Информатика ұғымы және оны қолданудың негізгі бағыттары

1 Информатика ұғымы және оны қолданудың негізгі бағыттары

Ағылшын тілді елдерде оның орнына — "Сomputer science“ термині кең қолданылады, сөзбе-сөз аудармасы "Компьютерлік ғылым".

Информатика – компьютерді қолдануға негізделген, информация құрылымы мен оның жалпы қасиеттерін қарастырып, мәліметтерді дайындау, сақтау, іздеу, түрлендіру, жеткізу және оны әр түрлі қызмет баптарында пайдалану зандылықтары мен тәсілдерін зерттейтін жаңа ғылыми пән.  

ИНФОРМАТИКАНЫҢ НЕГІЗГІ  ҚОЛДАНЫЛУ БАҒЫТТАРЫ :

• есептеу жүйелері мен программалық жабдықтама-ларды жасау, даярлау;
• мәліметтерді тасымалдау, қабылдау, түрлендіру және сақтау процестерін зерттейтін информация теориясы;

 ·   адамның интеллектуалдық еңбегін керек ететін ес-ептердің программаларын дайындауға арналған  жасанды интеллект тәсілдері (логикалық қорытын-ды, оқыту, сөзді түсіну, бейнені қабылдау, ойындар);

  ·   адамның интеллектуалдық еңбегін керек ететін есептердің программаларын дайындауға арналған  жасанды интеллект тәсілдері (логикалық қорытынды, оқыту, сөзді түсіну, бейнені қабылдау, ойындар, т.б.);

· жобаланатын жүйелер қызметін талдауға бағытталған және оған қойылатын талаптарды қарастыратын жүйелік анализ;

 · машиналық графика тәсілдері, анимация, муль-тимедиа құралдары;

·  телекоммуникация құралдары, оның ішіндегі бүкіл әлемді бірыңғай информациялық қоғам-дастыққа біріктіретін ауқымды компьютерлік желілер (глобальные компьютерные сети);

 · өндірісті, ғылымды, білімді, медицинаны, сауда-ны, ауыл шаруашылығын, т.б. қоғамдық және шаруашылық қызметтер түрлерін қамтитын әр түрлі салалардағы жұмыстар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Информация мен мәліметтер ұғымдары

Табиғаттағы информация араласатын әрбір процесс сигналдар алмасуы арқылы қалыптасып, мәлімет түрінде бейнеленеді. Тіркелген сигнал-дар мәлімет құрайды. Мәліметтер әртүрлi тәсiл-дер көмегiмен өңделеді, түрлендіріледi, тасымал-данады және пайдаланылады. Мәліметтер  мен оларға сәйкес тәсiлдер арасындағы өзара байла-ныс информация түсінігін құрайды.

"Информация" термині латынның түсіндіру, баяндау, білу деген ұғымдарды білдіретін іnformatio сөзінен шыққан.

Информацияның әр түрлі салалардағы мағыналары

Информация (материалистік философия бойынша) – нақты дүние бейнесінің мәліметтер, хабарлар арқылы айтылуы.

Информация  – қоршаған ортаның объектілері  мен құбылыстары, олардың параметрлері, қасиеттері және қалып-күйлері жөніндегі  мәліметтер жиыны. Олар біздерді қоршаған объектілер туралы толық хабардар етіп, солар туралы мәлімсіздік, белгісіздік  деңгейін азайтады.

Америка ғалымы – Клод Шеннон информацияны белгілі бір нәрсе туралы біздің біліміміздің айқындылығын арттыру (анық еместігін жою) деп санайды.

Адамдар бір-бірімен  хабарлар түріндегі информациямен  алмасады. Хабарлар – информацияның  тіл, мәтін, цифрлық мәліметтер, график, кесте түрінде бейнелену түрі.

Бір информациялық хабар әр түрлі адамдар үшін әр түрлі мөлшерде мәлімет береді – ол адамдардың бұрынғы біліміне байланысты болады, олардың түсіну деңгейлері немесе осы мәліметке деген қызығушылығы бірдей емес.

Информация  хабардың сипаттамасы емес, ол хабар мен оны тұтынушы адамның ара қатынасын сипаттайды. Хабарды қажет ететін адам (компьютер) болмаса, информацияның мағынасы болмайды.

Компьютердегі мәлімет өңдеуге байланысты информация деп өзіндік мағынасы бар, компьютерге түсінікті түрде жазылған белгілі бір символдық таңбалар (әріптер, цифрлар, кодталған графикалық бейнелер мен дыбыстардың, т.с.с.) тізбегін айтады. Осындай тізбектегі әрбір жаңа символ хабардың информациялық көлемін ұлғайтады

 

 

 

3 Информация түрлері мен информацияны тасымалдау

ИНФОРМАЦИЯ  ТҮРЛЕРІ

• мәтін, сурет, сызба, график, фотография;
• жарық немесе дыбыс сигналдары;
• радиотолқындар;
• электр және нерв импульстері;
• магниттік жазбалар;
• ымдау, қимылдау түрлері;
• иіс және дәм сезімдері;
• организм қасиеттері мен белгілерін есте сақтап, ұрпақ бойынша таратып отыратын хромосомдар, т.б.

Материалдық немесе материалдық емес қасиеттері информация тұрғысынан қарастырылатын бізді қоршаған ортаның заттары, процестері, құбылыстары информациялық объект болып табылады.

ИНФОРМАЦИЯНЫ  ТАСЫМАЛДАУ

Информация  хабарлар түрінде өзінің шыққан көзінен оны қабылдаушыға байланыс арнасы арқылы жеткізіледі, яғни тасымалданады. Осылай бір жерден алынған хабар кодтарға түрлендіріліп, тасымалдауға ыңғайлы сигналдар түріне келтіріледі. Сигнал байланыс арнасы арқылы оны қабылдаушыға жеткізіледі де, кодтар қайта хабарға айналдырылады (декодируется).  

Информа-ция көзі - Байланыс арнасы -Оны қабыл-даушы

Информацияны байланыс арнасы арқылы тасымалдауда кед-ергілер (помехи) кездесіп, тіпті қосымша кодтар қосылып, сиг-налдар өзгеріске ұшырайды да, кейде тіпті оны қабылдаған соң, түсінбейтіндей жағдай болуы да мүмкін. Сондықтан сигналды кедергілер енгізбей, дұрыс жеткізу жолдары қарастырылады.

 

 

 

 

 

 

4 Информация мөлшерін өлшеу, Хартли және Шеннон формулары

Қазіргі кезде  хабар ішіндегі "информация мөлшері" (саны, көлемі) түсінігін  анықтау үшін, оның жаңа немесе өзекті екендігіне онша көңіл бөлмей, объектіліер жайында біздің білім деңгейімізді толықтыратын теориялық көзқарастарды негізге алу қалыптасты.

ХАРТЛИ ЖӘНЕ ШЕННОН ФОРМУЛАЛАРЫ  
(Информация мөлшерін анықтау жолы)  Америка инженері Р. Хартли 1928 ж. информация алу процесін  алдын ала берілген ықтималдықтары бірдей N шектеулі хабарлар ішінен бірін таңдау арқылы қарастыруды ұсынды. Ал таңдап алынған хабар ішіндегі  I – информация мөлшерін N санының екілік логарифмі ретінде анықтау керек деп тапты.  

          Хартли формуласы:   I = log₂N

Мысалы, бірден жүзге дейінгі сандар ішінен бірін кездейсоқ түрде  таңдап алу қажет болсын. Хартли формуласы бойынша осы мысал  үшін қандай информация көлемі керек  екенін табуға болады: I = log₂100 > 6,644. Бұдан дұрыс табылған сан жайлы хабардағы информация мөлшері шамамен 6,644 информация бірлігіне тең болатыны шығады.

 Осындай есептер үшін екінші бір америка ғалымы Клод Шеннон 1948 ж. таңдап алу ықтималдықтары әр түрлі хабарлар жиыны ішіндегі информация мөлшерін анықтау формуласын ұсынды. Шеннон формуласы:

I = — ( p₁log₂ p₁ + p₂ log₂ p₂ + . . . + p_N log₂ p_N), 
мұндағы p_i — N хабарлар ішінен i нөмірлі хабарды таңдап алу ықтималдығы.

Бұл формула бойынша егер p₁, ..., p_N ықтималдықтары тең болса, онда олардың әрқайсысының мәні 1/N –ге тең болады да, Шеннон формуласы Хартли формуласына айналып кетеді. Бұл екі формуладан басқа да ұсыныстар болған. Бірақ бір есте ұстайтын жайт – кез келген теориялық ұсыныс бастапқы алынған шарттарға қарай тек кейбір оқиғаларға байланысты ғана дұрыс нәтиже береді.

Клод Шеннон информацияны өлшеу үшін бір  бит  (ағылшынша bit — binary digit — екілік сан) бірлігін ұсынды.

Информация теориясында:   Бит — ықтималдықтары бірдей екі оқиғаның бірінен бірін ажыратуға қажетті информация мөлшері.  

Есептеу техникасында командалар мен мәліметтерді компьютер ішінде бейнелеу үшін қолданылатын екі таңбаның ("0" мен "1“) бірін есте сақтауға арналған машина жадының ең кіші бөлігін бит деп атайды.

Бит — өлшеудің ең кіші бірлігі, сондықтан практикада одан үлкенірек өлшем бірлігі —  байт қолданылады. Байт — қатар тұрған сегіз биттен тұрады. Компью-тер пернетақтасының 256 символдан тұратын таңбала-рының кез келгенін кодтау үшін 8 бит қажет (256=2⁸).

Бұдан басқа іріленген өлшем бірліктері де қолданылады:

• 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2¹⁰ байт,
• 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт,
• 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт
• Соңғы кездерде информация көлемінің күрт өсуіне сәйкес мынадай өлшем бірліктері де пайдаланылады: 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт,
• 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2⁵⁰ байт

 

5 Информацияны өңдеу жұмыстары

Информациямен орындалатын іс-әрекеттер:

• дайындау;
• тасымалдау;
• қабылдау;
• пайдалану;
• есте сақтау;
• көшіру;
• формальдау (формализовать);
• тарату;
• түрлендіру;
• араластыру (комбинировать);
• өңдеу (обрабатывать);
• бөліктерге бөлу;
• қарапайым ету     (упрощать);
• жинау;
• сақтау;
• іздеу;
• өлшеу;
• бұзу, жою, (разрушать);

Осындай информацияға байланысты орындалатын барлық процестер информациялық процестер деп аталады. Информациялық процестер – адамдар арасында, тірі организмдерде, техникалық құр-ылғыларда және қоғамдық өмірде информация-ны өңдеу –   жеткізу, жинақтау және түрлендіру істері.

Информацияны өңдеу – кейбір алгоритмдерді орындай отырып, бір информациялық объекті-лерден екінші бір одан басқа информациялық объектілерді алу. Жалпы информация өңдеу ісі оны қабылдау, сақтау, түрлендіру және тасы-малдау әрекеттерінен тұрады.

    Информацияны өңдеу кезеңдері

1. .Қабылдау

2. Есте сақтау

3. Түрлендіру

4. Тасымалдау (қабылдап алу, жөнелту)

Инфорацияны өңдеу құралдары – адам жасаған әр түрлі құрылғылар мен жүйелер, бірінші кезекте, ол компьютер.

ЭЕМ немесе компьютер дегеніміз – белгілі бір алгоритмдерді атқару арқылы информацияны автоматты түрде жылдам өңдейтін әмбебап программаланатын машина.

 

 

 

 

 

 

6 Информация қасиеттері

• анықтылық (достоверность);
• толықтық;
• дәлдік (точность);
• бағалылық;
• өзектілік (свое-временность);
• түсініктілік;
• қол жеткізуге, қолдануға болатындық (доступность);
• қысқалық;
• тағы басқалары.

Информация  істің ақиқаттық жағдайын толық  аша-тын болса, оның анық, айқын болғаны. Егер ин-формация түсінуге және белгілі бір шешім қабыл-дауға жеткілікті болса, онда оның толық болғаны. Информацияның бағалылығы, оны пайдалана отырып, қандай мәселелер шеше алатынымызға байланысты болады. Егер бағалы информация түсініксіз сөздермен жазылса, ол пайдаға аспайды. Егер информацияны пайдаланушылар табиғи тілде жазса, ол түсінікті болады.                            Информация дәлдігі оның сол объектінің, процестің, құбылыстың нақты жағдайына жақындығы жатады .

Дер кезінде  алынған өзекті информация көп пайда береді. Ерте берілген (әлі оны талдау қиын) және мезгілінен кешіккен информацияның екеуі де оның бағасын төмендетеді.

Информация  ыңғайлы түрде берілуі тиіс (жазылу деңгейі). Сондықтан бір сұрақтың мектеп оқулығында және ғылыми басылымда жазылуы әр түрлі деңгейде болады.

Бір мәселеге арналған мәліметті қысқа (нұсқау түрін-де, бүге-шігесіне тоқтамай) немесе кеңейтілген түрде (нақтылап, көптеген теңеулермен) беруге болады. Информация қысқалығы анықтамалықтарды, энци-клопедияларды, оқулықтарды, нұсқауларды жазу кезінде пайдаланылады.

 

 

 

 

7 Информациялық ресурстар мен информациялық технологиялар

Информациялық қорлар немесе ресурстар — іске асыру-ға, жасауға болатын түрде жинақталған адамзат идеяла-ры мен оларды орындау үшін берілген нұсқаулар. Бұларға кітаптар, мақалалар, озық өндірістік тәжірибе ту-ралы мәліметтер, т.б.  жатады. Информациялық ресурс-тарды (басқа ресурстарға – еңбек, энергетка, минераль-дық ресурстарға қарағанда) пайдаланып азайтуға тырыс-қан сайын олар көбейе түседі.

Информациялық технологиялар – адамдардың информа-ция өңдеуіне қажет тәсілдер мен құрылғылар жиыны.

Жаңа  информациялык технологиялар деп компьютерлер арқылы информацияны дайындау, жинау, жеткізу және өңдеу технологияларын айтады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Қоғамды ақпараттандыру (информатизация) ұғымы

Қоғамды ақпараттандыру (информатизация) – информациялық ресурстарды қалыптастыру мен пайдалану негізінде азаматтардың, өкімет органдарының, қоғамдық ұйымдардың  информациялық талаптары мен құқықтарын қанағаттандыру үшін тиімді шарттар жасау жолында ұйымдастырылған әлеуметтік-экономикалық және ғылыми-техникалық процесс.

Ақпараттандырудың мақсаты – жұмыс  өнімділігін арттыру мен еңбек  ету жағдайларын жеңілдету мақсатында адамдардың өмір сүру сапасын жақсарту.

Ақпараттандыру – елдің өмір салтын елеулі түрде өзгертуге бағытталған күрделі әлеуметтік процесс. Ол компьютерлік сауаттылықты жою, жаңа информациялық технологияларды пайдалану мәдениетін қалыптастыру сыяқты бағыттарда көп күш жұмсауды талап етеді.

Ақпараттандыру  ісін қолға алу АҚШ-та өткен ғасырдың 60-жылдарында басталса,  ол 70-жылдары – Жапонияда, 80-жылдары – Батыс Европада етек ала бастады. Қазақстан Республикасы Президенті Н.Назарбаевтың бастауымен 1998 ж. орта білім саласын ақпараттандыру Мемлекеттік бағдарламасы қабылданды. Бұл бағдарлама елімізде компьютерлер негізінде білім беретін және қашықтан оқыту ісін ұйымдастыратын орталықтар ашуға мүмкіндік беріп келеді. Қоғамды ақпараттандыру қазіргі әлеуметтік прогресс заңдылықтарының бірі болып саналады. Бұл термин осыған дейін жиі қолданылған "қоғамды компьютерлендіру" сөзін ығыстыра бастады. Бұлардың ұқсастығы болғанымен әжеп-теуір айырмасы бар. Қоғамды компьютерлендіру кезінде ком-пьютерлердің техникалық базасын күшейтуге көңіл бөлінсе, ақпараттандыру кезінде адамның барлық қызмет салаларында компьютерлерді пайдалану арқылы информацияны өңдеу жұмыстарында кешендік шаралар жүзеге асырылады.