Что такое сигнал в информатике 7 класс определение
Учитель информатики
Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.
§ 1.1. Информация и её свойства
Информатика. 7 класса. Босова Л.Л. Оглавление
1.1.1. Информация и сигнал
Ключевые слова:
Информация (от лат. informatio — осведомление, разъяснение, изложение) — очень широкое понятие, имеющее множество трактовок.
В обыденной жизни под информацией понимают всякого рода сообщения, сведения о чём-либо, которые получают и передают люди. Информации содержится в речи людей, текстах книг, колонках цифр, в звуках и видах природы, в показаниях часов, термометров и других приборов. Каждый материальный объект, с которым происходят изменения, становится источником информации либо об окружающей среде, либо о происходящих в этом объекте процессах. Эту информацию мы получаем в виде сигналов — изменений физических величин (давления, температуры, цвета и др.). Различают световые, звуковые, тепловые, механические, электрические и другие типы сигналов.
Информация для человека — это содержание сигналов (сообщения), воспринимаемых человеком непосредственно или с помощью специальных устройств, расширяющее его знания об окружающем мире и протекающих в нём процессах.
Сигналы могут быть непрерывными или дискретными.
Непрерывный сигнал принимает бесконечное множество значений из некоторого диапазона. Между значениями, которые он принимает, нет разрывов.
Дискретный сигнал принимает конечное число значений. Все значения дискретного сигнала можно пронумеровать целыми числами.
Сравните лестницу и наклонную плоскость. В первом случае имеется строго определённое количество фиксированных высот, равное числу ступенек. Все их можно пронумеровать. Наклонная плоскость соответствует бесконечному количеству значений высоты.
В жизни человек чаще всего имеет дело с непрерывными сигналами. Примерами непрерывных сигналов могут служить речь человека, скорость автомобиля, температура в некоторой географической точке в течение определённого периода времени и многое другое. Примером устройства, подающего дискретные сигналы, является светофор. Сигнал светофора может быть красным, жёлтым или зелёным, т. е. принимать всего три значения.
1.1.2. Виды информации
Сигналы внешнего мира поступают в мозг человека через его органы чувств для анализа и осмысления. По способу восприятия человеком информация может быть разделена на следующие виды:
Около 80-90% информации здоровый человек получает при помощи органов зрения (визуально), примерно 8-15% — при помощи органов слуха (аудиально) и только 1-5% — при помощи остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания). А вот, например, лисы, собаки и многие другие животные основную часть информации получают с помощью носа. У них хорошо развито обоняние. Для летучих мышей главная информация — звуковая. На сайте http://sc.edu.ru/ размещён электронный образовательный ресурс «Кто как видит» (135131 ) 1 который наглядно продемонстрирует вам особенности визуального восприятия информации из окружающего мира разными живыми существами. Узнать о некоторых особенностях зрительного восприятия информации человеком вам поможет виртуальная лаборатория «Оптические иллюзии» (134876).
1.1.3. Свойства информации
Информация является предметом интеллектуальной деятельности человека и продуктом этой деятельности. Учёба в школе — это специально организованный процесс передачи важнейшей информации (знаний) от предшествующих поколений подрастающему поколению.
Информация нужна человеку для того, чтобы ориентироваться в окружающей обстановке и принимать правильные решения. Но любая ли информация помогает нам в этом? Принятию правильного решения способствует владение объективной, достоверной, полной, актуальной, полезной и понятной информацией. Объективность, достоверность, полноту, актуальность, полезность и понятность называют свойствами информации. Рассмотрим их подробнее.
Информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения. Объективную информацию можно получить с помощью измерительных приборов. Но, отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестаёт быть объективной, становится субъективной, так как преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от опыта, знаний, пристрастий конкретного человека (субъекта).
Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Достоверная информация помогает нам принять правильное решение. Недостоверной информация может быть: в случае преднамеренного искажёния; в результате воздействия помех («испорченный телефон»); при приуменьшении или преувеличении значения реального факта (слухи и «рыбацкие истории», реклама и др.).
Информация полна, если её достаточно для понимания ситуации и принятия решения. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.
Информация актуальна, если она важна, существенна для настоящего времени. Только своевременно полученная информация может принести необходимую пользу. Информация неактуальна, если она является устаревшей или преждевременной.
Полезность информации оценивается по тем задачам, которые можно решить с её помощью. Оценка полезности информации всегда субъективна. То, что полезно для одного человека, может быть совершенно бесполезно для другого. Какие-либо сведения, например исторические, могут десятилетиями считаться ненужными, но в какой-то момент их полезность может резко возрасти.
Информация понятна, если она выражена на языке, доступном для получателя. Так, вы не сможете воспользоваться самой актуальной и достоверной информацией, если она будет выражена на незнакомом вам языке, т. е. вам непонятна.
В качестве примера попробуем охарактеризовать информацию, находящуюся в ваших школьных учебниках.
Самое главное.
Информация для человека — это содержание сигналов (сообщения), которые он получает из различных источников.
Сигналы могут быть непрерывными или дискретными. Непрерывный сигнал принимает бесконечное множество значений из некоторого диапазона. Дискретный сигнал принимает конечное число значений, которые можно пронумеровать.
По способу восприятия человеком выделяют такие виды информации, как: визуальная, аудиальнад, обонятельная, вкусовая, тактильная.
Объективность, достоверность, полноту, актуальность, полезность и понятность называют свойствами информации. Одна и та же информация может обладать разными свойствами для разных людей.
Вопросы и задания
1.Ознакомьтесь с материалом презентации к параграфу содержащейся в электронном приложении к учебнику. Что вы можете сказать о формах представления информации в презентации и в учебники? Какими слайдами вы могли бы дополнить презентацию?
Виды и характеристики носителей и сигналов
Информационные сигналы. Аналоговые сигналы. Дискретные сигналы
Сигнал информационный — физический процесс, имеющий для человека или технического устройства информационноезначение. Он может быть непрерывным (аналоговым) или дискретным
Термин “ «сигнал» очень часто отождествляют с понятиями “данные” (data) и “информация” (information). Действительно, эти понятия взаимосвязаны и не существуют одно без другого, но относятся к разным категориям.
Сигнал— это информационная функция, несущая сообщение о физических свойствах, состоянии или поведении какой-либо физической системы, объекта или среды, а целью обработки сигналов можно считать извлечение определенных информационных сведений, которые отображены в этих сигналах (кратко — полезная или целевая информация) и преобразование этих сведений в форму, удобную для восприятия и дальнейшего использования.
Передается информация в виде сигналов. Сигнал есть физический процесс, несущий в себе информацию. Сигнал может быть звуковым, световым, в виде почтового отправления и др
Сигнал является материальным носителем информации, которая передается от источника к потребителю. Он может быть дискретным и непрерывным (аналоговым)
Аналоговый сигнал— сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений.
Свойства аналоговых сигналов в значительной мере являются противоположностью свойств квантованных или цифровых
Отсутствие чётко отличимых друг от друга дискретных уровней сигнала приводит к невозможности применить для его описания понятие информации в том виде, как она понимается в цифровых технологиях. Содержащееся в одном отсчёте «количество информации» будет ограничено лишь динамическим диапазоном средства измерения.
Дискретный сигналслагается из счетного множества (т.е. такого множества, элементы которого можно пересчитать) элементов (говорят – информационных элементов). Например, дискретным является сигнал “кирпич”. Он состоит из следующих двух элементов (это синтаксическая характеристика данного сигнала): красного круга и белого прямоугольника внутри круга, расположенного горизонтально по центру. Именно в виде дискретного сигнала представлена та информация, которую сейчас осваивает читатель. Можно выделить следующие ее элементы: разделы (например, “Информация”), подразделы (например, “Свойства”), абзацы, предложения, отдельные фразы, слова и отдельные знаки (буквы, цифры, знаки препинания и т.д.). Этот пример показывает, что в зависимости от прагматики сигнала можно выделять разные информационные элементы. В самом деле, для лица, изучающего информатику по данному тексту, важны более крупные информационные элементы, такие как разделы, подразделы, отдельные абзацы. Они позволяют ему легче ориентироваться в структуре материала, лучше его усваивать и готовиться к экзамену. Для того, кто готовил данный методический материал, помимо указанных информационных элементов, важны также и более мелкие, например, отдельные предложения, с помощью которых излагается та или иная мысль и которые реализуют тот или иной способ доступности материала. Набор самых “мелких” элементов дискретного сигнала называется алфавитом, а сам дискретный сигнал называют также сообщением.
Дискретизация – это преобразование непрерывного сигнала в дискретный (цифровой).
Разница между дискретным и непрерывным представлением информации хорошо видна на примере часов. В электронных часах с цифровым циферблатом информация представляется дискретно – цифрами, каждая из которых четко отличается друг от друга. В механических часах со стрелочным циферблатом информация представляется непрерывно – положениями двух стрелок, причем два разных положения стрелки не всегда четко отличимы (особенно если на циферблате нет минутных делений).
Непрерывный сигнал– отражается некоторой физической величиной, изменяющейся в заданном интервале времени, например, тембром или силой звука. В виде непрерывного сигнала представлена настоящая информация для тех студентов – потребителей, которые посещают лекции по информатике и через звуковые волны (иначе говоря, голос лектора), носящие непрерывный характер, воспринимают материал.
Как мы увидим в дальнейшем, дискретный сигнал лучше поддается преобразованиям, поэтому имеет преимущества перед непрерывным. В то же время, в технических системах и в реальных процессах преобладает непрерывный сигнал. Это вынуждает разрабатывать способы преобразования непрерывного сигнала в дискретный.\
Для преобразования непрерывного сигнала в дискретный используется процедура, которая называется квантованием.
Цифровой сигнал — сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией дискретного времени и конечным множеством возможных значений.
Сигналы, данные, информация
Термин «информация» происходит от латинского слова «informatio», что означает «сведения, разъяснения, изложение». С рационалистических позиций информация есть отражение реального мира с помощью сообщений. Сообщение – это форма представления каких-либо сведений в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т. п. В широком смысле информация – это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами. Несмотря на привычность этого термина, строгого и общенринятого определения его не существует. В рамках информатики как науки термин «информация» является первичным
и, следовательно, неопределимым понятием подобно понятиям «точка» в математике, «тело» в механике, «поле» в физике. Несмотря на то, что этому понятию невозможно дать строгое определение, имеется возможность описать его через проявляемые свойства.
В материальном мире все физические объекты, окружающие нас, являются либо теоами, либо полями. Физические объекты, взаимодействуя друг с другом, порождают сигналы
различных типов. В общем случае любой сигнал – это изменяющийся во времени физический процесс. Такой процесс может содержать различные характеристики, называемые
параметрами сигнала
. Если параметр сигнала принимает ряд последовательных значений и их конечное число, то сигнал называется
дискретным
. Если параметр сигнала – непрерывная во времени функция, то сигнал называется
непрерывным
.
В свою очередь, сигналы могут порождать в физических телах изменение свойств. Это явление называется регистрацией сигналов. З
арегистрированные сигналы называются
данными
. Существует большое количество физических методов регистрации сигналов. Это могут быть механические воздействия, перемещения. Изменение формы или магнитных, электрических, оптических параметров, химического состава, кристаллической структуры и т.д.
Данные несут информацию о событии. Но не являются самой информацией. Так как одни и те же данные могут восприниматься (интерпретироваться) в сознании разных людей совершенно по-разному. Например, текст, написанный на русском языке (т.е. данные), дает различную информацию человеку. Знающему алфавит и язык, и человеку, не знающему их.
Чтобы получить информацию, имея данные, необходимо к ним применить методы
, которые преобразуют данные в понятия, воспринимаемые человеческим сознанием. Методы, в свою очередь, тоже различны. Например, человек, знающий русский язык, применяет
адекватный метод
, читая русский текст. Соответственно, человек, не знающий русского языка и алфавита, применяет неадекватный метод, пытаясь понять русский текст. Таким образом,
информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов
.
Отсюда следует, что информация не является статическим объектом, она появляется и существует в момент слияния и данных, все остальное время она находится в форме данных. Момент слияния данных и методов называется информационным процессом
К информационным процессам относятся:
– один из важных информационных процессов. От того, как он организован, во многом зависит своевременность и качество принимаемых решений.
В широком плане сбор данных является основой познавательной деятельности человека во всех ее проявлениях: в удовлетворении любопытства, путешествиях, научной работе, чтении и т. п. В более узком смысле сбор данных означает систематические процедуры в организованных хранилищах информации: библиотеках, справочниках, картотеках, электронных каталогах, базах данных.
– физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве
В информационном процессе передачи информации обязательно участвуют источник информации, канал связи, и приемник информации. Между ними приняты соглашения о порядке обмена данными. Эти соглашения называются протоколами обмена. Например, в обычной беседе между двумя людьми негласно принимается соглашение не перебивать друг друга во время разговора.
Объекты: колокол, речь, костер, радио, электронная почта – обладают общим свойством
Канал связи – это совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.
Каналы связи являются общим звеном любой системы передачи информации. По физической природе каналы связи делятся следующим образом:
механические – используются для передачи материальных носителей информации;
акустические – передают звуковой сигнал;
оптические – передают световой сигнал;
электрические – передают электрический сигнал.
это поддержание данных в форме, постоянно готовой к выдаче их потребителю. Одни и те же данные могут быть востребованы не однажды, поэтому разрабатываются способы их хранения (обычно на материальных носителях) и методы доступа к ним по запросу потребителя. Носителем данных считается любая материальная среда, служащая для их хранения или передачи. В частности, можно упомянуть: мозг человека (память), традиционные бумажные носители – от записной книжки до личного дела в отделе кадров и научных публикаций в журналах, кинопленку и фотографию, магнитофонные записи, видеозаписи и многие другие носители.
это процесс преобразования информации от исходной ее формы до определенного результата. Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь компьютер — универсальная машина для обработки информации.
Информация ( определение и свойства)
Информация — это любые сведения, которые воспринимаются живыми организмами, электронными устройствами и другими системами, об окружающем мире, процессах, предметах и явлениях. Сведения — это знания, передаваемые в виде сообщений, уведомлений и сигналов.
Свойства информации
Достоверность. Человек принимает решение на основании некой информации. Если она достоверна (соответствует действительности), решение, скорее всего, будет правильным. Если ложна, то — ошибочным.
Недостоверная информация возникает в результате преднамеренного искажения действительности — дезинформации.
Полнота. Информация считается полной, когда ее объема хватает для принятия верного решения. Если судья на уголовном процессе заслушает только сторону обвинения, то рискует вынести ошибочный приговор.
Актуальность. У информации есть свой срок годности — она может устаревать. Если предупредить людей о землетрясении уже после его начала, такое сообщение будет бесполезно.
Объективность. Информация должна отражать реалии окружающего мира и не зависеть от чьего-то мнения или способа ее фиксации.
Ценность или полезность. Этот параметр зависит от нужд и интересов получателя информации. Когда мы загрузим программный код в компьютер, он выполнит эту программу. Если же распечатаем его на листочке и будем читать ребенку перед сном вместо сказки, ничего хорошего не выйдет.
Атрибутивные свойства (атрибут – неотъемлемая часть чего-либо).
Важнейшими среди них являются:
— дискретность (информация состоит из отдельных частей, знаков)
— непрерывность (возможность накапливать информацию)
Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению.
— неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации.
Прагматические свойства информации проявляются в процессе использования информации
— смысл и новизна характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях, и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя
— полезность — уменьшение неопределенности сведений об объекте. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации
— ценность информации различна для различных потребителей и пользователей.
— кумулятивность характеризует накопление и хранение информации.
Динамические свойства характеризуют динамику (изменение) информации во времени.
— рост информации. Движение информации в информационных коммуникациях и постоянное ее распространение и рост определяют свойство многократного распространения или повторяемости. Хотя информация и зависима от конкретного языка и конкретного носителя, она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем. Благодаря этому информация может быть получена и использована несколькими потребителями. Это свойство многократной используемости и проявление свойства рассеивания информации по различным источникам.
— старение. Информация подвержена влиянию времени.
Сигнал — это изменяющийся во времени физический процесс. Сигналы могут порождать в физических телах изменения свойств. Это явление называется регистрацией сигналов. Сигналы, зарегистрированные на материальном носителе, называются данными.
Сигнал (от лат. signum – знак) – форма сообщения, которое преобразовано с целью его отображения, передачи и регистрации. Сигнал переносит сообщение (информацию) в пространстве с использованием физической среды передачи. Сигнал всегда является функцией времени, даже если передаваемое сообщение таковым не является, например неподвижное изображение. Существует две формы представления сигналов:
• аналоговая форма, при которой сигнал описывается непрерывной функцией времени;
• дискретная форма, при которой сигнал представляется совокупностью символов из некоторого набора, называемого алфавитом. Если каждому символу присвоить числовое значение, то сигнал будет иметь цифровую форму отображения информации. В цифровой технике используется два символа: 0 и 1. Увеличивая количество разрядов, можно повысить точность представления информационного объекта. Благодаря этому достоинству цифровая обработка занимает ведущие позиции в современных информационных технологиях, поэтому ей и уделено основное внимание в учебном пособии.
Сообщения – это сведения о каких-то событиях. Сообщение можно рассматривать как форму представления (речь, текст, изображение, цифровые данные, графики, таблицы и т.п.) и как способ существования (передача сведений радиоканалу или по линии связи телекоммуникационной сети) информации. Для сообщения характерно наличие отправителя и получателя информации, а также используемая среда для ее доставки в виде линии передачи. При разговоре двух людей такой средой является воздушное пространство.
Информатика. 7 класс
Конспект урока
Информация, её свойства и классификация
Перечень рассматриваемых вопросов:
Полезность информации определяется субъектом, получившим информацию в зависимости от объёма возможностей её использования.
Ценность информации – свойство, определяемое её пригодностью к практическому использованию в различных областях целенаправленной деятельности.
Специальная информация – сведения, которые могут быть непонятны основной массе людей, но необходимы и понятны узкой социальной группе специалистов, которые эту информацию используют.
Массовая информация – сведения, понятные большей части населения.
Личная информация – сведения о каком-либо человеке, определяющие социальное положение и типы социальных взаимодействий.
Секретная информация – сведения для узкого круга, передаваемые по закрытым (защищённым) каналам и не предназначенные для посторонних.
1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.
1. Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
2. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
3. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
4. Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.
Теоретический материал для самостоятельного изучения.
На прошлом уроке мы выяснили, что информатика – это наука, изучающая законы и методы работы с информацией. А что же такое информация? Это и предстоит выяснить сегодня на уроке.
Источниками информации для нас являются: радио, телевидение, другие люди, книги.
Информация для человека – это содержание получаемых им сообщений, расширяющее знания человека об окружающем мире и протекающих в нём процессах.
Каждый материальный объект, с которым происходят изменения, становится источником информации или об окружающей среде, либо о происходящих в этом объекте процессах.
Информация доставляется к нам с помощью сигналов различного типа. Они могут быть: световые, тепловые, звуковые, механические, электрические и другие.
Например, пылающий костёр одновременно может нести как световой, так и тепловой сигнал.
Непрерывный сигнал принимает бесконечное множество значений из некоторого диапазона. Между значениями, которые он принимает, нет разрывов.
Например: игра на скрипке.
Схематично непрерывный сигнал можно представить в виде непрерывной кривой линии:
Сигнал называется дискретным, если его параметр может принимать конечное число значений в пределах некоторого интервала.
Например: текст книги, время на часах.
Информация поступает к человеку в виде сигналов внешнего мира. Но, прежде, чем попасть в мозг для анализа и осмысления, эти сигналы воспринимаются нашими органами чувств. В соответствии со способом восприятия различают следующие виды информации:
По форме представления:
Чтобы комфортно жить в современном, быстро меняющемся мире и принимать правильные решения, человеку нужна информация, которой присущи определённые свойства:
например, заявление: «Гора низкая» необъективно;
например, достоверно известно, что Земля вращается вокруг Солнца;
например: Сумма углов треугольника равна 180 градусов, но только для прямоугольной системы координат на плоскости;
например, оповещение на мобильный телефон: «Деньги на вашем счету заканчиваются» – актуальна, если прочитана вовремя;
например, голосовое объявление на вокзале: «Отправление поезда через 5 минут».
Рассмотрим задание, в котором требуется из двух выражений выбрать то, которое соответствует выделенному свойству:
Необъективная: вода горячая; температура воды +70 0 С
Пояснение: необъективным является выражение «вода горячая», т.к. зависит от мнения человека: одному человеку вода покажется горячей, другому эта же вода покажется просто тёплой.
Неполная: концерт состоится вечером; концерт состоится в 18.00 на стадионе нашего города.
Пояснение: информация «концерт состоится вечером» является неполной, во избежание ошибки, требуется пояснение, где и в какое время состоится концерт.
Актуальная: завтра у вас состоится контрольная работа; в 1840 году на счёте прадедушки моего знакомого было 64 лиры.
Пояснение: информация «завтра у вас состоится контрольная работа» актуальна, а информация «в 1840 году на счёте прадедушки моего знакомого было 64 лиры» неактуальна и содержит устаревшие сведения.
Достоверность: люди бессмертны; день сменяет ночь.
Пояснение: информация «день сменяет ночь» соответствует современным научным представлениям и является достоверной, а вот научных доказательств бессмертия людей нет.
Понятность: курс доллара 67 рублей 56 копеек; ドル67.56ルーブル
Пояснение: первая информация «Курс доллара 67 рублей 56 копеек» записана на понятном для нас русском языке, в отличие от иероглифов второго предложения.
На уроке мы изучили основные свойства информации и виды информации по способу восприятия.
Разбор заданий тренировочного модуля.
Определите, о каком виде информации идёт речь в следующих отрывках.
Ёжик любил рисовать цветы. Он показал ей свои рисунки, это было нечто! Цветы Ёжика были настолько диковинные и фантастические, иногда даже совсем нереальные, но всё же это были цветы.
Пояснение: информация получена в результате просмотра рисунков, с помощью органов зрения – визуальная.
И вот однажды вечером, когда Анюта играла во дворе со своей подругой Ритой, они услышали чей-то тоненький голосок:
– Наверное, это котёнок! – сразу догадались девочки.
Пояснение: информация получена с помощью органов слуха и называется аудиальной.
Помню… тонкий аромат опавшей листвы и – запах антоновских яблок, запах мёда и осенней свежести.
Пояснение: информация о запахах получена с помощью органов обоняния и называется обонятельной.