Как компьютер преобразует данные в информацию
Процесс преобразования данных в информацию (три фильтра и их назначение)
Процесс преобразования данных в информацию можно описать как процесс фильтрации данных на синтаксическом семантическом и прагматическом уровнях.
Под синтаксическим (физическим) фильтром понимаются; средства передачи и хранения данных, не затрачивающие, по cyществу, их содержательной обработки (реализуются лишь первичная обработка, контроль, хранение ипоиск. Семантический (смысловой) фильтр обеспечивает понимание содержания передаваемых данных, т.е. в нем производится содержательная обработка. И, наконец, в прагматическом фильтре осуществляется оценка меры полезности данных с позиции целей использования, определяется актуально полезная информация для решения задач управления.
3.5.Информационные ресурсы. Стадии процесса производства ИР. Сфера использования информационных ресурсов.Основные и оборотные информационные фонды. Составляющие банка АСУ.
Информационные ресурсы – это совокупность, данных, имеющих смысловую нагрузку, отражающих всю производственно-хозяйственную деятельность предприятия и документально зафиксированных на различного вида носителях. ИР – воспроизводимы.
Регистрация, сбор и передача информации – первая стадия в процессе производства информационных ресурсов. Следующая стадия – обработка данных наблюдения и их анализ обобщения факторов и установления существенных связей между явлениями.
Использование информационных ресурсов происходит, как правило в сфере управления, а результатом этого использования являются управленческие решения.
Наибольшие сроки использования в условиях управления предприятием имеют данные, необходимые для перспективного и текущего управления, наиболее коротки они для оперативной производственной информации.
Информационные основные фонды – это информационные ресурсы, отражающие относительно постоянные данные (например, нормативы трудоемкости и расхода материалов, технология изготовления деталей, узлов). Информация с периодом полуобновления больше года может быть отнесена к основным фондам.
По аналогии сведения, данные, используемые на небольших интервалах времени (например не более квартала, месяца), можно рассматривать как информационные оборотные фонды.
Банк данных АСУ состоит из основных и оборотных информационных фондов, средств и методов их производства, преобразования и подготовки к использованию.
Как компьютер обрабатывает информацию
Почти в каждом доме есть компьютер и даже не один, а несколько. Но мало кто понимает, как компьютер обрабатывает информацию и понимает нас. Если вы недавно закончили школу или еще учитесь, то на уроках информатики наверняка проходили эту тему, а вот более старшее поколение этого наверняка не знает и даже не задумывается о том, что «разговаривает» с компьютером на языке цифр в двоичной системе исчисления.
Как компьютер обрабатывает информацию
Вся цифровая информация передается в битах. Бит – это единица информации, которую понимает компьютер. Все, что мы делаем на компьютере переводится в специальный двоичный код, который состоит из 0 и 1. Если есть сигнал, то это 1, если сигнала нет, то это 0. Для компьютера это не числа, а сигналы. Есть сигнал, нет сигнала. Любую цифру компьютер понимает по своему – в двоичной системе.
2 — 10 (один-ноль) (одна единица второго разряда)
4 — 100 (один-ноль-ноль) (одна единица третьего разряда
5 — 101 (один-ноль-один)
6 — 110 (один-один-ноль)
7 — 111 (один-один-один)
8 — 1000 (один-ноль-ноль-ноль) (одна единица четвертого разряда)
9 — 1001 (один-ноль-ноль-один)
10 – 1010 (один-ноль-один-ноль)
Если вы хотите понять язык компьютера, необходимо изучить двоичную систему исчисления.
Нули и единицы в компьютере называют битами, а группы из восьми битов называют байтами.
В один байт можно записать число от 0 до 255.
В двух байтах можно записать число от 0 до 65535.
В трех байтах можно записать число от 0 до 16 миллионов.
число 2000 = 00000111 11010000
записывается в двух байтах, по 8 битов в каждом.
С числами более-менее понятно, а как же компьютер понимает текст?
Любые буквы компьютер переводит в числа. Превратив букву в число, компьютер превращает число в сигналы и записывает их, как и числа, — битами, из которых собираются байты:
Полная таблица кодов русского алфавита Ascii
Нажимая на клавишу клавиатуры вы даете компьютеру сигнал в двоичной системе исчисления, (каждой клавише соответствует свой код). Он понимает ее и при помощи специальной программы переводит этот сигнал в понятный для нас символ и выводит его на монитор. Грубо говоря, получается, что клавиатура служит переводчиком между нами и компьютером.
Тоже самое происходит и с графической информацией. Для того, чтобы сохранить картинку и работать с ней на компьютере, ее необходимо превратить в сигналы, т.е. оцифровать. Для этой цели можно воспользоваться сканером или цифровым фотоаппаратом или видеокамерой.
Каждая точка имеет свой код:
Черная точка: 0, 0, 0;
Белая точка: 255, 255, 255;
Коричневая: 153, 102, 51;
И т. д. У каждого цвета – свой шифр (цветовой код).
Ниже хорошее видео на эту тему:
Таблица
соответствия цветов их шестнадцатиричным
RGB-составляющим .
Процесс преобразования информации в данные
Лекция 3
Методические основы создания информационных систем
1. Структура базовой информационной технологии. Преобразование информации в данные.
2. Информационный процесс обработки данных.
3. Информационный процесс накопления данных.
4. Информационный процесс обмена данными.
Структура базовой информационной технологии. Преобразование информации в данные
Базовой информационной технологией будем называть информационную технологию, ориентированную на определенную область применения. Любая информационная технология слагается из взаимосвязанных информационных процессов, каждый из которых содержит определенный набор процедур, реализуемых с помощью информационных операций.
Технология переработки информации включает следующие процессы:
1. Сбор, подготовка и ввод информации;
2. Преобразование информации:
¾ обработка (преобразование значений и структур данных в форму, удобную для человеческого восприятия);
¾ обмен (процедуры передачи данных по каналам связи и сетевые процедуры);
¾ накопление данных (хранение и актуализация данных);
¾ представление знаний (процедуры формализации знаний, их накопления и генерации (вывода) новых знаний).
Процесс преобразования информации в данные
На слайдеприведена последовательность фаз процесса преобразования информации в данные в информационной технологии организационно-экономических систем управления.
Рис. 1 Процесс преобразования информации в данные
Сбор информации состоит в том, что поток осведомляющей информации, поступающей от объекта управления, воспринимается человеком и переводится в документальную форму (записывается на бумажный носитель информации).
Собранная информация для ввода должна быть предварительно подготовлена, поскольку модель предметной области, заложенная в компьютер, накладывает свои ограничения на состав и организацию вводимой информации. Затем вводимая информация подвергается контролю с целью выявления и устранения ошибок.
Процедуры контроля полноты и достоверности информации подразделены на визуальные, логические и арифметические.
При визуальном методе производится зрительный просмотр документа.
При логическом методе сопоставляются фактические данные с нормативными или с данными предыдущих периодов обработки, проверяется непротиворечивость показателей и т.д.
Арифметический метод включает подсчет контрольных сумм, контроль по формулам, признакам делимости или четности, балансовые методы, повторный ввод и т.п.
Для решения задач информационной технологии, помимо ввода осведомляющей информации об объекте управления, необходимо так же подготавливать и вводить информацию о структуре и содержании предметной области, а также информацию о последовательности и содержании процедур технологических преобразований для решения поставленных задач.
Таким образом, после сбора, подготовки, контроля и ввода исходная информация (документы, модели, программы) превращается в данные, представленные машинными (двоичными) кодами, которые хранятся на машинных носителях и обрабатываются техническими средствами информационной технологии.
Электронная библиотека
Базовыми информационными процессами информационной технологии называют процессы обработки и накопления данных, обмена данными и представления знаний, т.е. те процессы, которые поддаются формализации, а следовательно, и автоматизации с помощью ЭВМ и средств связи. Автоматизированные информационные процессы оперируют машинным представлением информации – данными и так же, как информационная технология в целом, могут быть представлены тремя уровнями: концептуальным, логическим и физическим. Однако прежде чем превратиться в данные, информация должна быть сначала собрана, соответствующим образом подготовлена и только после этого введена в ЭВМ, представ в виде данных на машинных носителях информации.
Процесс перевода информации в данные в технологических системах управления может быть полностью автоматизирован, так как для сбора информации о состоянии производственной линии применяются разнообразные электрические датчики, которые уже по своей природе позволяют проводить преобразования физических параметров, вплоть до превращения их в данные, записываемые на машинных носителях информации, без выхода на человеческий уровень представления. Это оказывается возможным благодаря относительной простоте и однозначности информации, снимаемой датчиками (давление, скорость и т.п.).
В организационно-экономических системах управления осведомляющая о состоянии объекта управления информация семантически сложна, разнообразна, и ее сбор не удается автоматизировать. Поэтому в таких системах информационная технология на этапе превращения исходной (первичной) информации в данные в основе своей остается ручной. Рассмотрим последовательность фаз процесса преобразования информации в данные в информационной технологии организационно-экономических систем управления (рис. 4.4).
Сбор информации состоит в том, что поток осведомляющей информации, поступающей от объекта управления, воспринимается человеком и переводится в документальную форму (записывается на бумажный носитель информации). Составляющими этого потока могут быть показания приборов (например, пробег автомобиля по спидометру), накладные, акты, ордера, ведомости, журналы, описи и т.п. Для перевода потока осведомляющей информации в автоматизированный контур информационной технологии необходимо собранную информацию передать в места ее ввода в компьютер, так как часто пункты получения первичной информации от них пространственно удалены. Передача осуществляется, как правило, традиционно, с помощью курьера, телефона.
Собранная информация для ввода должна быть предварительно подготовлена, поскольку модель предметной области, заложенная в компьютер, накладывает свои ограничения на состав и организацию вводимой информации. В современных информационных системах ввод информации осуществляется по запросам программы, отображаемым на экране дисплея, и часто дальнейший ввод приостанавливается, если оператором проигнорирован какой-либо важный запрос. Очень важными на этапах подготовки информации и ввода являются процедуры контроля.
Контроль подготовленной и вводимой информации направлен на предупреждение, выявление и устранение ошибок, которые неизбежны, в первую очередь, из-за так называемого «человеческого фактора». Человек устает, его внимание может ослабнуть, кто-то может его отвлечь – в результате возникают ошибки. Ошибки при сборе и подготовке информации могут быть и преднамеренными. Любые ошибки приводят к искажению вводимой информации, к ее недостоверности, а значит, к неверным результатам обработки и в конечном итоге к ошибкам в управлении системой.
При контроле собранной и подготовленной информации применяют совокупность приемов, как ручных, так и формализованных, направленных на обнаружение ошибок.
Вообще процедуры контроля полноты и достоверности информации и данных используются при реализации информационных процессов повсеместно и могут быть подразделены на визуальные, логические и арифметические. Визуальный метод широко используется на этапе сбора и подготовки информации и является ручным. Логический и арифметический – автоматизированные методы, применяются на последующих этапах преобразования данных.
При визуальном методе производится зрительный просмотр документа в целях проверки полноты, актуальности, подписей ответственных лиц, юридической законности и т.д.
Логический метод контроля предполагает сопоставление фактических данных с нормативными или с данными предыдущих периодов обработки и проверку логической непротиворечивости функционально-зависимых показателей и их групп.
Арифметический метод контроля включает подсчет контрольных сумм по строкам и столбцам документов, имеющих табличную форму, контроль по формулам, признакам делимости или четности, балансовые методы, повторный ввод. Для предотвращения случайного или намеренного искажения информации служат и организационные, и специальные мероприятия, например: четкое распределение прав и обязанностей лиц, ответственных за сбор, подготовку, передачу и ввод информации в системе информационной технологии; автоматическое протоколирование ввода, и обеспечение санкционированного доступа в контур АИТ.
В настоящее время в нашей стране, как и во всем мире, персональные компьютеры все шире применяются на рабочих местах служащих, ответственных за сбор, подготовку и предварительный контроль первичной информации. В этом случае используются автоматизированные подготовка и контроль собранной информации и, таким образом, фазы подготовки и ввода объединяются.
Ввод информации при создании информационной технологии в организационно-экономической системе в итоге является ручным. Пользователь ЭВМ «набирает» информацию (алфавитно-цифровую) на клавиатуре, визуально контролируя правильность вводимых символов по отображению на экране дисплея. Каждое» нажатие клавиши – это преобразование символа, изображенного на ней, в электрический двоичный код, т.е. в данные. Этап ввода – заключительный этап процесса преобразования исходной информации в данные. Конечно, сейчас есть, помимо клавиатуры, и другие устройства ввода, позволяющие убыстрить и упростить этот трудоемкий и изобилующий ошибками этап, например сканеры или устройства ввода с голоса. Однако указанные устройства, особенно последние, далеки от совершенства и имеют высокую стоимость.
Для решения задач информационной технологии, помимо ввода осведомляющей информации об объекте управления, необходимо также подготавливать и вводить информацию о структуре и содержании предметной области (т.е. модель объекта управления), а также информацию о последовательности и содержании процедур технологических преобразований для решения поставленных задач (т.е. алгоритмическую модель).
Суть подготовки информации такого вида состоит в написании программ и описании структур и данных на специальных формальных языках программирования. Этап разработки и ввода программ в настоящее время автоматизирован благодаря использованию развивающихся многофункциональных систем программирования. С их помощью существенно облегчаются процесс создания программ, их отладка и ввод. Но сам процесс моделирования, т.е. разработки моделей предметной области решаемых задач и их алгоритмической реализации, остается творческим.
Таким образом, после сбора, подготовки, контроля и ввода, исходная информация (документы, модели, программы) превращается в данные, представленные машинными (двоичными) кодами, которые хранятся на машинных носителях и обрабатываются техническими средствами информационной технологии.
Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00
Как функционирует и работает компьютер,всё об этом бесплатно!
Для успешного «общения» с компьютером вредно воспринимать его как черный ящик, который вот-вот выдаст что-то неожиданное. Чтобы понимать реакцию компьютера на Ваши действия, нужно знать как он устроен и как работает.
как работает большинство вычислительных устройств (к которым относятся не только персональные компьютеры).
Как хранится информация на компьютере
Например, десятичное число « 9 » он видит как двоичное число « 1001 ».
Например, фотографию компьютер видит так (только первые две строчки файла из 527 строк):
Так человек видит изображение:
Компьютер видит набор «0» и «1»
(первые две строчки файла):
1111 1111 1101 1000 1111 1111 1110 0000
0000 0000 0001 0000 0100 1010 0100 0110
0100 1001 0100 0110 0000 0000 0000 0001
0000 0001 0000 0000 0000 0000 0000 0001
0000 0000 0000 0001 0000 0000 0000 0000
1111 1111 1101 1011 0000 0000 0100 0011
0000 0000 0000 0011 0000 0010 0000 0010
0000 0011 0000 0010 0000 0010 0000 0011
А текст для компьютера выглядит так:
Человек видит текст:
Компьютер опять видит набор «0» и «1»:
0100 1001 0101 0100 0010 1101 0111 0101
0111 0010 0110 1111 0110 1011 0110 1001
0010 1110 0111 0010 0111 0101
Сегодня мы не будем разбираться в тонкостях вычислений и преобразований, посмотрим на процесс в общем.
Где хранится информация
Жестким диском это устройство называется из-за конструкции. Внутри его корпуса находится один или несколько твердых блинов (металлических или стеклянных), на которых и хранятся все данные (текстовые документы, фотографии, фильмы и т.д.) и установленные программы (операционная система, прикладные программы, как Word, Excel, и др.).
Жесткий диск (накопитель данных) хранит программы и данные
Информация на жестком диске хранится и после выключения компьютера.
Что обрабатывает всю информацию в компьютере
Процессор – обрабатывает информацию
Что в данный момент времени делать процессору говорит программа, она указывает, какие данные необходимо обработать и что с ними нужно сделать.
Схема обработки данных
Программы и данные загружаются с накопителя (жесткого диска).
Не оставим процессор без дела
Поэтому между процессором и жестким диском установили более быстрое запоминающее устройство – оперативную память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ). Это небольшая печатная плата, на которой находятся быстрые микросхемы памяти.
Оперативная память – ускоряет доступ процессора к программам и данным
При выключении компьютера содержимое оперативной памяти не сохраняется в ней (в отличие от жесткого диска).
Процесс обработки информации
Итак, теперь мы знаем, какие устройства участвуют в обработке информации. Посмотрим теперь на весь процесс вычислений.
Анимация процесса обработки информации компьютером (IT-uroki.ru)
1. Программа с жесткого диска заносится в оперативную память и сообщает процессору, какие загрузить данные в оперативную память.
2. Процессор поочередно выполняет команды программы, порциями обрабатывая данные, взяв их из оперативной памяти.
3. Когда данные обработаны, результат вычислений процессор возвращает в оперативную память и берет следующую порцию данных.
4. Результат работы программы возвращается на жесткий диск и сохраняется.
Описанные шаги показаны красными стрелками на анимации (эксклюзивно от сайта IT-uroki.ru).
Ввод и вывод информации
Чтобы компьютер получил информацию для обработки, её нужно ввести. Для этого используются устройства ввода данных :
Для вывода результата обработки информации используются устройства вывода данных :
Кроме того, мы можем вводить и выводить данные на другие устройства с помощью:
Если в нашу схему добавить устройства ввода-вывода, то получится вот такая диаграмма:
Ввод, обработка и вывод данных
То есть компьютер работает с ноликами и единичками, а когда информация поступает на устройство вывода, она переводится в привычные нам образы (изображение, звук).