До появления электронной вычислительной техники были известны две информационные технологии: рукописная и книгопечатание. Технология как строго научное понятие означает определенный комплекс научных и инженерных знаний, воплощенных в способах, приемах труда, наборах материально-вещественных факторов производства, способов их соединения для создания какого-то продукта или услуги. В таком понимании термин технология неразрывно связан с машинизацией того или иного производственного или социального процесса. Появление компьютеров, их использование для обработки информации и решения разнообразных задач привело к появлению нового научного направления – «компьютерной информатики» и новой «электронной информационной технологии», связанной с автоматизированной обработкой информации.
«Информационная технология в своем полном виде должна отвечать следующим требованиям:
1. Высокая степень расчленения процесса на стадии (фазы), что открывает новые возможности для рационализации всего процесса и перевода его на машинную технику. Это – важнейшая характеристика технологического процесса, возникающего на базе машин.
2. Системная полнота (целостность) процесса, который должен включать весь набор элементов, обеспечивающих необходимую завершенность действий человека в достижении поставленной цели. Требуется также определенная пропорциональность в соотношении различных звеньев технологической цепи и в уровне их развития. Опыт показывает, в частности, что как ни улучшай отдельные элементы информационно-перерабатывающего процесса на базе электронно-вычислительных машин, это не дает целостной технологии и не дает, следовательно, требуемого эффекта.
3. Регулярность процесса и однозначность его фаз, позволяющие применить средние величины при характеристике этих фаз и, следовательно, их стандартизацию и унификацию. В результате появляется возможность учета, планирования, диспетчеризации информационных процессов. В такой развитой форме, имеющей все отмеченные признаки, информационно-коммуникационные процессы выступают на высокой исторической стадии развития – в машинизированных кибернетических системах».[6]
Доступность персональных компьютеров, ориентированных на людей, не имеющих специального образования в области информатики и навыков работы с компьютером, вызвали повышенный интерес к компьютерной информатике представителей разных профессий. Диапазон эффективного применения компьютеров для автоматизированной обработки информации постоянно возрастает.
«Информатика как самостоятельная наука вступает в свои права тогда, когда для изучаемого фрагмента мира построена так называемая информационная модель. И хотя общие методологические принципы построения информационных моделей могут быть предметом информатики, само построение и обоснование информационной модели является задачей частной науки. Понятия информационной и математической моделей очень близки друг к другу, поскольку и та и другая являются знаковыми системами. Информационная модель – это сопряжение, через которое информатика вступает в отношение с частными науками, не сливаясь с ними и в то же время не вбирая их в себя».[7]
«Отсюда уже следует состав информатики – это три неразрывно и существенно связанные части: технические средства, программные и алгоритмические … Важно не забывать, что без алгоритмов предмета информатики не существует».[8]
Проблемы компьютерной информатики сводятся к разработке:
– информационной модели задачи;
– алгоритма обработки информации;
– программы, реализующей алгоритм на языке компьютера.
Таким образом, структура системы компьютерной информатики базируется на триаде: модель – алгоритм – программа.
Теоретической основой компьютерной информации является методология решения задач с помощью компьютера.
Решение задач обработки информации связано с выполнением различных операций над информацией, обеспечивающих получение требуемого результата. Для автоматизации этого процесса необходимо прежде всего формализовать условие задачи и разработать методы поиска решения, в результате чего полученную формализованную информационную модель задачи и алгоритм поиска ее решения можно программно реализовать на компьютере.
Качество решения задач с использованием компьютеров определяется теми алгоритмами обработки информации, которые в них закладываются человеком. Компьютеры выполняют роль инструмента, с помощью которого реализуются эти алгоритмы.
Поэтому общая методология решения задач с помощью компьютера связана с разработкой эффективных методов формализации задачи, алгоритмов их решения.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение понятия «информатика».
2. Чем вызван повышенный интерес к компьютерной информатике?
3. Какова структура системы компьютерной информатики?
4. В чем суть электронной информационной технологии решения задач?
5. Что является теоретической основой компьютерной информатики?
6. Что понимается под информационной моделью задачи?
7. Какова роль человека и компьютера в процессе решения задачи?
Информация и ее структура
«Кто владеет информацией, тот владеет миром» – знаменитый афоризм, принадлежащий «отцу» кибернетики Норберту Виннеру. Слово «информация» переводится на русский язык как сведения.
В последние годы оно стало употребляться в различных сферах и при этом приобрело многозначное толкование.
В энциклопедическом словаре приводится следующее ее определение: информация – это новые сведения об окружающем мире, получаемые в процессе взаимодействия с ним.
С точки зрения кибернетики под информацией следует понимать только те сведения, которые нужны пользователю и полезны ему. Можно сказать, что информация неотделима от процесса информирования человека. Сведения становятся информативными только тогда, если они новы, достоверны, и уменьшают неопределенность по интересующему вопросу (объекту).
С точки зрения науки информатики «информация» – это предмет обработки, то есть предмет труда.
Поэтому мы будем исходить из того, что информация – это сведения об условиях задачи и методах ее решения, зафиксированные на том или ином носителе информации (бумаге, диске и т.п.).
Одна из разновидностей информации – экономическая, возникающая в процессе производственно-хозяйственной деятельности объекта, отображающая явления экономической жизни общества и используемая для управления этой деятельностью.
Чтобы более точно определить место информации в различных понятиях, связанных с ней, дадим следующие три определения:
Данные – любые сведения о ком-либо или о чем-либо;
Информация – любые новые, полезные для пользователя, сведения;
Знания – структурированные данные, способные вызывать машинные программы для выполнения операций над своими элементами и обозначать другую информацию и ее структурные элементы. В знаниях содержатся сведения о порядке обработки данных, что позволяет автоматизировать процесс их обработки.
Для удобства обработки информационных совокупностей информацию (данные) структурируют, то есть выделяют различные конструкции, имеющие экономический смысл. Наиболее простым структурным элементом информации является реквизит.
Реквизит – сочетание букв, цифр и символов, имеющих смысловое содержание и не поддающееся дальнейшему делению, не теряя при этом смысла. Каждый реквизит имеет форму и содержание.
Форма – это наименование реквизита (строки или графы документа), а содержание – его значение. Одному наименованию реквизита может соответствовать множество его значений.
Реквизиты по своему назначению подразделяются на два вида: реквизиты-признаки и реквизиты-основания. Признаки характеризуют качественную сторону (объекта), хозяйственной операции, т.п., а основания – количественную (цена, количество, сумма и т.п.).
Реквизиты неоднородны по характеру выполняемых над ними действий: в процессе обработки над основаниями выполняются арифметические действия или логические типа сравнения (=, > и т.п.), над признаками – логические (поиск, выборка, группировка).
Реквизиты, объединяясь, образуют составные единицы информации (СЕИ) более высокого уровня.
Показатель – информационная совокупность с минимальным составом реквизитов, достаточным для образования документа. Каждому показателю соответствует одно основание и относящиеся к нему признаки:
П→ (Р1, Р2 …, Рn, Q), где
Q – основание; Р1, Р2,…, Рn – признаки.
Основным средством отображения экономической информации является документ.
Документ – составная структурная единица информации, состоящая из нескольких показателей, структура и значение которых удостоверено ответственным лицом.
Как правило, в документе показатели связаны некоторыми логическими отношениями. В документе столько показателей, сколько оснований.
На основании однотипных документов формируются информационные массивы, хотя сам документ также может содержать массивы показателей, а показатели – массивы значений реквизитов.
Совокупность информационных массивов и программ по их ведению, обработке, хранению и т.п. образуют базы данных.
Таким образом, структура информации – это конкретные информационные образования (единицы), наделенные экономическим смыслом.
Иерархический принцип выделения информационных образований (единиц) позволяет при использовании компьютерной техники эффективно перейти к машинным структурам информации.
Пример 1.
Дана форма документа «Накладная», содержащая информацию о поступлении товарно-материальных ценностей от поставщиков на склад предприятия (организации).
Организация Р1 Предприятие | Шифр | |||||||
| грузополучателя | постав- щика | склада (секция) | вида операции | |||||
| Р2 | Р3 | Р4 | Р5 | |||||
Р7 » Р8 20_Р9_года
 |
Накладная № Р6
Отправитель Р10
Получатель Р11
Основание Р12
| Номер прейскуранта ему | Шифр товара, тары | Наименование товарно-материальных ценностей | Единица намерения | Сорт | Количество (вес) | Цена | Сумма | |
| Брутто | Нетто | |||||||
| Р13 | Р14 | Р15 | Р16 | Р17 | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 |
Отпустил Разрешил
Получил _________________________
Требуется:
1) определить в документе количество реквизитов, в том числе: признаков (Р) и оснований (Q);
2) установить количество показателей К(П);
3) перечислить операции, выполняемые над реквизитами-признаками и основаниями.
Порядок выполнения задания:
1) в приведенной форме документа всего 21 реквизит и 3 подписи заверяющие документ и подтверждающие правомерность оформляемой хозяйственной операции – поступления товарно-материальных ценностей от поставщика на склад предприятия или организации. В документе 3 реквизита являются сложными (составными). Так, реквизиты Р2:Р5 составляют реквизит «шифр», реквизиты Р7:Р9 – «дату», а Основания Q1 и Q2 –«количество» (вес). Реквизитов-признаков в «Накладной» насчитывается 17, а оснований – 4. Признаки характеризуют место свершения хозяйственной операции (отправитель, получатель, их шифры), время (дата) и качественную характеристику товарно-материальных ценностей (номер прейскуранта, шифр и наименование товара, единица измерения, сорт). Основания дают информацию о величине поставок товарно-материальных ценностей в количественном (натуральном) и стоимостном выражении (сумме), об их цене.
2) В документе столько показателей, сколько оснований, то есть 4: количество (брутто, нетто), цена, сумма (К(П)=4). Например, показателю цена товара соответствует (Р13, Р14, Р15, Р16, Р17,Q3).
3) Операции, выполняемые над реквизитами и признаками:
3а) над реквизитами-признаками выполняются следующие логические операции. Документированный массив информации целесообразно группировать по шифрам поставщика, склада, вида операции и шифру товара с целью составления различных ответов о движении товарно-материальных ценностей;
3б) над основаниями в документе выполняются арифметические операции. Так, по каждой строке документа производится операция таксировка:
 |
В целом по документу «Накладная» определяется также итог по графе
«Сумма» путем суммирования данных по указанной графе:
где: n – количество заполненных строк в документе (i=1,n).
Итоги могут быть получены и по группировочным признакам (поставщику, складу, шифру товара), если это необходимо для учетного и аналитического процессов.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение понятий «информация» и «экономическая информация».
2. Что понимается под структурой экономической информации?
3. Дайте определение информационных единиц: реквизита, документа.
4. Чем отличается реквизит-признак от реквизита-основания?
5. Дайте определение составных единиц информации: показателя массива.
6. Какие основные операции выполняются над признаками и основаниями при обработке экономической информации?
7. Взять любую форму первичного документа по какому-либо участку работ и выполнить анализ структуры документа, как это сделано в примере.
Системы счисления
Под системой счисления понимают совокупность приемов наименования и обозначения (записи) чисел. Условные знаки, применяемые для обозначения чисел называют цифрами. Кроме цифр применяются также разделители (+,- ,, , . и т.п.). Как и обычный язык, язык чисел имеет свой алфавит. Общепринятым языком чисел стала десятичная система счисления. Любое число в ней представляется с помощью набора из десяти цифр: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Причем, значение каждой цифры в записи числа зависит от позиции, которую она занимает в числе. Так, например, в записи 555,5 цифра 5 встречается четыре раза, но в каждой позиции она имеет разный смысл: крайняя левая цифра 5 означает количество сотен и имеет значение 500, следующая цифра 5 означает количество десятков, 5, стоящая перед запятой, означает количество единиц и, наконец, цифра 5 после запятой – количество десятых долей единицы. Десятичная система счисления является позиционной.
Позиционная система счисления – это система, у которой при записи чисел одна и та же цифра имеет различные значения в зависимости от позиции, которую она занимает в числе. В любой позиционной системе счисления используется определенное количество различных цифр (символов) для обозначения чисел. Поэтому они различаются своим базисом и основанием.
Базис системы счисления – набор различных цифр, применяемых для написания чисел в данной системе. Количество цифр в базисе называется основанием системы счисления.
Позиционные системы счисления именуются соответственно своему основанию: десятичная – основание 10, восьмеричная – основание 8, двоичная – основание 2. Могут быть системы счисления, использующие более 10 цифр. Например, в шестнадцатеричной системе счисления применяются шестнадцать цифр.
Широкое распространение десятичной системы счисления, по-видимому, связано с физиологическим строением рук (ног) человека (10 пальцев на руках (ногах)). Была бы у нас дюжина (12) пальцев на руках, то, скорее всего мы бы пользовались двенадцатиричной системой.
Поскольку за основание позиционной системы счисления можно взять любое целое положительное число большее единицы, то таких систем можно создать очень много.
Для оценки пригодности той или иной системы счисления в качестве основы для конструирования вычислительной машины имеет значение, кроме простоты осуществления арифметических операций в ней, также и то, что обычно называют экономичностью системы. Под этим понимается тот запас чисел, которые можно записать в данной системе с помощью определенного количества знаков. Чтобы в десятичной системе счисления записать 1000 чисел (от 1 до 999), необходимо 30 знаков (по 10 цифр для каждого разряда). А в двоичной системе можно с помощью 30 знаков записать 215 различных чисел (так как для каждого двоичного разряда нужны только цифры 0 и 1, то с помощью 30 цифр мы можем записать числа, содержащие до 15 двоичных разрядов). Но 215>1000, поэтому, имея 15 различных разрядов, можно записать больше различных чисел, чем с помощью трех десятичных разрядов. В общем случае, если взять n знаков, а за основание системы счисления принять некоторое число x, то получится n/ x разрядов, и количество чисел которые при этом можно записать, будет равно xn/ x. Рассмотрим это выражение как функцию переменной x. Максимум этой функции достигается при x =2,718281828459045…. Это число есть основанием натуральных логарифмов. Но оно не является целым. Ближайшими целыми к этому числу будут 3 и 2. В силу простоты технической реализации имитирования цифр двоичной системы (0,1) в ЭВМ наиболее часто используется двоичная система счисления, хотя известны реализации ЭВМ с троичной системой счисления, например «Сетунь» созданная в МГУ.
Чтобы определить, в какой системе счисления записано число, ее основание записывают в скобках внизу после числа. Например, 708(10), 36(8), 101(2).
В любой позиционной системе счисления ее основание записывается как 10, то есть единица в старшем разряде и 0 в младшем.
Все позиционные системы счисления строятся по одному общему принципу: выбирается некоторое целое положительное число Р>1 - основание системы счисления; запись любого числа М представляется в виде полинома, т.е. комбинации степеней основания системы счисления Р с коэффициентами а0, а1, а2, …, аk, принимающими значения от 0 до Р-1, т.е. из базиса системы:
М(р) = а k × р k + а k -1 · р k -1 +...+ а0 · р0+ а-1·р-1+...+ а- m ·р- m …
Если при записи числа опустить степени основания системы счисления, то число можно записать в следующем компактном виде:
M(р)= а k а k -1 ...а1, а0 а-1 ... a- m …
Компактность представления чисел, а также удобные алгоритмы выполнения операций сложения, умножения, обусловили широкое распространение позиционных систем счисления.
Непозиционные системы счисления построены иначе. Например, в системе римских цифр имеется набор символов: единица I, пять V, десять X, пятьдесят L и т.д., комбинация которых позволяет представить любое число. Так, число 77 в этой системе счисления запишется так: LXXVII. В этой системе значение каждого символа не зависит от того места, на котором он стоит. В приведенной записи числа 77 цифра X используется 2 раза, и каждый раз обозначает одну и ту же величину – десять единиц.
Один из первых создателей электронных вычислительных машин профессор Атанасов А. предложил использовать в ЭВМ двоичную систему счисления. Набор символом, используемых для представления и обработки информации в компьютере минимален. Он включает всего два символа – 0 и 1, с помощью комбинации которых (последовательностей единиц и нулей) можно записать любое число, причем при этом может потребоваться различное число бит (двоичных разрядов), что и указано в таблице 1. Использование в современных ЭВМ двоичного представления информации, как было отмечено выше, объясняется удобством технической реализации устройств хранения и обработки информации.
Таблица 1. - Изображение чисел в позиционных системах счисления, применяемых в компьютерах
| Десятичное Р=10 | Двоичное Р=2 | Восьмеричное Р=8 | Шестнадцатеричное Р=16 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 | 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 А В С D E F |
| 16 | 10000 | 20 | 10 |
Дата: 2019-07-30, просмотров: 178.
