Информационные технологии

Рекомендации
Непрерывное обучение
новые технологии появляются очень быстро, поэтому учиться придётся на протяжении всей жизни
Изучайте теорию и применяйте на практике
Понимание алгоритмов и как они работают - это самое важное, что вы должны узнать, начиная изучать программирование
Создание проектов
Начинайте с простых целей и проектов и определите основные шаги для их достижения
Забудьте про перфекционизм

Айзек Азимов
Профессия

Возможные проблемы
Вам не хватает любознательности
Вам не хватает самостоятельности и находчивости
Вам не хватает упорства перед лицом проблемы
Вы не ощущаете радости от успеха в решении проблем
Вам не хватает терпения в учёбе
Вы чувствуете скуку или усталость от долгих размышлений
Вы не способны думать самостоятельно
Ваше мышление негибкое, узкое и/или неорганизованное
Вы хотите знать один «правильный» ответ вместо признания спектра «хороших» и «плохих» ответов
Вы не уделяете достаточно внимания деталям

Термины и определения
Информационная технология
Три уровня информационных технологий
Три уровня информатики
Базовые технологические процессы
Виды информационных технологий
Классификация ИТ
Информационный ресурс, факты, документы, данные, знания
Виды информации, перевод непрерывной информации в дискретную, частота дискретизации, глубина кодирования, запоминающее устройство, сообщение
Виды сигналов
Система связи и её составляющие
Измерение информации, неопределённость, энтропия, формулы для вычисления количества информации

Информационные технологии
Информатика – наука об общих свойствах и закономерностях информации, методах её поиска, передачи, хранения, обработки и использования в различных сферах деятельности человека. Целью информатики является изучение структуры и общих свойств информации с выделением закономерностей процессов коммуникации. В современном понимании информатика – это область науки и техники, изучающая информационные процессы и методы их автоматизации.

Информационные технологии (ИТ) рассматриваются как система, включающая базовые технологические процессы, базовые и специализированные информационные технологии, инструментальную базу.
Информационная технология – совокупность методов и способов получения, обработки, представления информации, направленных на изменение её состояния, свойств, формы, содержания и осуществляемых в интересах пользователей.

Можно выделить три уровня рассмотрения информационных технологий:
Первый уровень – теоретический. Основная задача – создание комплекса взаимосвязанных моделей информационных процессов, совместимых параметрически и критериально.
Второй уровень – исследовательский. Основная задача – разработка методов, позволяющих автоматизировано конструировать оптимальные
конкретные информационные технологии.
Третий уровень – прикладной, который подразделяют на инструментальный и предметный.

Инструментальная база определяет пути и средства реализации информационных технологий, которые можно разделить на методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные.
Предметная база связана со спецификой конкретной предметной области и находит отражение в специализированных информационных технологиях, например, организационном управлении, управлении технологическими процессами, автоматизированном проектировании,
обучении и т. д.

В информатике выделяют три уровня.
Физический (нижний) уровень представляет собой средства вычислительной техники и техники связи.
Логический (средний) уровень составляют информационные технологии.
Прикладной (верхний) уровень определяет идеологию применения информационных технологий для проектирования различных систем.

Базовые технологические процессы
• извлечение информации;
• транспортирование информации;
• обработку информации;
• хранение информации;
• представление и использование информации.
Виды информационных технологий
• мультимедиа-технологии;
• геоинформационные технологии;
• технологии защиты информации;
• телекоммуникационные технологии;
• технологии искусственного интеллекта и др.

Классификация ИТ
Информационные технологии принято классифицировать:
• по типу обрабатываемой информации (например, данные обрабатываются с помощью систем управления базами данных, а знания – с помощью экспертных систем);
• по типу пользовательского интерфейса (командный, WIMP-интерфейс(Window-Image-Menu-Pointer), т. е. содержащий базы программ и меню действий, и SILK-интерфейс(Speech-Image-Language-Knowledge), использующий речевые команды и смысловые семантические связи);
• по степени взаимодействия между собой (например дискетное и сетевое взаимодействие).

Информационный ресурс и его составляющие
Информационный ресурс – концентрация имеющихся фактов, документов, данных и знаний, отражающих реальное изменяющееся во времени состояние общества, и используемых при подготовке кадров, в научных исследованиях и материальном производстве.
Факты – результат наблюдения за состоянием предметной области.
Документы – часть информации, определённым образом структурированная и занесённая на бумажный носитель.
Данные – вид информации, отличающийся высокой степенью форматированности в отличие от более свободных структур, характерных для речевой, текстовой и визуальной информации.
Знания

Виды информации
С точки зрения теории информации различают два вида информации:
дискретная (цифровая) и непрерывная

Перевод непрерывной информации в дискретную

Частота дискретизации ν, определяющая период между измерениями T=1/ν значений непрерывной величины.
Глубина кодирования - это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней характеристики информации. N = 2 ^ i
Запоминающее устройство (память) – устройство, способное принимать данные и сохранять их последующего считывания.
Сообщение – это

Виды сигналов
Непрерывный или аналоговый сигналы (случайные сигналы этого типа называются непрерывными случайными процессами). Они определены для всех моментов времени и могут принимать все значения из заданного диапазона. Чаще всего физические процессы, порождающие сигналы являются непрерывными. Этим и объясняется второе название сигналов данного типа аналоговый т.е. аналогичные порождающим процессам (см. рис. а).
Дискретизированный или дискретно непрерывные сигналы (случайные сигналы этого типа называют процессами с дискретным временем или непрерывными случайными последовательностями). Они определены лишь в отдельные моменты времени и могут принимать любые значения уровня. Временной интервал dt между соседними отсчетами называется шагом дискретизации. Часто такие сигналы называют дискретными по времени (см. рис. б).

Виды сигналов
Дискретные по уровню или квантованные сигналы (случайные сигналы этого типа называют дискретными случайными процессами). Они определены для всех моментов времени и принимают лишь разрешенные значения уровней отделенные от друг друга на величину шага квантования dx (см. рис. в).
Дискретные по уровню и по времени сигналы (случайные сигналы этого типа называют дискретными случайными последовательностями). Они определены лишь в отдельные разрешенные моменты времени и могут принимать лишь разрешенные значения уровней(см. рис. г).

Совокупность технических средств используемых для передачи сообщений от источника к потребителю информации называется системой связи.

Она состоит из 5 частей:
1) Источник сообщений создающий сообщения или последовательность сообщений, которые должны быть переданы. Сообщения могут быть разных типов, например, последовательность букв или цифр как в системах телеграфа и передачи данных.
2) Передатчик, который перерабатывает некоторым образом сообщения в сигналы соответственного типа определенного характеристиками используемого канала.
3) Канал – это комплекс технических средств, обеспечивающий передачу сигналов от передатчика к приемнику. В состав канала входит каналообразующая аппаратура, осуществляющая сопряжение выходного и входного сигналов соответственно передатчика и приемника с линией связи, и самой линии связи.
4) Приемник обычно выполняет операцию обратную по отношению к операции, производимой передатчиком, т.е. восстанавливается сообщение по сигналам. Сложность построения приемника обусловлена изменением формы принимаемых сигналов, что связано с наличием шума.
5) Получатель это лицо или аппарат, для которого предназначено сообщение. Процесс преобразования сообщения в сигнал, осуществляющийся в передатчике и обратный ему процесс, реализующийся в приемнике, называют соответственно кодированием и декодированием.

Измерение информации
В теории информации информация понимается как величина, обратная неопределенности, поэтому, получив методику измерения неопределенности можно автоматически получить и способ измерения количества информации.
Неопределенность - это степень нашего незнания о реализации тех или иных исходов событий. То, что событие случайно, означает отсутствие полной уверенности в его наступлении, что, в свою очередь, создает неопределенность в исходах опытов, связанных с данным событием.

Измерение информации
Энтропия - мера неопределенности опыта, имеющего n разновероятных исходов.
Избыточность алфавита