таблицу умножения, то вам никуда не нужно заглядывать для того, чтобы ответить на вопрос: сколько будет пятью пять? Каждый человек помнит свой домашний адрес, номер телефона, а также адреса и телефоны близких людей. Если же понадобился адрес или телефон, которого мы не помним, то обращаемся к записной книжке или к телефонному справочнику.

Память человека можно условно назвать оперативной. Здесь слово "оперативный" является синонимом слову "быстрый". Человек быстро воспроизводит сохраненные в памяти знания. Свою память мы еще можем назвать внутренней памятью. Тогда информацию, сохраненную на внешних носителях (в записных книжках, справочниках, энциклопедиях, магнитных записях), можно назвать нашей внешней памятью.

Человек нередко что-то забывает. Информация на внешних носителях хранится дольше, надежнее. Именно с помощью внешних носителей люди передают свои знания из поколения в поколение.

Передача информации. Распространение информации между людьми происходит в процессе ее передачи. Передача может происходить при непосредственном разговоре между людьми, через переписку, с помощью технических средств связи: телефона, радио, телевидения, компьютерной сети.

В передаче информации всегда участвуют две стороны: есть источник и есть приемник информации. Источник передает (отправляет) информацию, а приемник ее получает (воспринимает). Читая книгу или слушая учителя, вы являетесь приемниками информации, работая над сочинением по литературе или отвечая на уроке, - источником информации. Каждому человеку постоянно приходится переходить от роли источника к роли приемника информации.

Передача информации от источника к приемнику всегда происходит через какой-то канал передачи. При непосредственном разговоре - это звуковые волны; при переписке - это почтовая связь; при телефонном разговоре - это система телефонной связи. В процессе передачи информация может искажаться или теряться, если информационные каналы имеют плохое качество или на линии связи действуют помехи (шумы). Многие знают, как трудно бывает общаться при плохой телефонной связи.

Обработка информации. Обработка информации - третий вид информационных процессов. Вот хорошо вам знакомый пример - решение математической задачи: даны значения длин двух катетов прямоугольного треугольника, нужно определить его третью сторону - гипотенузу. Чтобы решить задачу, ученик кроме исходных данных должен знать математическое правило, с помощью которого можно найти решение. В данном случае это теорема Пифагора: "квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов". Применяя эту теорему, получаем искомую величину. Здесь обработка заключается в том, что новые данные получаются путем вычислений, выполненных над исходными данными.

Вычисление - лишь один из вариантов обработки информации. Новую информацию можно вывести не только путем математических расчетов. Вспомните истории Шерлока Холмса, героя книг Конан Дойля. Имея в качестве исходной информации часто очень запутанные показания свидетелей и косвенные улики, Холмс с помощью логических рассуждений прояснял всю картину событий и разоблачал преступника. Логические рассуждения - это еще один способ обработки информации.

Процесс обработки информации не всегда связан с получением каких-то новых сведений. Например, при переводе текста с одного языка на другой происходит обработка информации, изменяющая ее форму, но не содержание.

К этому же виду обработки относится кодирование информации. Кодирование - это преобразование представления информации из одной символьной формы в другую, удобную для ее хранения, передачи или обработки.

Особенно широко понятие кодирования стало употребляться с развитием технических средств хранения, передачи и обработки информации (телеграф, радио, компьютеры). Например, в начале XX века телеграфные сообщения кодировались и передавались с помощью азбуки Морзе. Иногда кодирование производится в целях засекречивания содержания текста. В таком случае его называют шифрованием.

Еще одной разновидностью обработки информации является ее сортировка (иногда говорят - упорядочение). Например, вы решили записать адреса и телефоны всех своих одноклассников на отдельные карточки. В каком порядке нужно сложить эти карточки, чтобы затем было удобно искать среди них нужные сведения? Скорее всего, вы сложите их в алфавитном порядке по фамилиям. В информатике организация данных по какому-либо правилу, связывающему ее в единое целое, называется структурированием.

Поиск информации. Нам с вами очень часто приходится заниматься поиском информации: в словаре искать перевод иностранного слова, в телефонном справочнике - номер телефона, в железнодорожном расписании - время отправления поезда, в учебнике математики - нужную формулу, на схеме метро - маршрут движения, в библиотечном каталоге - сведения о нужной книге. Можно привести еще много примеров. Все это - процессы поиска информации на внешних носителях: книгах, схемах, таблицах, картотеках.

Информационные процессы в живой природе. 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.

Вопросы и задания

1. Приведите свои примеры профессий, в которых основным видом деятельности является работа с информацией.
2. Назовите три основных вида информационных процессов.
3. Почему информацию, которую мы "помним наизусть", можно назвать оперативной? Приведите примеры оперативной информации, которой вы владеете.
4. Приведите примеры ситуаций, в которых вы являетесь источником информации, приемником информации. Какую роль за сегодняшний день вам чаще приходилось выполнять?

Обработка информации состоит в получении одних «информационных объектов» из других «информационных объектов» путем выполнения некоторых алгоритмов и является одной из основных операций, осуществляемых над информацией, и главным средством увеличения ее объема и разнообразия.

На самом верхнем уровне можно выделить числовую и нечисловую обработку. В указанные виды обработки вкладывается различная трактовка содержания понятия «данные». При числовой обработке используются такие объекты, как переменные, векторы, матрицы, многомерные массивы, константы и т.д. При нечисловой обработке объектами могут быть файлы, записи, поля, иерархии, сети, отношения и т.д. Другое отличие заключается в том, что при числовой обработке содержание данных не имеет большого значения, в то время как при нечисловой обработке нас интересуют непосредственные сведения об объектах, а не их совокупность в целом.

С точки зрения реализации на основе современных достижений вычислительной техники выделяют следующие виды обработки информации:

последовательная обработка , применяемая в традиционной фоннеймановской архитектуре ЭВМ, располагающей одним процессором;

параллельная обработка , применяемая при наличии нескольких процессоров в ЭВМ;

конвейерная обработка , связанная с использованием в архитектуре ЭВМ одних и тех же ресурсов для решения разных задач, причем если эти задачи тождественны, то это последовательный конвейер, если задачи одинаковые – векторный конвейер.

Принято относить существующие архитектуры ЭВМ с точки зрения обработки информации к одному из следующих классов.

Архитектуры с одиночным потоком команд и данных (SISD) . К этому классу относятся традиционные однопроцессорные системы, где имеется центральный процессор, работающий с парами «атрибут – значение».

Архитектуры с одиночными потоками команд и данных (SIMD) . Особенностью данного класса является наличие одного (центрального) контроллера, управляющего рядом одинаковых процессоров. В зависимости от возможностей контроллера и процессорных элементов, числа процессоров, организации режима поиска и характеристик маршрутных и выравнивающих сетей выделяют:

Матричные процессоры, используемые для решения векторных и матричных задач;

Ассоциативные процессоры, применяемые для решения нечисловых задач и использующие память, в которой можно обращаться непосредственно к информации, хранящейся в ней;

Процессорные ансамбли, применяемые для числовой и нечисловой обработки;

Конвейерные и векторные процессоры.

Архитектуры с множественным потоком команд и одиночным потоком данных (MISD) . К этому классу могут быть отнесены конвейерные процессоры.

Архитектуры с множественным потоком команд и множественным потоком данных (MIMD) . К этому классу могут быть отнесены следующие конфигурации: мультипроцессорные системы, системы с мультобработкой, вычислительные системы из многих машин, вычислительные сети.

Основные процедуры обработки данных представлены на рисунке.

Создание данных , как операция обработки, предусматривает их образование в результате выполнения некоторого алгоритма и дальнейшее использование для преобразований на более высоком уровне.

Модификация данных связана с отображением изменений в реальной предметной области, осуществляемых путем включения новых данных и удаления ненужных.

Обеспечение безопасности и целостности данных направлено на адекватное отображение реального состояния предметной области в информационной модели и обеспечивает защиту информации от несанкционированного доступа (безопасность) и от сбоев и повреждений технических и программных средств.

Поиск информации , хранимой в памяти компьютера, осуществляется как самостоятельное действие при выполнении ответов на различные запросы и как вспомогательная операция при обработке информации.

Рисунок – Основные процедуры обработки данных

Поддержка принятия решений является наиболее важным действием, выполняемым при обработке информации. Широкая альтернатива принимаемых решений приводит к необходимости использования разнообразных математических моделей.

В зависимости от степени информированности о состоянии управляемого объекта, полноты и точности моделей объекта и системы управления, взаимодействия с внешней средой, процесс принятия решений протекает в различных условиях:

1) принятие решений в условиях определенности . В этой задаче модели объекта и системы управления считаются заданными, а влияние внешней среды – несущественным. Поэтому между выбранной стратегией использования ресурсов и конечным результатом существует однозначная связь, откуда следует, что в условиях определенности достаточно использовать решающее правило для оценки полезности вариантов решений, принимая в качестве оптимального то, которое приводит к наибольшему эффекту. Если таких стратегий несколько, то все они считаются эквивалентными. Для поиска решений в условиях определенности используют методы математического программирования;

2) принятие решений в условиях риска . В отличие от предыдущего случая для принятия решений в условиях риска необходимо учитывать влияние внешней среды, которое не поддается точному прогнозу, а известно только вероятностное распределение ее состояний. В этих условиях использование одной и той же стратегии может привести к различным исходам, вероятности появления которых считаются заданными или могут быть определены. Оценку и выбор стратегий проводят с помощью решающего правила, учитывающего вероятность достижения конечного результата;

3) принятие решений в условиях неопределенности . Как и в предыдущей задаче между выбором стратегии и конечным результатом отсутствует однозначная связь. Кроме того, неизвестны также значения вероятностей появления конечных результатов, которые либо не могут быть определены, либо не имеют в контексте содержательного смысла. Каждой паре «стратегия – конечный результат» соответствует некоторая внешняя оценка в виде выигрыша. Наиболее распространенным является использование критерия получения максимального гарантированного выигрыша;

4) принятие решений в условиях многокритериальности . В любой из перечисленных выше задач многокритериальность возникает в случае наличия нескольких самостоятельных, не сводимых одна к другой целей. Наличие большого числа решений усложняет оценку и выбор оптимальной стратегии. Одним из возможных путей решения является использование методов моделирования.

Создание документов, сводок, отчетов заключается в преобразовании информации в формы, пригодные для чтения как человеком, так и компьютером. С этим действием связаны и такие операции, как обработка, считывание, сканирование и сортировка документов.

При обработке информации осуществляется ее перевод из одной формы представления или существования в другую, что определяется потребностями, возникающими в процессе реализации информационных технологий.

Реализация всех действий, выполняемых в процессе обработки информации, осуществляется с помощью разнообразных программных средств.

Вся история развития человеческой деятельности неразрывно связана с развитием передачи и обработки информации. Очень важным для жизни каждого человека и общества в целом есть сохранение данных. Еще в глубокой древности люди столкнулись с необходимостью сохранения сведений.

Термины и определения

Информация - это сведения об объектах окружающего мира, которые воспринимаются человеком, животным, растительным миром или специальным устройством.

Носитель - это физическая среда, на которой или внутри которой можно зафиксировать сведения.

Информационные технологии - это совокупность средств и методов сбора, обработки, хранения, передачи и защиты сведений.

Информационный процесс: примеры в системах

Рассмотрим такую знакомую всем искусственную систему, как библиотека. В ней осуществляется по меньшей мере четыре основных информационных процесса:

• хранение - книги и другие печатные материалы расположены в помещении библиотеки;
• поиск - когда читатель заказывает книгу, библиотекарь должен отыскать ее;
• передача - представленные в книге сведения, передаваемые читателю;
• обработка - когда в библиотеку поступает новая литература, данные о которой заносят в каталог; читая, читатель обрабатывает данные, тем самым и происходит информационный процесс.

Примеры таких же процессов мы можем наблюдать и в технической системе, скажем, в системе мобильной связи. Одним из важнейших является процесс использования данных, благодаря которому удовлетворяются информационные потребности систем и их элементов.

Информационная система - это элементы (оборудование, программное обеспечение, данные) которые, взаимодействуя между собой, предоставляют пользователям нужную информацию как тот или иной информационный процесс. Примеры использования сегодняшних информационных систем можно встретить повсюду: на предприятиях, в банках и учреждениях. Они помогают осуществлять учет, предоставляют сведения работникам и обеспечивают работу промышленного оборудования (автоматических линий, станков и т. д.).

Обучение основам информационных технологий

Для примера будет рассмотрена учебная тема "Информация и информационные процессы" (последние формулируются в виде требований к знаниям и умениям учеников).

Ученики должны знать понятие информационных технологий; названия и назначения основных систем программного обеспечения.

Также учащиеся должны уметь зафиксировать предметную область и ее объекты, выбрать и подобрать (или разработать) методы для решения данной задачи в конкретной предметной области.

На всех этапах развития общества подобные технологии использовались для обеспечения обмена данными между людьми, отражали соответствующий уровень и возможности использования систем регистрации, хранения, обработки и передачи данных, тем самым развивался информационный процесс.

Примеры в информатике задач по освоению школьного курса:

• ознакомить учащихся с понятием информационных технологий;
• сформировать понятие о технологии как о совокупности методов, средств и приемов, что используются для решения задач в конкретной предметной области;
• овладеть основными с персональным компьютером;
• показать роль и место информационных технологий в современном обществе.

Методика обучения информационным технологиям

Основные знания по изучению информационных технологий - это компьютерная информация, информационные процессы. 8 класс средней школы - это начальный уровень получения этих умений. Отметим основные пункты по методике получения таких знаний.

1. Использовать с целью выбора для изучения программных средств и технологий решения задач по конкретным предметным областям.
2. Разработать систему упражнений для решения задач из разных предметных областей.
3. Необходимо выделить основные дидактические единицы для обучения новых технологий.
4. Использовать информационные технологии и процессы для изучения программных средств единого интерфейса. которые не основаны на графическом интерфейсе пользователя (GUI от английского Graphic User Interface), имеют командную структуру, в основе которой лежит иерархическое меню.
5. Целесообразно сразу знакомить учащихся с терминами: что такое информация и информационные процессы, информатика, ознакомить их с профессиональными инструментальными средствами для того, чтобы обеспечить практическую значимость знаний.
6. При обучении информационно-комуникационным технологиям желательно использовать информационные модели.
7. Основным методом обучения должен быть метод целесообразно отобранных задач и метод демонстрации примеров на основе широкого использования интерактивных технологий.

Информационная модель

Информационная модель - это описание объекта или процесса, в котором указаны их некоторые типичные свойства и характеристики, важные для решения конкретной задачи. Математическое моделирование сегодня является существенным фактором в различных сферах человеческой деятельности: в планировании, прогнозировании, управлении, при проектировании механизмов и систем. Изучение реальных явлений с помощью таких моделей, как правило, требует применение вычислительных методов. При этом широко используются: теория вероятностей и информатика, вычислительный и математический информационный процесс. Примеры моделирования, целью которого является получение численных значений параметров процесса или явления, очень многочисленны: аналитические, вычислительные, имитационные.

Методика ознакомления учащихся с понятием модели

Содержательная линия моделирования рядом с линией информационных процессов относится к основам курса информатики. Вместе с тем не следует считать, что эта тема носит лишь теоретический характер и отделена от всех других тем. Программирование информационных технологий - СУБД, табличные редакторы и другие - следует рассматривать как методы для обработки информационных моделей. Целесообразно отметить, что формирование у учащихся правильного понимания содержания решения задач - одна из важных целей изучения курса информатики, которая достигается постепенно. Понятие модели непосредственно связано с понятием объекта. Но в реальности не существует точного определения. Вводя это понятие, можно просто отметить, что в жизни человека окружают различные проявления живой и неживой природы, которые можно называть объектами человеческого внимания.

Идеи и методы структурного программирования

Использование методов структурного программирования формирует навыки четкого соблюдения дисциплины труда при конструировании алгоритмов, что в значительной степени способствует развитию логического мышления учащихся уже на ранних этапах изучения основ алгоритмизации. Важно показать ученикам, что указание о выполнении и получении решения некоторой задачи можно рассматривать как отдельное поручение, которое представляет искомые результаты и будет предоставлено как определенное значение, которое зависит от входных данных. Поскольку не каждое упражнение учащимся может быть выполнено, то возникает необходимость подать его в виде некоторого конечного упорядоченного набора указаний о выполнении простых действий, что также приведет к искомым результатам. Важно, чтобы ученики, анализируя специально подобранные примеры, пришли к выводу, что степень детализации поставленных задач зависит от набора операций, которые может выполнить исполнитель алгоритма.

Учебный алгоритмический язык

К важным вопросам методики обучения основам алгоритмизации относится выбор метода программирования для изучения в средних учебных заведениях. Обучение в школе должно вестись на основе специально созданного языка. При этом не только усваивается словарь и набор грамматических правил, но также открываются пути к новому стилю мышления. Вопрос подбора языка программирования, рассматривался в работах многих ученых, где предлагались различные пути того, каким методом осуществлять учебный информационный процесс. Примеры в информатике методов по изучению этого предмета следующие:

1. При решении научных и производственных задач.
2. На машиноориентированных языках.
3. Освоение конкретных языков программирования и схем.
4. Обучение на основе специально разработанного учебного алгоритма.

Практика показала, что ни один из первых 3 путей не оправдывает себя в условиях изучения общеобразовательного предмета информатики, так как они не решают задачи формирования основ информационной культуры учащихся. Поэтому для решения познавательных задач учебного курса необходимо совместить основные идеи каждого из предложенных путей.

Средства для обработки информации

Процесс информационного обеспечения средствами для анализа информационных объектов есть использование прикладных программ, которые созданы специально для такой обработки. Можно предложить ученикам следующую ​​схему обучения:

1. Демонстрация с помощью конкретных примеров характеристик возможностей использования среды.
2. Анализ объектов, типов сообщений, способы их представления, способы получения результатов обработки сообщений.
3. Ознакомление с основными составляющими интерфейса среды.
4. Правила работы со встроенной справочной системой.
5. Знакомство с основными функциями и режимами работы среды.
6. Изучение конкретной программы (по отдельной схеме).
7. Теоретическое обобщение основных режимов работы и функций среды.
8. Теоретическое обобщение на уровне основных указаний.
9. Выполнение аналогичных задач в другой среде подобного назначения.

Система визуального программирования

При каждом событии формы и элементы управления могут некоторым образом "реагировать" в соответствии с написанным кодом, который создается пользователем для каждого объекта отдельно. В таком процессе необходимо детально описывать каждый шаг. Одним из недостатков этого стиля является то, что тот, кто составляет проект, должен все записать сам. В программировании, ориентированном на реакцию на события, вместо детального описания каждого шага автор должен указать, как следует реагировать на различные события (или действия пользователя), к которым, например, можно отнести выбор указания, щелчок кнопкой мышки, перемещение мышки и др. На одно событие можно предусмотреть некоторую реакцию, другое - просто проигнорировать. При этом создается не одна большая программа, а несколько, которые состоят из набора взаимосвязанных процедур, управляемых пользователем.

Методика изучения среды визуального программирования

Одной из причин низкой успеваемости большинства учащихся есть медленная адаптация к информационной нагрузке. Большой объем материала по различным учебным предметам приводит к тому, что значительное количество учеников не может его усвоить. Улучшение ситуации возможно в частности за счет выбора подходов к обучению. Один из таких подходов основывается на построении в мышлении детей "модели" предмета каждой науки. Это предусматривает выполнение таких умственных действий, как поиск закономерностей, нахождения аналогий, поиск иерархической зависимости между объектами, сравнение и т. д. Одним из средств формирования интеллектуальных умений и различных типов мышления учеников можно считать изучение объектно-ориентированного программирования. Такой подход предполагает новое понимание процессов вычислений, а также структурирования данных в памяти компьютера. В ориентированном подходе введено понятие объекта, содержащего в себе "знание" о сущности реального мира. Предмет или совокупность предметов имеет важное функциональное значение в данной области. Создавая такой объект в системе, ученик должен выделить в нем существенные для использования проблемы, знать и уметь использовать любые информационные процессы. Тест или экзамен при этом должен проводиться на способность формирования или применения на практике умения сравнивать, выделять главное, обобщать.