Определение термина «Информация»

Роль информационных технологий в научных исследованиях и производстве

 

Информационным технологиям принадлежит определяющая роль в научно-техническом развитии. Эти технологии позволяют оптимизировать самые разнообразные информационные процессы, обеспечивают информационное взаимодействие путем использования различных электронных телекоммуникаций. Производство средств информатики и связи относится к наиболее наукоемким отраслям промышленности, мировой опыт свидетельствует об их динамичном развитии. В России информационное обеспечение экономики в настоящее время находится на низком уровне. Электроника в современном обществе обеспечивает техническую базу и реализацию информационных систем. Основным направлением развития современной электроники стала микроэлектроника, обеспечивающая разработку, производство и применение в системах обработки информации полупроводниковых интегральных схем микропроцессоров, оперативной памяти, микроконтроллеров и функциональных узлов аппаратуры обработки информации. Дальнейшее развитие микроэлектроники связывается с непрерывным уменьшением размеров электронных приборов.

Комплексное решение проблем микро- и наноэлектроники требует параллельного и взаимного развития технологий, технологического оборудования, конструкций интегральных схем, методов их проектирования, математического моделирования технологических процессов, оборудования и приборов. В области микро- и наноэлектроники должна получить опережающее развитие разработка комплекса наукоемких технологий для создания элементной базы новых поколений, в том числе субмикронных сверхбольших интегральных схем для супермикропроцессоров и мегабайтных схем памяти.

В ходе реализации мероприятий в рамках этого направления будет обеспечено: создание комплексов ЭВМ с новой архитектурой и на новых принципах, пакетов программ для систем искусственного интеллекта, программ для анализа и обработки изображений и моделей для оценки и прогнозирования крупномасштабных социально-экономических и технических проектов; создание новых видов телекоммуникационных услуг и единой коммутируемой сети связи и передачи информации с пропускной способностью, превышающей существующую в 10—100 раз; повышение качества управления объектами хозяйственной деятельности, ускорение процессов создания и эффективной эксплуатации сложных интегрированных информационных систем; информационное обеспечение развития науки, техники, производства и социальной сферы на основе создаваемых государственных ресурсов научно-технической информации с использованием современных информационных технологий, баз данных и знаний;

Основные функции системы программирования

Система программирования - программная система, предназначенная для разработки программ на конкретном языке программирования. Система программирования предоставляет пользователю специальные средства разработки программ: транслятор, (специальный) редактор текстов программ, библиотеки стандартных подпрограмм, программную документацию, отладчик и др.

Это набор взаимосвязанных методов, необходимых для решении какой то задачи.

Основной функцией явл. Формализовать задачу, что бы ее поняло средство автоматизации. Найти оптимальный способ, позвроляющий с оптимальными затратами автоматизировать тот или иной процесс для средств вычислительной техники.

1.Автоматизация процессов

2. Ускорение обработки данных

3. Ускорение разработки новых прилжений и решения новых задач

4. Оптимизация использ. Выч. И др. тежники для реш задач (по мин)

 

Обзор возможностей MATLAB

 

МАТЛАБ (MATLAB) – система компьютерной математики, которая в настоящее время широко применяется исследователями для решения прикладных и теоретических задач на ЭВМ. Название МАТЛАБ происходит от словосочетания “матричная лаборатория" (matrix laboratory), что первоначально соответствовало основному назначению системы – матричным вычислениям. Впоследствии, с развитием системы, в неё были добавлены функции и вычислительные алгоритмы из многих других областей математики. Но основной подход к элементарным операциям, когда число рассматривается как частный случай матрицы, сохранился. В настоящее время МАТЛАБ представляет собой развитую систему, включающую в себя в качестве составных частей инструменты для решения задач из разных областей математики, таких как линейная алгебра, численные методы, динамические системы и т. д.

Пользователю предлагается несколько вариантов использования системы. Основным режимом является режим командной строки, при котором команды, набираемые пользователем на клавиатуре в ответ на приглашение системы, выполняются в диалоговом режиме с немедленной выдачей результата. В этом режиме легко получить решение таких задач, как вычисление определителей, обращение и перемножение матриц, решение систем линейных алгебраических уравнений и др. Для выполнения этих и других операций необходимо вызвать соответствующую функцию системы, передав ей входные параметры и, возможно, сохранить результат для последующего использования.

Ядро МАТЛАБ содержит более тысячи функций. Помимо них доступно большое количество внешних функций, описанных в расширениях системы. В добавление к ним пользователь может создавать свои собственные функции, используя для этого специально предусмотренный язык программирования. Таким образом, МАТЛАБ является расширяемой системой, и это одно из важных её достоинств.

Помимо режима командной строки, являющегося основным режимом работы, некоторые расширения МАТЛАБ предлагают собственные диалоговые средства. Примером такого расширения является PDE Tool – графический интерфейс, предназначенный для решения дифференциальных уравнений в частных производных. Помимо функций, доступных из командной строки, он также предоставляет пользователю графическую среду, работающую в отдельном окне.

Выше упоминалось о том, что в МАТЛАБ имеется язык программирования. С его помощью можно создавать и реализовывать собственные алгоритмы, используя все доступные функции системы и все основные приёмы программирования, имеющиеся в других языках, такие как подпрограммы, циклы, ветвления, рекурсии и другие. Запись алгоритма на языке программирования МАТЛАБ сохраняется в файле в текстовом формате, либо в специальном внутреннем представлении.

МАТЛАБ обладает развитой графикой. Графическая подсистема МАТЛАБ является объектно-ориентированной. Графики выводятся на экран в отдельных окнах, причём как сами окна, так и составные части графиков (оси, разметка, надписи, линии) являются элементами иерархического дерева объектов.

Для построения графиков в МАТЛАБ имеется большой набор функций, позволяющих создавать множество различных типов двумерных и трёхмерных графиков, диаграмм, гистограмм и т. д., причём элементами графического окна можно управлять программно.

Список возможностей МАТЛАБ не ограничивается тем, что было перечислено выше, и меняется с выходом каждой следующей версии пакета. На сегодняшний день система МАТЛАБ считается одной из наиболее мощных и развитых систем компьютерной математики.

 

Понятие условной оптимизации. Пример методов решения задач условной оптимизации.

 

Существуют следующие методы решения задач условной оптимизации:

1. Методы в которых задачи условной оптимизации преобраз. в последовательность задач безусловной оптимизации.

2. Методы в которых существует переход от одной допустимой точки где выполнены все ограничения к другой допустимой точке I – ой группы.

· Метод штрафов (к целевой функции добавляется функция которая представляет собой штраф за нарушение каждого ограничения.

· Метод барьеров к целевой функции добавляется слагаемое, которое не позволяет генерировать новые точки за областью дополнительных значений

· Метод множителей Лагранжа

 

,

Формируется новая функция:

Далее используется любой оптимизационный метод.

Метод случайного поиска

Методы случайного поиска отличаются от регулярных (детерминированных) методов оптимизации намеренным введением элемента случайности. Регулярные методы оптимизации более тонко настроены на специфику исследуемого процесса. Методы случайного поиска эффективны при решении сложных задач больших размерностей с произвольно заданными целевыми функциями, ограничениями, тогда как регулярные методы, как правило, неприменимы.

Под поиском понимается процесс отыскания такого значения критерия оптимизации (целевой функции), которое близко к оптимальному и в то же время удовлетворяет всем ограничениям. Различают ненаправленный случайный поиск без самообучения, направленный случайный поиск, направленный поиск с самообучением.

Ненаправленный случайный поиск (или метод статических испытаний, метод Монте-Карло) заключается в многократном моделировании независимых случайных вариантов решений из области допустимых, вычислении в каждом из них критерия оптимизации и запоминании наиближайшего к экстремуму. Метод Монте- Карло относится к числу универсальных, поскольку позволяет решать многоэкстремальные задачи общего вида с отысканием глобального экстремума. Основной недостаток метода заключается в необходимости поведения большого числа испытаний для получения решения, достаточно близкого к оптимальному, т.е. наличие медленной сходимости к экстремумау.

Направленный случайный посик без самообучения является модернизацией направленного случайного поиска. В основе метода лежит использование результатов поиска предыдущих шагов.

Направленный случайный поиск с самообучением заключается в добавлении алгоритмов самообучения, которые корректируют вектор предыстории (случайный вектор Е) преимущественно в направлении удачного предыдущего шага или в направлении, обратном предыдущему неудачному шагу, в случае нелинейной целевой функции, например путем перестройки вероятностей Р1,…….,Рi,Рn составляющих случайного вектора Е=(е1,…,еi,….,en).Так, при целевой функции, близкой линейной, вероятность шага в удачном направлении увеличивается, и наоборот.

Использование методов случайного поиска определяется в основном следующими ситуациями: 1) неприемлемостью или отсутствием соответствующих аналитических и численных методов исследования модели; 2) возможностью создания модели функционирования системы (процесса), получением необходимого количества информации о моделируемой системе (процессе); 3) наличием большого числа случайных факторов в исследуемой системе (процессе); 4) наличием современной вычислительной техники и соответствующего программного обеспечения.

Пакет MS Office. Текстовый редактор Word. Функции поиска и замены символов. Поиск и замена специальных символов (непечатных). Автозамена при вводе. Пользовательские настройки автозамены вводимых символов.

Функция поиска и замены текста не только ускоряет процесс правки, но и может оказаться полезной при поиске и замене определенных параметров форматирования, специальных символов и других объектов документа. Для выполнения поиска надо выбрать команду "Правка"-"Найти" (Ctrl+F). При этом на экране будет отображено окно диалога поиска и замены. В поле "Найти" необходимо ввести образец для поиска. Для начала поиска надо нажать кнопку "Найти далее". Word выполнит поиск по указанному образцу с того положения, где находится курсор, в направлении к концу документа. Если нужный фрагмент текста найден, то поиск приостанавливается, а найденный текст выделяется. Для продолжения поиска надо опять нажать кнопку "Найти далее". Когда достигнут конец документа, Word об этом сообщает и предлагает продолжить поиск с начала документа. Если необходимости в дальнейшем поиске нет, то надо нажать кнопку "Отмена". Для выполнения поиска и замены текста надо выбрать команду "Правка"-"Заменить" (Ctrl+H). При этом на экране будет отображено окно диалога поиска и замены. В поле "Найти" надо ввести фрагмент текста, подлежащей замене. В поле "Заменить на" - текст, который будет вставлен. Для начала замены надо нажать кнопку "Найти далее". Word найдет первый фрагмент текста, подлежащей замене и выделит его. Для замены необходимо нажать кнопку "Заменить". Если вы уверены в правильности замены и нет необходимости контролировать этот процесс, то можно нажать на кнопку "Заменить все". При этом все найденные фрагменты будут заменены и в конце операции Word предоставит отчет о количестве произведенных замен.

Следует быть очень внимательным при замене текста. Например, введя для замены текста слово "банк", Word сделает замену во всех словах, где встречается это словосочетание (Приватбанк, банкомат, Ва-банк и т.д.).

В Microsoft Word существуют два типа специальных знаков — специальные символы и подстановочные знаки. Те и другие удобно вводить в строки поиска и замены используя кнопку Special (Специальный) в диалоге поиска и замены.Специальными символами называют символы, которых нет на клавиатуре и/или которые невозможно непосредственно вписать в строку поиска или замены. Например: принудительный обрыв строки, мягкий перенос, неразрывный пробел и т. п.Если в диалоге поиска и замены задействована опция Use wildcards (Подстановочные знаки), то становится возможным формировать сложные условия поиска. Для этого используются подстановочные знаки. С их помощью можно задавать диапазоны символов и выражения, отвечающие ряду условий.Некоторые символы и знаки можно использовать только в строке поиска, некоторые — только в строке замены. Возможность использования других зависит от того, задействована или нет опция Use wildcards (Подстановочные знаки).

Пакет MS Office. Табличный процессор Excel. Средства автоматизации вычислений. Макрос: запись, редактирование, назначение функциональных клавиш. Элементы управления (командная кнопка, флажок, переключатель).

 

В ячейках таблицы могут содержаться не только значения, но и формулы, то есть инструкции, указывающие, что и как следует вычислять. Формула представляет собой выражение, состоящее из чисел, знаков математических операций, адресов ячеек таблицы, названий функций, круглых скобок и т.д. Отличительным признаком формул в программе Excel является наличие знака равенства (=), плюс (+) или минус (-) в начале формулы.

Обычно формулы в качестве аргументов используют числа и значения из других ячеек рабочей таблицы. Рассмотрим, например, формулу = А1 х А2. Она интерпретируется как указание программе Excel умножить числовые значения, хранящиеся в ячейках А1 и А2, после чего отобразить результат вычислений в ячейке,

Для автоматизации выполнения повторяющихся задач в Microsoft Office Excel можно быстро записатьмакрос. Макрос можно создать, используя редактор Visual Basic в среде Microsoft Visual Basic или путем копирования всего макроса или его части в новый макрос. После создания макроса его можно назначить объекту (например, кнопке панели инструментов, графическому объекту или элементу управления), чтобы можно было запускать этот макрос по щелчку объекта. Если макрос больше не нужен, его можно удалить.

При записи макроса все необходимые действия записываются программой записи макроса На вкладке Разработчик в группе Код нажмите кнопку Запись макроса.В поле Имя макроса введите имя макроса. Чтобы назначить в сочетании с клавишей CTRL клавишу быстрого вызова для запуска макроса, в полеСочетание клавиш введите любую строчную или прописную букву.

В списке Сохранить в выберите книгу, в которой необходимо сохранить макрос. Введите описание макроса в поле Описание.

Элементы управления формы (Поле со списком, Флажок, Счетчик и др.) помогают быстро менять данные на листе в определенном диапазоне, включать и выключать опции, делать выбор и пр. В принципе, без них можно обойтись, но они делают управление данными на листе более наглядным и уменьшают вероятность ввода некорректных данных.

Для вставки элементов управления на лист необходимо отобразить вкладку Разработчик.

Флажок возвращает ИСТИНА (если Флажок установлен) или ЛОЖЬ (если Флажок снят).

Для вставки элементов управления на лист необходимо отобразить вкладку Разработчик.

Включает или отключает значение, представляющее собой однозначный выбор из двух противоположных вариантов. Одновременно можно установить несколько расположенных на листе или в группе флажков.

Переключатель. Позволяет выбрать единственный вариант из ограниченного набора взаимоисключающих значений. Переключатели обычно объединяются в группу или заключаются в рамку. Например, переключатели можно использовать в форме заказа, чтобы пользователь мог выбрать один из размеров одежды (маленький, средний, большой, очень большой). С помощью переключателей также можно выбрать способ доставки товара (наземным транспортом, экспресс-доставка, доставка на следующий день).

Пакет MS Office. Средство создания презентаций PowerPoint. Назначение и основные возможности. Оформление слайдов. Анимация. Режимы демонстрации.

 

Программа Power Point является одним из наиболее популярных пакетов подготовки презентаций и слайдов-фильмов. Она предоставляет пользователю мощные функции работы с текстом, включая обрисовку контура текста, средства для рисования с использованием богатейшей цветовой гаммы, средства построения диаграмм, широкий набор стандартных рисунков, возможность

использования фотографий. Демонстрация презентации может сопровождаться звуком и мультипликационными спецэффектами. Презентацию с помощью Power Point можно представлять в электронном виде, распространять через глобальную компьютерную сеть Интернет. При помощи Power Point можно разрабатывать основные страницы для WWW.

Для ускорения создания презентаций в пакете имеются профессионально разработанные шаблоны презентаций и шаблоны дизайна

Презентация – это набор слайдов и спецэффектов (слайд-фильм), раздаточные материалы, а также конспект и план доклада, хранящиеся в одном файле Power Point.

Слайды – это отдельные страницы презентации. Слайды могут включать в себя заголовок, текст, графику, диаграммы, таблицы, рисунки, рисованные объекты, фотографии, изображения из других приложений и многое другое.

Вид презентации будет лучше, если оформить все слайды в одном стиле, кроме того, часто возникает необходимость размещения на всех слайдах одного и того же элемента дизайна, поэтому в РР существует режим работы с образцами.

С помощью образца можно задать одинаковое оформление для всех слайдов и страниц. Чтобы войти в этот режим: Вид > Образец > Откроется подменю, в котором можно выбрать элемент презентации для которого вы хотите применить оформление. Для слайдов в меню предназначены 2 команды:

1. Вид > Образец > Образец слайдов

2. Вид > Образец > Образец заголовков

С помощью Образца можно устанавливать:

- Тип

- Начертание

- Размер шрифта

- Задать параметры абзацев

- Изменить размеры областей образца

- Вставить рисунок

- Нарисовать графический объект

Все, что помещается в образец, потом отражается в каждом листе презентации.

В программе PowerPoint, есть возможность установки анимации в слайды. Установив анимацию, вы сможете разнообразить ваши слайды. Тексты будут автоматически выплывать с нужного края, а страницы переключаться в виде шахмат и т. п.

В PowerPoint существуют пять режимов, которые предоставляют широкие возможности для создания, построения и демонстрации презентаций. В режиме слайдов можно работать с отдельными слайдами. Режим сортировщика слайдов позволяет изменять порядок следования и статус слайдов в презентации. Режим страниц заметок предназначен для ввода тезисов или краткого конспекта доклада. В режиме показа можно осуществить демонстрацию презентации на компьютере. При этом слайды занимают весь экран. Переключение режимов осуществляется при помощи кнопок в нижней части окна презентации.

Определение термина «Информация»

 

Информация – это знания или сведения о ком-либо или о чем-либо.
Информация – это сведения, которые можно собирать, хранить, передавать, обрабатывать, использовать.

полнота — свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отображаемый объект или процесс;

актуальность— способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени;

достоверность — свойство информации не иметь скрытых ошибок. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, если устареет и перестанет отражать истинное положение дел;

доступность — свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем;

релевантность — способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя;

защищенность — свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации;

эргономичность — свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

Информацию следует считать особым видом ресурса, при этом имеется в виду толкование «ресурса» как запаса неких знаний материальных предметов или энергетических, структурных или каких-либо других характеристик предмета. В отличие от ресурсов, связанных с материальными предметами, информационные ресурсы являются неистощимыми и предполагают существенно иные методы воспроизведения и обновления, чем материальные ресурсы.

С этой точки зрения можно рассмотреть такие свойства информации:

запоминаемость;передаваемость;воспроизводимость;преобразуемость;

стираемость.

Запоминаемость — одно из самых важных свойств. Запоминаемую информацию будем называть макроскопической (имея в виду пространственные масштабы запоминающей ячейки и время запоминания). Именно с макроскопической информацией мы имеем дело в реальной практике.
Передаваемость информации с помощью каналов связи (в том числе с помехами) хорошо исследована в рамках теории информации К.Шеннона. В данном случае имеется в виду несколько иной аспект — способность информации к копированию, т.е. к тому, что она может быть «запомнена» другой макроскопической системой и при этом останется тождественной самой себе. Очевидно, что количество информации не должно возрастать при копировании.
Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не является ее независимым базовым свойством. Если передаваемость означает, что не следует считать существенными пространственные отношения между частями системы, между которыми передается информация, то воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е. что при копировании информация остается тождественной самой себе.
Фундаментальное свойство информации — преобразуемость. Оно означает, что информация может менять способ и форму своего существования. Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.
Свойство стираемости информации также не является независимым. Оно связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

 

2 Определение термина “Информационные технологии”

 

Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники.

В настоящее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации. Специалистов по компьютерной технике и программированию часто называют ИТ-специалистами.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, ИТ — это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами ИТ требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их введение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

Под информационными технологиями (ИТ) следует понимать использование вычислительной техники и систем связи для создания, сбора, обработки, хранения, передачи информации для всех сфер общественной жизни [2]. Информационные технологии включают в себя главные составляющие современного информационного бизнеса: компьютеры, терминалы, компьютерное оборудование, оптическую аппаратуру, микрофильмы, лазерные диски, печатное оборудование и ксерокопирование.

Признавая поразительные технологические достижения наступившей эры информационных технологий, многие специалисты спрогнозировали дальнейший прогресс в этой области. Движущей силой этого прогресса являются пять основных тенденций:

1) возрастание роли информационного продукта;

2) развитие способности к взаимодействию (совместимости);

3) ликвидация промежуточных звеньев (непосредственность);

4) глобализация;

5) конвергенция.