10. Обработка информации и данных

Определения и обозначения

Обработка информации — преобразование информации, при котором меняется её форма или содержание. Например, из отдельных чисел можно получить их сумму, а текст можно представить в виде упорядоченного списка. Понятие помогает понять, что обработка не сводится только к вычислениям: даже изменение вида сведений может облегчить работу с ними.

Данные — это сведения, представленные в форме, пригодной для хранения и обработки. Запись в таблице, число в файле и фамилия в списке — примеры данных. Такое представление нужно, чтобы сведения можно было сохранить, передать, найти или обработать по определённым правилам.

Обработка данных — выполнение действий над данными по заданным правилам для получения результата. Например, можно сравнить числа, отобрать записи по условию или вычислить итог. Это понятие помогает отличать случайные действия от целенаправленной работы, где понятно, как получить нужный ответ.

Информационная задача — задача, для решения которой нужно получить, обработать или использовать информацию. В ней обычно есть исходные данные и вопрос, на который требуется ответить. Понимание этого понятия помогает заранее определить, что именно нужно узнать и какие действия приведут к результату.

Как это устроено

Обработка превращает исходную информацию в новую, когда из имеющихся сведений получают то, чего раньше в явном виде не было. Например, если сложить числа, обозначающие очки двух игроков, получится их общий результат. Для этого нужно применить правило сложения к исходным данным; итог уже отвечает на отдельный вопрос. Поэтому обработка полезна, когда исходных сведений недостаточно для непосредственного вывода.

Обработка может менять содержание данных, как при вычислениях, или только порядок и форму, как при сортировке и форматировании. При вычислении из исходных значений получают новое значение, а сортировка лишь переставляет записи по выбранному признаку. Форматирование меняет способ отображения, например делает заголовок заметнее. Различать эти случаи нужно, чтобы понимать, изменились ли сами сведения или только способ их показа.

К основным операциям относятся поиск, сортировка, вычисление и изменение представления. Поиск выделяет сведения, подходящие под условие; сортировка размещает их в заданном порядке. Вычисление применяет математическое или логическое правило, а изменение представления делает данные удобнее для чтения или хранения. Выбор операции зависит от вопроса: нельзя получить упорядоченный список одним поиском или найти сумму простой сортировкой.

Решение информационной задачи начинается с выяснения исходных данных и требуемого результата. Затем выбирают правила обработки, выполняют действия и проверяют, отвечает ли полученное условию задачи. Такой порядок нужен, потому что без ясного вопроса легко выбрать неподходящую операцию. Проверка помогает заметить ошибку в вычислениях или увидеть, что результат не соответствует цели.

Обработку выполняет исполнитель — человек или устройство, способное выполнять заданные действия. Человек может вручную сравнивать записи и считать значения, а компьютер делает это по алгоритму, то есть по точной последовательности команд. Алгоритм нужен, чтобы компьютер понимал, какие действия выполнять и в каком порядке. Если правило задано неверно или исходные данные ошибочны, автоматическая обработка тоже может дать неправильный результат.

Операции обработки данных

Сначала определите, какой результат нужен, а затем найдите в таблице подходящую операцию. Если нужно отобрать записи, используйте поиск; если расположить их в порядке — сортировку. Иногда задача требует нескольких операций подряд.

Разбор задач

Задача 1. В списке оценок найти все оценки выше четырёх. Здесь требуется не переставить весь список, а отобрать значения, удовлетворяющие условию. Условие отбора — оценка больше четырёх; сами оценки при этом не пересчитываются. Решение можно выполнить так:

1. Просмотреть оценки по очереди.
2. Сравнить каждую оценку с числом 4.
3. Записать те значения, для которых оценка больше 4.

Ответ: список всех оценок, превышающих 4. Чтобы проверить его, убедитесь, что ни одна подходящая оценка не пропущена и ни одна оценка 4 или ниже не попала в результат.

Задача 2. Упорядочить список фамилий учеников по алфавиту. Нужно изменить расположение записей, сохранив сами фамилии. Для этого выбирают правило сравнения: сначала смотрят на первую букву, а если она совпадает — на следующую. Действуйте последовательно:

1. Сравнить фамилии по первой букве.
2. Разместить их от А до Я; при совпадении первых букв сравнить следующие.
3. Проверить получившийся список от начала к концу.

Ответ: фамилии расположены по алфавиту. Сверка соседних записей помогает найти места, где порядок нарушен; сами фамилии в ходе сортировки не меняются.

Задача 3. По таблице расстояний и времени движения вычислить скорость каждого участника и определить самого быстрого. Сначала нужно получить скорости, а затем сравнить их: нельзя выбирать победителя только по расстоянию или только по времени. Скорость вычисляют по правилу: расстояние разделить на время. Последовательность решения такая:

1. Для каждого участника взять из таблицы его расстояние и время.
2. Разделить расстояние на соответствующее время и записать полученную скорость.
3. Сравнить скорости и выбрать наибольшую.

Ответ: самый быстрый участник — тот, у кого полученная скорость наибольшая. Проверьте, что в каждом вычислении использованы данные одного и того же участника, а единицы измерения расстояния и времени учтены согласованно.

Типичные ошибки

Считать, что любая обработка меняет содержание данных. Так думают, потому что слово «преобразование» часто связывают с появлением новых сведений. Но при сортировке меняется порядок записей, а сами сведения остаются прежними. Проверьте себя: сравните исходный и упорядоченный списки — совпадают ли их элементы?

Путать данные с информацией. Запись числа или слова принимают за смысл, хотя данные — это форма представления сведений, а смысл зависит от того, что из них можно узнать. Такая путаница возникает, когда не учитывают вопрос, на который отвечают данные. Для проверки сформулируйте, что именно сообщает запись в данной задаче.

Начинать обработку, не выяснив требуемый результат. Тогда можно выполнить действия, которые не отвечают на поставленный вопрос, например отсортировать список вместо поиска нужных записей. Это происходит, если сразу обращать внимание на данные, не разобрав условие. Перед началом назовите, что должно быть получено, и проверьте, ведёт ли выбранная операция к этому результату.

Принимать результат без проверки. Даже аккуратное выполнение не гарантирует верный ответ, если исходные данные или правило были ошибочными. Иногда результат кажется правдоподобным, поэтому ошибку легко не заметить. Пересчитайте ключевые действия, сверьте исходные данные и убедитесь, что ответ соответствует условию.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о том, что такое информация и данные, и умение отличать сообщение от его смысла. Обработка связана с алгоритмами: компьютер выполняет операции по заданной последовательности действий. Эти знания пригодятся в программировании и при работе с электронными таблицами. Поиск и сортировка применяются в базах данных, а вычисления — при анализе результатов измерений.

Что запомнить

• Обработка преобразует информацию или данные.
• Обработка может менять содержание, порядок или форму представления.
• Поиск и сортировка — разные операции обработки.
• Вычисление по исходным данным позволяет получить новые сведения.
• Результат зависит от исходных данных и выбранных правил.
• Результат обработки следует проверять.