Информация и информационные процессы
§ 2. Передача данных
§ 3. Сжатие данных
1
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информация и информационные процессы
§ 1. Количество информации
2
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Формула Хартли (1928)
3
I – количество информации в битах
N – количество вариантов
Ральф Хартли
Пример:� В аэропорту стоит 10 самолетов, из них один � летит в Санкт-Петербург. Оценить количество� информации в сообщении «В Санкт-Петербург летит
второй самолет»?
бита
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Алфавитный подход
4
N – мощность алфавита
Информационный объём
символа:
сообщения длиной L:
Пример: сообщение длиной 100 символов закодировано с помощью алфавита из 50 знаков.
бита
бита
вверх до целого числа
6 битов
600 битов
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Количество различных сообщений
5
N – мощность алфавита
L – длина сообщения
Q – количество различных сообщений
алфавит: А, Б, В, Г
А, Б, В, Г
А, Б, В, Г для каждого варианта
А, Б, В, Г
всего: 4
всего: 4⋅4 = 42 = 16
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информация и вероятность
6
| 0,175 |
О | 0,090 |
Е | 0,072 |
А | 0,063 |
И | 0,062 |
Т | 0,053 |
Н | 0,052 |
С | 0,045 |
р | 0,040 |
В | 0,038 |
Л | 0,035 |
К | 0,028 |
М | 0,026 |
Д | 0,025 |
П | 0,023 |
У | 0,021 |
Я | 0,018 |
Ы | 0,017 |
З | 0,016 |
Ь | 0,015 |
Б | 0,014 |
Г | 0,013 |
Ч | 0,012 |
Й | 0,010 |
Х | 0,009 |
Ж | 0,007 |
Ю | 0,006 |
Ш | 0,005 |
Ц | 0,004 |
Щ | 0,003 |
Э | 0,002 |
Ф | 0,001 |
Доля символов в русских текстах:
из 1000 символов около 175 пробелов
вероятность p появления символа
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Вероятность
7
Вероятность события – число от 0 до 1, показывающее, как часто случается это событие в большой серии одинаковых опытов.
событие никогда не происходит �(нет неопределенности)
событие происходит в половине �случаев (есть неопределенность)
событие происходит всегда �(нет неопределенности)
x2 ≥ 0
x2 < 0
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Вероятность
8
N – количество испытаний
m – сколько раз произошло событие
ровно 2:
чётное:
меньше 3:
2 и 2:
2 чётных:
оба меньше 3:
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Вероятность и информация
9
…АААААААААААААААААА
получили букву «А»:
…BАААААААААААААААААА
получили букву «В»:
Чем более неожиданно событие, тем больше получено информации.
В 10 опытах будет получено в 10 раз больше информации, чем в одном (аддитивность).
Определили свойства количества�информации!
!
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Вероятность и информация
10
при K = 1 ⇒ информация в битах
Если событие имеет вероятность p, то количество информации в битах, полученное в сообщении об этом событии, равно
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Вероятность и информация
11
Аддитивность:
по 8 шариков разного цвета
всего 8⋅8 = 64 варианта
бита
битов
битов
Аддитивность выполняется!
!
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Связь с формулой Хартли
12
N равновероятных событий
совпадает с �формулой Хартли
Если вероятности разные:
«Васе достался зелёный шарик».
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Формула Шеннона
13
Количество полученной информации равно уменьшению неопределенности.
I = ΔH = Hнач – Hкон
Как вычислить H?
?
Неопределённость знаний об источнике данных (N событий, вероятности pi):
Клод Шеннон
информационная энтропия
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Формула Шеннона
14
«Идёт ли сейчас снег?» (1 – да, 2 – нет)
зимой:
Как вычислить p2?
?
Сумма вероятностей всех событий, составляющих полную систему, равна 1!
!
бит
летом:
бит
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Когда неопределённость наибольшая?
15
Система двух событий:
Неопределенность максимальна, когда все события равновероятны.
0
1
0,5
1
0,5
H
p1
совпадает с формулой Хартли!
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информация и информационные процессы
§ 2. Передача данных
16
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Скорость передачи данных
17
Скорость передачи данных – это количество битов (байтов, Кбайт и т.д.), которое передается по каналу связи за единицу времени (например, за 1 с).
бит/с = 1 bps (bits per second)
1 кбит/с = 1000 бит/с
1 Мбит/с = 106 бит/с
1 Гбит/с = 109 бит/с
Объём переданных данных:
скорость передачи
время
v = 512000 бит/с, t = 1 мин
I = v ⋅ t = 512000 бит/с ⋅ 60 с = 30 720 000 битов
= 3 840 000 байтов = 3750 Кбайт.
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Обнаружение ошибок
18
Бит чётности:
00 01 10 11
⇒ 000 011 101 110
теперь число единиц в каждом блоке чётное
Если в принятом блоке нечётное число «1» – ошибка!
принято: 010 110 000 111 000
Можно ли исправить?
?
Для файлов – контрольные суммы (хэш):
CRC = Cyclic Redundancy Code
MD5, SHA-1
Верно ли переданы данные?
?
10010
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Помехоустойчивые коды
19
111 000 000 111 000 – утроение каждого бита
принято: 010111000101000
исправлено: 000111000111000
10010
Обнаруживает 1 или 2 ошибки, исправляет 1 ошибку!
!
Помехоустойчивый код – это код, который позволяет исправлять ошибки, если их количество не превышает некоторого уровня.
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Расстояние Хэмминга
20
Расстояние Хэмминга – это количество позиций, в которых отличаются два закодированных сообщения одинаковой длины.
d(001, 100) = 2
d(000, 111) = ?
3
Обнаруживает 1 или 2 ошибки, исправляет �1 ошибку!
!
Исправление r ошибок:
d ≥ 2r + 1
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Передача 3-битных блоков
21
000000 001111 | 010011 011100 | 100101 101010 | 110110 111001 |
dmin= 3 ⇒ r = 1
d(000000, x) = ?
001111→4 | 010011→3 011100→3 | 100101→3 101010→3 | 110110→4 111001→4 |
Исправление ошибки
принято: 101110
Недопустимый код!
!
ближайший допустимый код:
101010
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Помехоустойчивые коды Хэмминга
22
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
4 полезных бита, 3 контрольных
избыточность 3/4 =75%
3 = 1 + 2
5 = 1 + 4
6 = 2 + 4
7 = 1 + 2 + 4
бит 1: (1 + 1 + 0) mod 2 = 0
бит 2: (1 + 0 + 0) mod 2 = 1
бит 4: (1 + 0 + 0) mod 2 = 1
dmin= 3 ⇒ r = 1
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Код Хэмминга: исправление ошибки
23
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
бит 1: (1 + 1 + 0) mod 2 = 0
бит 2: (1 + 1 + 0) mod 2 = 0
бит 4: (1 + 1 + 0) mod 2 = 0
Контрольные биты:
Номер ошибочного бита: 2 + 4 = 6
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 |
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Длинные коды Хэмминга
24
Контрольные биты:
1, 2, 4, 8, 16, … , 2k
Исправляется только 1 ошибка в блоке!
!
Длина кодовых слов, бит | Число контрольных битов | Избыточность |
4 | 3 | 75% |
11 | 4 | 36% |
26 | 5 | 19% |
57 | 6 | 10% |
247 | 8 | 3% |
1013 | 10 | 1% |
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информация и информационные процессы
§ 3. Сжатие данных
25
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Что такое сжатие?
26
Алфавит: A, B, C,
Сообщение: АBА CАBАBА
80 битов в 8-битной кодировке!
!
A → 00
B → 01
C → 10
→ 11
АBА CАBАBА → 00 01 00 11 10 00 01 00 01 00
20 битов
Как раскодировать?
?
Словарь:
| 00 | 01 | 10 | 11 | |
000001002 | 010000012 | 010000102 | 010000112 | 001000002 |
|
4 символа | A (код 65) | B (код 66) | C (код 67) | пробел (код 32) | |
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Коэффициент сжатия
27
Сообщение: 10240 символов
Алфавит: A, B, C,
Словарь: 5 байтов
Длина кода:
10240×2 = 20480 битов = 2560 байтов
Длина сжатого сообщения:
5 + 2560 = 2565 байтов
Коэффициент сжатия – это отношение размеров исходного и сжатого файлов.
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сжатие без потерь
28
Сжатие без потерь – это такое уменьшение объема закодированных данных, при котором можно восстановить их исходный вид из кода без искажений.
За счёт чего сжимается сообщение?
?
В данных должна быть избыточность!
!
используются только �4 символа из 256
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм RLE
29
RLE (англ. Run Length Encoding, кодирование цепочек одинаковых символов)
A | A | … | A | B | B | … | B |
100
100
200 байтов
Файл qq.txt
Файл qq.rle (сжатый)
100 | A | 100 | B |
4 байта
В чем состоит избыточность?
?
сжатие в 50 раз!
Сжатие с потерями или без?
?
Что в худшем случае?
?
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм RLE
30
8F16 | C016 | 0216 | C116 | C216 |
100011112 | 110000002 | 000000102 | 110000012 | 110000102 |
повтор 15 | A (код 192) | 2 | Б (код 193) | В (код 194) |
управляющие байты
АААААААААААААААБВ
Распаковка:
15
2
Применение:
8F C0 02 C1 C216
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Неравномерные коды
31
Идея: кодировать часто встречающиеся символы более короткими кодовыми словами.
Азбука Морзе:
А
И
•
•
•
–
–
–
корень
Н
М
Т
Е
Е
•
–
Т
И
•
–
А
•
•
Н
–
М
•
–
–
Проблема: разделить последовательность на кодовые слова!
!
•
•
И
ЕЕ
Можно ли обойтись без разделителя?
?
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Префиксные коды
32
Префиксный код – это код, в котором ни одно кодовое слово не является началом другого кодового слова (условие Фано).
А
И
•
•
•
–
–
–
корень
Н
М
Т
Е
Е
•
–
Т
И
•
–
А
•
•
Н
–
М
•
–
–
Это не префиксный код!
!
Проблема: как построить префиксный код?
!
не все символы в листьях!
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Код Шеннона-Фано
33
Алфавит: О, Е, Н, Т,
Количество символов в сообщении:
140
О
Н
Е
Т
68
68
64
60
На 2 группы с примерно равным числом символов:
140
E
T
H
O
68
64
60
68
208
192
начинаются с 0
начинаются с 1
00
O
01
E
10
T
Н
64
60
начинаются с 11
Т
Н
110
111
в порядке невозрастания
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Код Шеннона-Фано
34
О
Е
Н
Т
0
0
0
0
1
1
1
1
корень
Это префиксный код (все символы в листьях дерева)!
!
Декодирование:
1110111101001011001111
111
01
111
01
00
10
110
01
111
Т
O
Т
O
Е
Н
О
Т
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Код Шеннона-Фано
35
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм Хаффмана
36
Дэвид Хаффман
140
Е
Т
Н
О
68
64
60
68
По увеличению частоты:
140
Е
Т
Н
О
68
68
124
140
Е
О
136
Т
Н
124
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм Хаффмана
37
140
Е
О
Т
Н
260
Т
Н
Е
О
0
1
0
1
1
1
0
0
0
Т
100
Н
101
Код Хаффмана:
Е
110
О
111
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сравнение алгоритмов
38
Количество символов в сообщении:
140
О
Н
Е
Т
68
68
64
60
Равномерное кодирование (8-битный код):
(140 + 68 + 68 + 64 + 60) ⋅ 8 = 3200 битов
Равномерное кодирование (3-битный код):
(140 + 68 + 68 + 64 + 60) ⋅ 3 = 1200 битов
+ словарь!
В чём избыточность?
?
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сравнение алгоритмов
39
Количество символов в сообщении:
140
О
Н
Е
Т
68
68
64
60
Код Шеннона-Фано:
00
О
01
Е
10
Н
Т
110
111
(140 + 68 + 68) ⋅ 2 + (64 + 60) ⋅ 3 = 924 бита
Код Хаффмана:
0
О
111
Е
110
Н
Т
101
100
140 + (68 + 68 + 64 + 60) ⋅ 3 = 920 бит
Оптимален!
!
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм Хаффмана
40
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм LZW
41
1977: А. Лемпел и Я. Зив, 1984: Т. Велч
Идеи:
Применение:
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сжатие с потерями
42
Сжатие с потерями – это такое уменьшение объема закодированных данных, при которых распакованный файл может отличаться от оригинала.
Применение:
Идея: «отбросить» часть данных, которые не влияют на восприятие информации человеком (доп. размытие фотографий, частоты выше 20 кГц, …)
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Снижение глубины цвета
43
8 битов на пиксель (256 цветов)
4 бита на пиксель (16 цветов)
2 бита на пиксель �(4 цвета)
размер ↓
качество ↓
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сжатие JPEG
44
RGB → Y Cb Cr
яркость
«синева»
«краснота»
Y = 0,299⋅R + 0,587⋅G + 0,114⋅B
Cb = 128 – 0,1687⋅R – 0,3313⋅G + 0,5⋅B
Cr = 128 + 0,5⋅R – 0,4187⋅G – 0,0813⋅B
глаз чувствительнее к зелёному!
Что для чёрно-белого (серого)?
?
Cb = Cr = 128
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сжатие JPEG
45
Идея: глаз наиболее чувствителен к яркости
Y1, Cb1, Cr1 | Y2, Cb2, Cr2 |
Y3, Cb3, Cr3 | Y4, Cb4, Cr4 |
12 чисел
например:
Cb =
Cb1 + Cb2 +Cb3 + Cb4
4
Cr =
Cr1 + Cr2 +Cr3 + Cr4
4
⇒ Y1, Y2, Y3, Y4, Cb, Cr
6 чисел
+ дискретное косинусное преобразование, алгоритмы RLE и Хаффмана
потери!
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сжатие JPEG
46
качество 100
(8400 байтов)
качество 50
(3165 байтов)
качество 0
(1757 байтов)
качество 0
(фрагмент)
40
30
20
10
0
BMP
BMP(RLE)
GIF
PNG
JPEG(100)
JPEG(50)
JPEG(0)
V, Кбайт
Плавные переходы!
!
Артефакты – заметные искажения из-за сжатия с потерями
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сжатие рисунков с потерями и без
47
Большие области одного цвета!�Чёткие границы!
!
120
100
80
40
0
BMP
BMP(RLE)
GIF
PNG
JPEG(100)
JPEG(50)
JPEG(0)
60
20
V, Кбайт
Что особенного?
?
с потерями!
без потерь!
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сжатие звука (MP3)
48
MP3 = MPEG-1 Layer 3, кодирование восприятия
Битрейт – это число бит, используемых для кодирования 1 секунды звука.
MP3: от 8 до 320 кбит/c
Без сжатия на CD (1 сек, 44 кГц, 16 бит, стерео):
2×88000 = 176 000 байт = 1 408000 бит = 1408 кбит
Cжатие MP3 (256 кбит/с):
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сжатие видео
49
видео = изображения + звук
Кодек (кодировщик/декодировщик) – это программа для сжатия данных и восстановления сжатых данных.
MJPEG, MPEG-4, DivX, Xvid, H.264, …
Артефакты – заметные искажения из-за сжатия с потерями
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Сжатие: итоги
50
Сжатие уменьшает избыточность данных!
!
Хорошо сжимаются:
Плохо сжимаются:
Нужно ли стремиться к полному удалению избыточности?
?
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информация и информационные процессы
§ 4. Информация и управление
51
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Кибернетика
52
Норберт Винер
Кибернетика – это наука, изучающая общие закономерности процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе.
Идеи:
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Что такое система?
53
Система – это группа объектов и связей между ними, выделенных из среды и рассматриваемых как одно целое.
Примеры:
А
Б
В
Г
среда
Системный эффект: свойства системы нельзя свести к «сумме» свойств ее компонентов.
самолёт летает!
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Что такое система?
54
Свойства системы: компоненты + связи (алмаз, графит)
Подсистема: компонент-система.
Цель работы системы определяется надсистемой!
!
А
Б
В
Е
Ж
Г
Д
S
S1
S2
Системный анализ: изучение сложных систем на основе теории управления и теории информации.
подсистема
элемент
Надсистема: система более высокого уровня.
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Системы управления
55
регулятор
объект
цель
среда
управление
Разомкнутая система – регулятор не получает информации о состоянии объекта (программное управление).
Примеры:
простота – не нужно датчиков
Неизвестно, достигнута ли цель!
!
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Системы с обратной связью
56
Замкнутая система – регулятор получает информации о состоянии объекта по каналу обратной связи.
регулятор
объект
цель
среда
управление
датчики
обратная �связь (ОС)
сравнение�с целью!
усложнение системы (датчики)
Отрицательная ОС – регулятор уменьшает разницу между целью и состоянием объекта.
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Типы систем управления
57
Автоматические – работают без участия человека.
Автоматизированные – собирают и обрабатывают информацию, а решения принимает человек.
Адаптивные – «подстраиваются» под изменение внешних условия или свойств объекта.
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информация и информационные процессы
§ 5. Информационное общество
58
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Что такое информационное общество?
59
Прогресс в обработке информации:
Информационное общество – это такая ступень развития цивилизации, на которой главными продуктами производства становятся информация и знания.
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информатизация
60
Информатизация – переход к информационному обществу:
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информатизация
61
Негативные последствия:
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информационные ресурсы
62
Ресурсы – условия, позволяющие после некоторой «обработки» получить желаемый результат.
Информационные ресурсы – документы �в библиотеках, архивах, банках данных, информационных системах.
товар!
Информационные услуги:
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информационные технологии
63
Технология – это способ сделать «продукт» из исходных материалов (с гарантированным результатом!).
Новые информационные технологии – это технологии, связанные с использованием компьютеров для хранения, защиты, обработки и передачи информации.
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Автоматизированные системы управления
64
менеджер
администратор
сервер, база данных
производство �(кухня)
рабочие места
официантов, барменов, кассиров
Ресторан+
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Автоматизированные системы управления
65
… технологическими процессами (АСУ ТП)
рабочее место �оператора
блок сбора информации
датчики
блок управления
блок сбора информации
датчики
блок управления
GSM
модем
GSM
модем
локальная сеть
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
САПР
66
САПР – системы автоматизированного проектирования
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Геоинформационные системы (ГИС)
67
Измерение расстояния
Проложить маршрут
Панорамы улиц
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Дистанционное обучение
68
Интернет
тьютор
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Дистанционное обучение
69
Гарвардский университет
Массачусетский технологический институт
Стэнфорский университет
Университет Виргиния
33 университета
Академия Хана
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Компьютерные тренажёры
70
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Информационная культура
71
Для общества – способность общества
Для человека – умение
Нормы права и морали действуют по-прежнему!
!
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Конец фильма
72
ПОЛЯКОВ Константин Юрьевич
д.т.н., учитель информатики
ГБОУ СОШ № 163, г. Санкт-Петербург
ЕРЕМИН Евгений Александрович
к.ф.-м.н., доцент кафедры мультимедийной дидактики и ИТО ПГГПУ, г. Пермь
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru
Источники иллюстраций
73
Информация и информационные процессы, 11 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2013 http://kpolyakov.spb.ru