[ Інформаційний процес в автоматизованих системах ]! | 8-а с. с. | 16-а с. с. | |
|
|
|
При складанні цифри сумуються по розрядах, і якщо при цьому виникає надлишок, то він переноситься вліво.
Приклад: Складемо числа 15 і 6 в 2, 8, 16 системах числення.
2-а с. с. | 8-а с. с. | 16-а с. с. |
|
|
|
Відповідь: 15 +6 = 2110 = 101 012 = 258 = 1516.
Віднімання
Приклад: Віднімемо число 59,75 з числа 201,25.
2-а с. с. | 8-а с. с. | 16-а с. с. |
|
Відповідь: 201,2510-59,7510 = 141,510 = 10001101,12 = 215,48 = 8D, 816.
Множення
Двійкова система | Вісімкова система |
|
|
Приклад: Перемножимо числа 5 і 6.
10-а с. с. | 2-а с. с. | 8-а с. с. |
|
|
|
Відповідь: 5 * 6 = 3010 = 111 102 = 368.
Розподіл
Розподіл в будь-якій позиційній системі числення проводиться за тими ж правилами, як і поділ кутом в десятковій системі.
Приклад. Розділимо числа 30 на число 6.
10-а с. с. | 2-а с. с. | 8-а с. с. |
|
Відповідь: 30: 6 = 510 = 1012 = 58.
3.6.6. Як представляються в комп'ютері цілі числа
Цілі числа можуть представлятися в комп'ютері із знаком або без знаку. Цілі числа без знака зазвичай займають в пам'яті один або два байти і приймають у однобайтові форматі значення від 000000002 до 111111112, а в двубайтовом форматі - від 00000000 000000002 до 11111111 111111112.
Діапазони значень цілих чисел без знака
Формат числа в байтах | Діапазон | |
Запис з порядком | Звичайна запис | |
1 | 0 ... 28-1 | 0 ... 255 |
2 | 0 ... 216-1 | 0 ... 65535 |
Приклади:
а) число 7210 = 10010002 в однобайтові форматі:
б) це ж число в двобайтового форматі:
в) число 65535 в двобайтового форматі:
Цілі числа зі знаком зазвичай займають у пам'яті комп'ютера один, два або чотири байти, при цьому самий лівий (старший) розряд містить інформацію про знак числа. Знак "плюс" кодується нулем, а "мінус" - одиницею.
Діапазони значень цілих чисел зі знаком
Формат числа в байтах | Діапазон | |
Запис з порядком | Звичайна запис | |
1 | - 27 ... 27-1 | - 128 ... 127 |
2 | - 215 ... 215-1 | - 32768 ... 32767 |
4 | - 231 ... 231-1 | - 2147483648 ... 2147483647 |
Розглянемо особливості запису цілих чисел зі знаком на прикладі однобайтового формату, при якому для знаку відводиться один розряд, а для цифр абсолютної величини - сім розрядів.
У комп'ютерній техніці застосовуються три форми запису (кодування) цілих чисел зі знаком: прямий код (ПК), зворотний код (ОК), додатковий код (ДК).
Загальна ідея побудови кодів така. Код трактується як число без знака, а діапазон представлених кодами чисел без знаку розбивається на два піддіапазони. Один з них являє позитивні числа, інший - негативні. Розбиття виконується таким чином, щоб приналежність до піддіапазону визначалася максимально просто.
Найбільш поширеним і зручним є формування кодів таким чином, щоб значення старшого розряду вказувало на знак експонованих чисел, тобто використання такого кодування дозволяє говорити про старшому розряді як про знаковий (біт знаку) і про решту як про цифрових розрядах коду.
Зворотний і додатковий коди застосовуються широко, тому що дозволяють спростити конструкцію арифметико-логічного пристрою (АЛП) комп'ютера шляхом заміни різноманітних арифметичних операцій операцією додавання.
Позитивні числа в прямому, зворотньому і додатковому кодах зображуються однаково - двійковими кодами з цифрою 0 у знаковому розряді.
Наприклад: | Число 110 = 1912 | Число 12 710 = 11111112 |
|
|
Негативні числа в прямому, зворотньому і додатковому кодах мають різне зображення.
1. Прямий код. У знаковий розряд поміщається цифра 1, а в розряди цифрової частини числа - двійковий код його абсолютної величини.
Наприклад: | Прямий код числа - 1 | Прямий код числа - 127
Додавання в прямому коді чисел, що мають однакові знаки: числа складаються, і сумі присвоюється знак доданків. Більш складним є алгебраїчне додавання в прямому коді чисел з різними знаками. У цьому випадку доводиться визначати більше по модулю число, виробляти віднімання модулів і привласнювати різниці знак більшого за модулем числа. Таку операцію простіше виконувати, використовуючи зворотний і додатковий коди. 2. Зворотний код. Виходить інвертуванням всіх цифр двійкового коду абсолютної величини числа, включаючи розряд знака: нулі заміняються одиницями, одиниці - нулями. Наприклад:
У загальному випадку ОК є доповненням модуля вихідного числа до найбільшого числа без знака, поміщеного в розрядну сітку. Алгоритм формування ОК дуже простий, при цьому ОК дозволяє уніфікувати операції додавання і віднімання в АЛП, які в прямому коді виконуються по-різному. Однак робота з ОК викликає ряд труднощів. Зокрема, виникають два нулі: +0 і - 0, тобто в прямому коді (в якому представлені позитивні числа) має місце (+0) = 000 ... 0, а в зворотному коді (в якому представлені негативні числа): (-0) = 111 ... 1. Крім того, в операціях додавання і віднімання потрібна додаткова операція по збільшенню біта перенесення в молодший розряд суми. Розглянемо правила алгебраїчного додавання в ОК (оскільки А-В = А + (-В)). Алгоритм складання в ОК включає в себе: складання кодів, включаючи знаковий розряд; додаток перенесення до молодшого значущій розряду (МЗР) суми. Приклад: Обчислити вираз: - 310 - 210. Біт знака в ОК дорівнює 1, отже, одержуємо від'ємне число: - 510. Приклад: Обчислити 710 - 310. Біт знака дорівнює нулю, отже, отримуємо позитивне число в ПК: 410. Зазначені труднощі призвели до того, що в сучасних ЕОМ абсолютна більшість операцій виконується в додатковому коді. 3. Додатковий код. Виходить освітою зворотного коду з наступним збільшенням одиниці до його молодшого розряду. Наприклад:
Зазвичай негативні десяткові числа при введенні в машину автоматично перетворюються у зворотний або додатковий двійковий код і в такому вигляді зберігаються, переміщуються і беруть участь в операціях. При виведенні таких чисел з машини відбувається зворотне перетворення в негативні десяткові числа. Додавання і віднімання у додатковому коді При виконанні арифметичних операцій в сучасних ЕОМ використовується представлення позитивних чисел у прямому коді, а негативних - у зворотному або в додатковій кодах. Це можна проілюструвати схемою на наступному малюнку: На малюнку а) подання позитивних чисел, б) - негативних. Загальне правило. При алгебраїчному складанні двох двійкових чисел, представлених зворотним (або додатковим) кодом, проводиться арифметичне підсумовування цих кодів, включаючи розряди знаків. При виникненні перенесення з розряду знака одиниця переносу додається до МЗР суми кодів при використанні ОК і відкидається при використанні ДК. У результаті виходить алгебраїчна сума в зворотному (або додатковій) коді. Розглянемо докладніше алгебраїчне додавання для випадку представлення негативних чисел у ДК. При алгебраїчному складання чисел зі знаком, результатом також є число зі знаком. Підсумовування відбувається за всіма розрядами, включаючи знакові, які при цьому розглядаються як старші. При виникненні перенесення з старшого розряду одиниця переносу відкидається і можливі два варіанти результату: знаковий розряд дорівнює нулю: результат - позитивне число в ПК; знаковий розряд дорівнює одиниці: результат - негативне число в ДК. Для визначення абсолютного значення результату, його потрібно інвертувати, потім додати одиницю. Приклад: Обчислити алгебраїчну суму 58 - 23. Перенесення з знакового розряду відкидаємо. Число є позитивним у ПК: 3510. Ознака переповнення розрядної сітки При алгебраїчному підсумовуванні двох чисел, що поміститься у розрядну сітку, може виникнути переповнення, тобто утворюється сума, що вимагає для свого представлення на один двійковий розряд більше, ніж розрядна сітка доданків. Передбачається, що позитивні числа представляються в прямому коді, а негативні - в додатковому. Ознакою переповнення є наявність переносу в знаковий розряд суми при відсутності переносу з знакового розряду (позитивне переповнення) або наявність переносу зі знакового розряду суми при відсутності переносу в знаковий розряд (негативне переповнення). При позитивному переповненні результат операції позитивний, а при негативному переповненні - негативний. Якщо і в знаковий, і з знакового розряду суми є перенесення чи цих переносів немає, то переповнення відсутня. 4. Модифіковані коди Ці коди відрізняються від прямого, зворотного і додаткового кодів тим, що на зображення знака відводиться два розряди: якщо число позитивне - 00, якщо число негативне - 11. Такі коди виявилися зручні (з точки зору побудови АЛП) для виявлення переповнення розрядної сітки. Якщо знакові розряди результату приймають значення 00 і 11, то переповнення розрядної сітки не було, а якщо 01 або 10 - то було переповнення. Приклад: Всі арифметичні операції з двійковими числами можуть бути зведені до двох операцій - операцій підсумовування двійкових чисел у прямому або додатковому кодах, а також операціям зсуву двійкового числа вправо або вліво. Реальні алгоритми виконання операцій множення і ділення в сучасних ЕОМ досить громіздкі і тут не розглядаються. 3.6.7. Змішані системи числення У ряді випадків числа, задані в системі числення з основою Р, доводиться зображати за допомогою цифр іншої системи числення з основою Q, де Q Для того щоб запис числа у змішаній системі числення була однозначною, для подання будь-Р-ічной цифри відводиться одне і те ж кількість Q-ічних розрядів, достатня для подання будь-якого базисного числа Р-ічной системи. У змішаній двійково-десяткового системі числення для зображення кожної десяткової цифри відводиться чотири двійкових розряди. Наприклад, десяткове число х = 925 в двійково-десяткового системі запишеться у вигляді 1001 0010 0101. Тут послідовні четвірки (тетради) двійкових розрядів зображують цифри 9, 2, 5 запису числа в десятковій системі числення. Слід звернути увагу, що хоча в двійково-десяткового запису числа і використовуються тільки цифри 0 і 1, ця запис відрізняється від двійкового зображення даного числа. Наприклад, наведений вище двійковий код в двійковій системі числення зображує число 2341, а не число 925. Домовимося зображати приналежність числа до (Q - Р) - ічной системі числення за допомогою нижнього індексу (Q-Р) при даному числі, наприклад: 92510 = 1 001 0010 01012-10 Аналогічно розглянутої вище двійково-десяткового системі можна використовувати й інші змішані системи при різних значеннях Р і Q. Особливої уваги заслуговує випадок, коли Р = Qz, де z - ціле позитивне число. У цьому випадку запис будь-якого числа в змішаній системі тотожно збігається із зображенням цього числа в системі числення з основою Q (що не має місця в двійково-десяткового систему у загальному випадку). Доведемо це твердження. Розглянемо довільне ціле число N. У Р-ічной системі числення це число буде записано у вигляді , Заснованому на представленні (1), де pi, i = 0, 1, ... . n є базисними числами цієї системи. Кожен коефіцієнт pi буде записуватися в Q-ічной системі числення у вигляді, заснованому на представленні (2), де - Базисні числа системи числення з основою Q. Тоді у змішаній системі числення число N буде записуватися у вигляді Підставляючи (2) в (1) та враховуючи співвідношення , Отримаємо (3) тобто розкладання числа N за ступенями Q. Тому запис числа N у Q-ічной системі числення, відповідна розкладанню (3), буде мати вигляд: . Як видно, цей запис тотожно збігається з наведеною вище записом числа N у змішаній системі числення, де кожна чергова група з z цифр є просто зображенням відповідного коефіцієнта pi, в системі числення з основою Q. Все сказане вище щодо цілих чисел автоматично переноситься і на випадок довільних чисел. Таким чином, зображення числа x: в Р-ічной системі числення у разі Р = Qz є просто скороченою записом зображення цього ж числа х в Q-ічной системі. Розглянуте вище властивість деяких змішаних систем широко використовується на практиці для скороченої запису чисел, заданих у системі числення з невеликим підставою. Для цього у вихідній запису числа розряди об'єднуються вправо і вліво від точки до груп деякої довжини (додаючи в разі необхідності лівіше старшої чи правіше молодшої значущих цифр відповідну кількість нулів), і кожна така група записується однією цифрою іншої системи, заснування якої дорівнює відповідній ступеня вихідного підстави. 4. Інформатизація суспільства В історії розвитку цивілізації відбулося кілька інформаційних революцій - перетворень суспільних відносин через кардинальних змін у сфері обробки інформації. Наслідком подібних перетворень було придбання людським суспільством нової якості. Четверта інформаційна революція висуває на перший план нову галузь - інформаційну індустрію, пов'язану з виробництвом технічних засобів, методів, технологій для виробництва нових знань. Найважливішими складовими інформаційної індустрії стають всі види інформаційних технологій, особливо телекомунікації. Сучасна інформаційна технологія спирається на досягнення в області комп'ютерної техніки та засобів зв'язку. Інформаційна технологія (ІТ) - процес, що використовує сукупність засобів і методів збору, обробки і передачі даних (первинної інформації) для отримання інформації нової якості про стан об'єкту, процесу або явища [6]. Телекомунікації - дистанційна передача даних на базі комп'ютерних мереж і сучасних технічних засобів зв'язку. Людське суспільство в міру свого розвитку оволодівало не тільки речовиною, енергією, але й інформацією. Основні етапи в інформаційному розвитку суспільства: поява мови і членороздільної людської мови; винахід писемності; винахід радіо, телефону і телебачення; застосування електронної обчислювальної техніки. Сучасне суспільство часто називають інформаційним, оскільки роль і кількість інформації, що циркулює у ньому стрімко зростає, а також є всі необхідні засоби для зберігання, розподілу інформації та її використання. Інформація легко і швидко досягає користувача і видається у звичній формі. Масштаби використання інформації є одним з основних ознак розвитку суспільства. Інформація є важливим виробничим фактором завдяки новим технологіям і автоматизації товари можна виготовити використовуючи мінімальну кількість сировини, енергії і трудових витрат. Ускладнення індустріального виробництва, соціальної, економічної і політичної життя, зміна динаміки процесів у всіх сферах діяльності людини привели, з одного боку, до зростання потреб у знаннях, а з іншого - до створення нових засобів і способів задоволення цих потреб. Бурхливий розвиток комп'ютерної техніки та інформаційних технологій послужив поштовхом до розвитку суспільства, побудованого на використанні різноманітної інформації і отримав назву інформаційного суспільства. Інформаційне суспільство - це суспільство, в якому більша частина населення зайнята отриманням, переробкою, передачею і зберіганням інформації, особливо вищої її форми - знань. В інформаційному суспільстві головним ресурсом є інформація, саме на основі володіння інформацією про всілякі процеси та явища можна ефективно і оптимально будувати будь-яку діяльність. Інформатизація - це процес створення оптимальних умов для задоволення інформаційних потреб суспільства на основі формування і використання інформаційних ресурсів. З появою і масовим поширенням комп'ютерів людина, вперше за всю історію розвитку цивілізації, отримав потужний засіб для ефективного використання інформаційних ресурсів, для посилення своєї інтелектуальної діяльності. З середини XX століття почався перехід від індустріального суспільства до інформаційного. У сучасному суспільстві головним ресурсом стає інформація, тільки на основі володіння інформацією про всілякі процеси та явища можна ефективно і оптимально будувати будь-яку діяльність. Інформатизація суспільства - організований соціально-економічний і науково-технічний процес створення оптимальних умов для задоволення інформаційних потреб і реалізації прав громадян, органів державної влади, місцевого самоврядування організацій, громадських об'єднань на основі формування і використання інформаційних ресурсів [1]. Мета інформатизації - поліпшення якості життя людей за рахунок збільшення продуктивності і полегшення умов їх праці. Інформатизація - це складний соціальний процес, пов'язаний зі значними змінами в способі життя населення. Він вимагає серйозних зусиль на багатьох напрямках, включаючи ліквідацію комп'ютерної неграмотності, формування культури використання нових інформаційних технологій та ін Для інформаційного суспільства характерні такі риси: вирішена проблема інформаційної кризи, тобто дозволено протиріччя між інформаційною лавиною і інформаційним голодом; забезпечений пріоритет інформації в порівнянні з іншими ресурсами; в основу суспільства будуть закладені автоматизовані генерація, зберігання, обробка і використання знань за допомогою новітньої інформаційної техніки і технології. Інформаційні технології охоплюють всі сфери діяльності людини; інформаційна технологія набуде глобального характеру, охоплюючи всі сфери соціальної діяльності людини; формується інформаційна єдність всієї людської цивілізації; реалізовані гуманістичні принципи управління суспільством і пріоритет інформації перед іншими ресурсами, інформаційна економіка; зміна системи цінностей, пов'язаних із збільшенням частки розумової праці, розвитком творчих здібностей людини; за допомогою засобів інформаційних та комунікаційних технологій реалізується вільний доступ кожної людини до інформаційних ресурсів. впливу на навколишнє середовище. Небезпечні тенденції: все більший вплив на суспільство засобів масової інформації; інформаційні технології можуть зруйнувати приватне життя людей і організацій; існує проблема відбору якісної і достовірної інформації; багатьом людям буде важко адаптуватися до середовища інформаційного суспільства. Існує небезпека розриву між "інформаційною елітою" та споживачами. Ближче всіх на шляху до інформаційного суспільства стоять країни з розвиненою інформаційної індустрією (США, Японію, Англію, Німеччину, країни Західної Європи), де одним із напрямків державної політики є напрямок, пов'язаний з інвестиціями і підтримкою інновацій в інформаційну індустрію, в розвиток комп'ютерних систем , телекомунікацій. 4.1. Роль засобів масової інформації Однією з відмінних особливостей життя в сучасному суспільстві є гігантське розвиток засобів масової інформації. Поставлені сучасними науково-технічними розробками на якісно новий рівень і об'єднані засобами зв'язку у світові інформаційно-комунікаційні мережі, вони надають надзвичайно сильний вплив на психологію величезної маси людей у всьому світі, це виявляється в найбільш розвинених країнах Західної Європи, США, Японії, Великобританії. За допомогою ЗМІ можливо маніпулювання громадською думкою, створення необхідних психологічних передумов для формування політичних рішень у різних сферах діяльності. Розвитку засобів масової інформації багато в чому сприяє процес інформатизації суспільства. Поява нових технічних засобів, інформаційних технологій, телекомунікацій та ін забезпечує своєчасний збір, накопичення, оперативну обробку та передачу інформації в будь-яку точку світового простору. Стає можливим прийняття оперативних рішень і цілеспрямованих впливів на суспільство. Це одна з причин, внаслідок яких уряди найбільш передових країн в останні роки стали приділяти велику увагу розвитку інформаційної сфери виробництва. Поряд з позитивним впливом інформатизації суспільства на засоби масової інформації існує і негативне. Ряд вчених в багатьох країнах заявляють, що технічний прогрес у сфері масової комунікації служить в деяких випадках соціального регресу суспільства, так як часом руйнує століттями створювані соціальні комунікаційні зв'язки. У свою чергу, і засоби масової інформації можуть впливати на процес інформатизації суспільства, рекламуючи нові інформаційні продукти і послуги, формуючи громадську думку про пріоритетність цього процесу порівняно з іншими, про першочергову важливість проведених заходів по його інтенсифікації, про роль інформаційної сфери в моделі майбутнього інформаційного суспільства. 4.2. Інформаційна культура У період переходу до інформаційного суспільства крім рішення описаних вище проблем необхідно підготувати людину до швидкого сприйняття і обробки великих обсягів інформації, оволодіння їм сучасними засобами, методами і технологією роботи. Крім того, нові умови роботи породжують залежність інформованості однієї людини від інформації, придбаної іншими людьми. Тому вже недостатньо вміти самостійно освоювати і накопичувати інформацію, а треба навчитися такій технології роботи з інформацією, коли готуються і приймаються рішення на основі колективного знання. Людина повинна мати певний рівень культури щодо поводження з інформацією. Для цього був введений термін інформаційна культура. Інформаційна культура - уміння цілеспрямовано працювати з інформацією і використовувати для її отримання, обробки і передачі комп'ютерну інформаційну технологію, сучасні технічні засоби і методи [4]. Для вільної орієнтації в інформаційному потоці людина повинна володіти інформаційною культурою як однієї зі складових загальної культури. Інформаційна культура пов'язана із соціальною природою людини. Вона є продуктом різноманітних творчих здібностей людини і виявляється в таких аспектах: у конкретних навичках по використанню технічних пристроїв (від телефону до ПК і комп'ютерних мереж); у здатності використовувати у своїй діяльності комп'ютерну інформаційну технологію, базовою складовою якої є численні програмні продукти; в умінні витягати інформацію з різних джерел: як з періодичної преси, так і з електронних комунікацій, представляти її в зрозумілому вигляді та вміти її ефективно використовувати; у володінні основами аналітичної переробки інформації; в умінні працювати з різною інформацією; у знанні особливостей інформаційних потоків у своїй галузі діяльності. Інформаційна культура вбирає в себе знання з тих наук, які сприяють її розвитку і пристосуванню до конкретного виду діяльності. Невід'ємною частиною інформаційної культури є знання нової інформаційної технології та вміння її застосовувати як для автоматизації рутинних операцій, так і в неординарних ситуаціях, що вимагають нетрадиційного творчого підходу. В інформаційному суспільстві необхідно почати опановувати інформаційною культурою з дитинства, спочатку за допомогою електронних іграшок, а потім залучаючи персональний комп'ютер. Для вищих навчальних закладів соціальним замовленням інформаційного суспільства слід вважати забезпечення рівня інформаційної культури студента, необхідної для роботи в конкретній сфері діяльності. У процесі прищеплення інформаційної культури студенту у вузі разом з вивченням теоретичних дисциплін інформаційного напряму багато часу необхідно приділити комп'ютерним інформаційним технологіям, що є базовими складовими майбутньої сфери діяльності. Причому якість навчання має визначатися ступенем закріплених стійких навичок роботи в середовищі базових інформаційних технологій при вирішенні типових завдань сфери діяльності. На ряду з поняттям інформаційна культура часто використовується поняття комп'ютерна грамотність, інформаційна грамотність користувача ЕОМ, інформаційна культура фахівця. Поняття комп'ютерна грамотність досить широко. Воно включає в себе певні загальні знання, що стосуються інформаційної техніки і технологій, комп'ютерів, їх потенціалу, можливостей і меж їх використання для вирішення різних професійних завдань, а також основи знань і практичних навичок спілкування з комп'ютером. У загальному вигляді інформаційна культура включає в себе: розуміння закономірностей інформаційних процесів, вміння організувати пошук і відбір інформації, необхідний для вирішення поставленого завдання, вміння оцінювати достовірність, повноту інформації, що надходить, знання основ комп'ютерної грамотності, розуміння комп'ютерних інформаційних технологій, як сукупності засобів розв'язання проблем людини, розуміння їх достоїнств і недоліків, застосування отриманої інформації у практичній діяльності людини. У реальній практиці розвитку науки і техніки передових країн наприкінці XX ст. поступово набуває зримих обрисів створена теоретиками картина інформаційного суспільства. Діяльність людей буде зосереджена головним чином на обробці інформації, а матеріальне виробництво і виробництво енергії буде покладено на машини. При переході до інформаційного суспільства виникає нова індустрія переробки інформації на базі комп'ютерних і телекомунікаційних інформаційних технологій. Інформатизація суспільства - організований соціально-економічний і науково-технічний процес створення оптимальних умов для задоволення інформаційних потреб і реалізації прав громадян, органів державної влади, органів місцевого самоврядування, організацій, громадських об'єднань на основі формування і використання інформаційних ресурсів [7]. 4.3. Наукова картина світу та інформатика Глибока криза охоплює сучасну цивілізацію. Це пов'язано з виникненням нової глобальної проблеми розвитку суспільства - проблеми людини в світі, що змінюється. Головний криза все-таки світоглядний, а все інше - похідне від нього. Світогляд - система поглядів на світ, природу і суспільство, людину та її місце в цьому світі. Однією з теорій, що зробили серйозний вплив на наукову картину світу в середині ХХ століття, стала вчення В.І. Вернадського про ноосферу. Ноосфера - біосфера, перероблена науковою думкою, подготовлявшийся йшов сотнями мільйонів, може бути мільярди років процесом, який створив Homo Sapiens faber, не є короткочасне і перехідне геологічне явище. Відповідно до теорії В.І. Вернадського, людина є частиною природи і існує всередині нее.В.І. Вернадський вважав, що для досягнення єдності з біосферою людині необхідна висока ступінь інформаційних можливостей, припускаючи, що інформація буде для людини доступна повсюдно. Поява нових засобів обробки інформації - це такий же акт самоорганізації матерії, як і поява життя, засобів використання енергії Сонця, поява мозку й інтелекту і т.д. (Н. Моїсєєв). Винахід обчислювальної техніки і методів роботи з інформатикою - всього того, що нині називається інформатикою, було необхідною умовою подальшого розвитку біосфери і цивілізації, а, отже, і прогресивної еволюції людства - це був вихід з глухого кута. Метою вузівської освіти є формування в учнів наукового світогляду, який засновує свої висновки на даних сучасної науки і використовує науковий метод пізнання. При цьому виділяється світоглядний аспект, пов'язаний з формуванням уявлень про системно-інформаційному підході до аналізу навколишнього світу, про роль інформації в управлінні, специфіці самоврядних систем, загальної закономірності інформаційних процесів в системах різної природи. Основою світогляду, головним його компонентом є наукова картина світу, що розглядається як вищий рівень систематизації та узагальнення наукових знань на світобудову, природу, суспільство і людину. Зміна наукової картини світу відбувається при появі явищ, які не вдається пояснити або передбачити з допомогою існуючих даних науки. Зміна наукових картин світу, пов'язана з докорінним знищенням колишніх і формуванням нових смерті про тих чи інших галузях дійсності - закономірний етап у розвитку наукового знання. До кінця ХХ століття речовинно-енергетична картина світу змінилася системно-інформаційної картиною світу. Виділяються дві групи навчальних дисциплін, які вивчають два основних напрямки організації довколишнього світу: речовинно-енергетичний; Кожна з цих груп предметів є системою зі своїм системоутворюючим компонентом, в першому випадку таким предметом є фізика, у другому - інформатика. В останні роки в російській системі освіти намітився новий підхід до вивчення інформатики як фундаментальної загальноосвітньої дисципліни. За роки свого існування вона довела свою життєздатність і перетворилася на самостійну науку, яка має свою предметну область і свій метод дослідження - інформаційний підхід. Інформаційний підхід - information approach - фундаментальний метод наукового пізнання. Суть: при вивченні будь-якого об'єкта, процесу чи явища в природі і суспільстві в першу чергу виявляються і аналізуються найбільш характерні для них інформаційні аспекти, що визначають їхнє функціонування і розвиток. Складовою частиною процесу створення в учнів картини світу є формування фундаментальних понять інформатики, таких як інформація, інформаційні процеси, інформаційна модель, комп'ютер, інформаційна технологія, інформаційна система. Учні повинні мати сучасні наукові уявлення про світ, володіти поняттям інформаційної картини світу, щоб сформувати свій світогляд. Світ вступив у третє тисячоліття - еру інформатизації та комп'ютеризації, але разом з тим зіткнувся з проблемами, які загрожують існуванню самого людства. Формування нового світогляду допоможе людині зберегти себе і нашу планету. Поняття інформація має безліч визначень, серед яких не можна вибрати те, яке б відображало всю повноту даного поняття. Можна помітити, що інформація завжди існує в парі з її носієм. В інформаційній теорії інформація розглядається не з точки зору її описового якості, а позиціонується як визначальний елемент, описові властивості якого лише наслідок факту сприйняття. Розберемо дане питання на прикладі звичайного компакт диску, на якому записана музика або будь-які інші дані. З точки зору корисності для користувача інформацією вважатиметься те, що записано на CD (дані), який є відносно цієї інформації носієм. Але, беручи в руки цей пластиковий кругляш і розглядаючи, ми починаємо його відчувати як щось певної форми, щільності, шорсткості, ваги, смаку (якщо комусь у голову прийде думка його спробувати на смак) і так далі. Це все теж інформація - інформація, яка дозволяє сприйняти об'єкт уваги як певне "щось". Інформацією буде й те, в якій частині простору і часу цей предмет существует.д.ля суб'єкта це буде зовсім як контакт з таким собі інформаційним комплексом одного рівня (речового), що містить інформаційний комплекс іншого рівня (що вимагає, обробки за допомогою раціонального мислення) і існуючий в якійсь системі інформаційних координат, що визначаються для людини, наприклад, як простір і час. Суб'єкт уваги може сприйняти той чи інший рівень об'єкта, тільки маючи відповідний цього рівня апарат "захоплення і розшифровки" даних, що визначають об'єкт як інформаційний комплекс в просторі інформаційних координат Миру. При цьому, як видно, неможливо стверджувати, що носієм інформації обов'язково буде матерія чи енергія, як окремі визначають категорії, так як вони самі цілком можуть бути задані в рамках інформаційного простору. Крім інформаційної теорії існує ще декілька основних теорій, по-різному стверджують природу світу: дуалізм, по якому Світ утворюється шляхом поєднання двох незалежних начал: матеріального і духовного (або енергетичного), а інформація в рамках такого підходу має лише своїм описовим якістю; матеріалізм - вчення про визначальний характер матерії в плані формування всього світового устрою. Тут інформація теж носити суто описовий характер, а енергія та духовний план визнаються вторинними категоріями щодо матерії; ідеалізм - вчення про первинність духовного (енергетичного) плану, що породжує матеріал як наслідок. Інформація знову розуміється з позиції описового аспекту; триєдине вчення - рівність всередині базису з енергії, матерії та інформації що, взаємно доповнюючи один одного, спільно формують реальність. Перша трійка навчань практично не віддільна від ідеї існування якоїсь Абсолютною кінцевої реальності, що неприйнятно для викладається в даній роботі системи. Остання з описаних моделей, на наш погляд, містить перевищує число достатніх елементів. Адже, як і говорилося раніше, матерію та енергію можна виразити через поняття інформації, хоча б, на початкових етапах, нехтуючи виникає нескінченною низкою вираження комплексу "інформація як дані - носій інформації", визначаючи носій, як інформаційне явище іншого рівня, ніж рівень включених в нього даних. Тому, застосувавши принцип "бритви Оккама" стверджуємо для даного праці робочу ідею про інформацію як формує основи Світобудови. Нижче наведемо основні постулати Інформаційної теорії (або Інформаційної картини Миру) з точки зору сприймає істоти: світ - інформаційний простір; суб'єктом Світ сприймається як низка шаблонів сприйняття (реальностей), як вкладених, так і паралельних один одному, тобто являє собою багаторівневу інформаційну систему, елементи якої взаємопов'язані як по горизонтальному, так і по вертикальному межуровневом принципом; кожен з шаблонів сприйняття відносний з точки зору можливості розвитку потенціалу; кожен інформаційний рівень є носієм для інформаційного рівня наступного порядку; визначальний інформаційний рівень системи-шаблону є носієм для інформації усіх інших інформаційних рівнів, що входять в систему і має максимальний потенціалом щодо своїх елементів; кожен предмет, явище, процес, що відбувається або існує в системі, є ніщо інше, як особливий інформаційний комплекс, сам факт і повнота відчуття і сприйняття якого обумовлена наявністю відповідних органів і механізмів у сприймає сторони; взаємини між комплексами будуються за принципом взаємообміну інформацією, заснованого на певній інформаційної ієрархії, яка визначається рівнем потенціалу; потенціал і повнота сприйняття суб'єкта залежні прямо пропорційно; система-шаблон - похідна від якості розгортки свідомістю даних, укладених в Інформаційному просторі. Звичний для нас, сприймають істот, світ форм ілюзорний в тому плані, що безпосередньо залежить від нашої здатності до відчуття і сприйняття. Сприймаючі істоти є деміургами Світобудови, в плані свого бачення і можливостей взаємодії з ним, що творять самі собі свою "клітку". Ця клітина формується за допомогою сприйняття суб'єктом тієї кількості та якості інформаційного потоку, яке він може обробити на всіх доступних йому на даний момент рівнях організації своєї істоти. Чим більша кількість інформаційних пластів може обробляти сприймає структура, тим повніше вона сприймає Світ. Переорганизация структури механізму отримання і обробки інформації веде до іншого баченню навколишнього інформаційного простору і іншим можливостям. Зміна структури самого комплексу, пов'язаного з тим, що ми називаємо об'єктом або суб'єктом тягне до змін його відносин з сумою всіх інших комплексів і, особливо з тими, які безпосередньо пов'язані з тим рівнем, на якому відбулася зміна. Це призводить до того, що потенційно сприймає істота не обмежена у свободі вибору реальності свого існування. Цей вибір якісно можна розділити на два принципових класу: горизонтальний і вертикальний принципи. Втілення горизонтального принципу зміни сприйняття викликає зміну лише вигляду реальності, його форми, але не принципової якості. Такими є переміщення в паралельні світи, якість усвідомленості мешканців яких можна порівняти з якістю усвідомленості "мандрівника". Реалізація вертикального принципу вимагає якісної зміни сприйняття за шкалою "предметне-абстрактне". Рівень організації просторів по вертикалі характеризується якісним стрибком, так, наприклад у Кастанеди подібні світи називалися неорганічними - світи з таким ступенем абстрактності сприйняття, яка сприймається чужої щодо "мандрівника". При наявності відповідного потенціалу, що дозволяє подолати визначає граничний рівень наявної реальності істота може повністю перейти по одному з шляхів, не залишивши свого образу в тій реальності з якої здійснюється перехід. На межі 3-го тисячоліття людство вступає в нову фазу свого розвитку. Індустріальна епоха змінюється інформаційної. Модель світу Ньютона і Ейнштейна лежить сьогодні в руїнах, з її уламків спливає нова парадигма - інформаційна картина світу. На зміну старому світогляду приходить нове інформаційне бачення світу. Необхідність докорінної зміни свідомості людини очевидна. Людство вторгається у святая святих природи - моделює психіку людини, а стан його духу застигло на рівні рабовласницької цивілізації. Розрив між технологічною міццю і духовної неміччю людства може бути подоланий тільки на шляху духовного перетворення людини, на шляху розвитку його надсвідомості. Направити людини з цього шляху і є надзавдання сучасного виховання та освіти. Поняття інформація з позицій лінгвістів: інформація - inFORM - те, що всередині форми або в сучасному контексті - те, що всередині матерії. Підсумок розвитку великої давньогрецької думки і зафіксували древні римляни в понятті інформація: інформація - ідеальне, смислотранс - і формотворне початок світу. Схема виникнення поняття інформація (рис.3) Рис.3. Схема виникнення поняття «інформація» Кінцева мета - формування цілісного інформаційного бачення світу та світовідчуття, гідного людини. |