Компьютер и информация

Определения и обозначения

Информация — сведения об объектах, явлениях и событиях, которые человек или устройство может воспринимать и использовать. Например, сообщение о погоде даёт человеку сведения о температуре и осадках. Понятие информации помогает говорить о содержании сообщения, а не только о его внешнем виде.

Данные — информация, представленная в форме, пригодной для хранения, передачи и обработки компьютером. Одни и те же сведения можно записать буквами, числами, звуком или изображением. Представление в виде данных нужно, чтобы устройство могло выполнить с ними заданные действия.

Компьютер — электронное устройство, которое выполняет программы и работает с данными. Программа содержит последовательность команд, по которым компьютер действует. Это определение помогает отличать устройство от программы и понимать, почему без команд компьютер не выполняет нужную пользователю задачу.

Информационный процесс — действие с информацией: её получение, хранение, обработка или передача. Например, запись текста в файл связана с получением и хранением данных. Это понятие удобно, чтобы описывать разные этапы работы с информацией, не называя их все обработкой.

Как это устроено

Человек воспринимает смысл сообщений, а компьютер выполняет операции над данными, заданными в подходящей ему форме. Поэтому для работы устройства сведения сначала представляют так, чтобы их можно было записать, сохранить и обработать. Например, текст вводится как последовательность символов, а изображение — как набор данных о точках и цветах. Компьютер выполняет операции над таким представлением, но сам не решает, что эти сведения значат для человека.

Данные поступают от пользователя или устройств ввода: например, клавиатуры, мыши, микрофона или камеры. Устройство превращает действия или сигналы в форму, с которой компьютер может работать. Программа нужна, чтобы указать, какие действия выполнить и в каком порядке: без неё вводимые данные не превратятся сами собой в готовый документ или расчёт. Так пользователь задаёт задачу, а устройство получает для неё исходные данные.

Обработка — это выполнение команд программы над исходными данными. Команды могут сравнивать значения, находить нужные сведения, сортировать список или менять изображение. Результат зависит от программы и входных данных: при сортировке фамилий программа применяет правило алфавитного порядка. Компьютер не выбирает это правило самостоятельно, а следует инструкции.

Чтобы данные можно было использовать позже, компьютер сохраняет их в памяти или на устройстве хранения. Оперативная память нужна для данных, с которыми компьютер работает сейчас; при выключении устройства её содержимое обычно теряется. Для длительного хранения используют накопители, например внутренний диск или флеш-накопитель. Разные устройства хранения нужны потому, что данные должны оставаться доступными после завершения работы программы или выключения компьютера.

Результаты компьютер может передать пользователю через устройства вывода, например показать текст на экране или напечатать его. Если результат должен попасть на другое устройство, данные передаются через канал связи — соединение, по которому они могут перемещаться, например компьютерную сеть. Устройство вывода делает результат доступным человеку, а канал связи доставляет данные адресату. Так компьютер завершает работу с данными показом результата или его отправкой.

Информационные процессы и работа компьютера

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, что происходит с данными: они поступают, остаются на хранении, изменяются по командам или направляются дальше. Затем найдите подходящий пример. В одной задаче могут следовать друг за другом несколько процессов, но каждый из них имеет свою роль.

Разбор задач

Ввод текста и сохранение файла

Условие. Ученик вводит в компьютер текст и сохраняет его в файле. Нужно назвать происходящие информационные процессы. Важно разделить момент, когда текст поступает в компьютер, и момент, когда его записывают для дальнейшего использования. Это два разных действия, хотя они относятся к одному документу.

1. Сначала ученик набирает текст, а клавиатура передаёт символы компьютеру. Значит, происходит получение данных.
2. Затем ученик выбирает сохранение, и компьютер записывает текст в файл на устройство хранения. Это процесс хранения.

Ответ. При наборе текста компьютер получает данные, а при сохранении хранит их в файле. Само сохранение не следует называть обработкой: текст может остаться без изменений.

Сортировка фамилий

Условие. Компьютер сортирует список фамилий по алфавиту. Нужно определить исходные данные, программу и результат. Чтобы не спутать их, проследим, что было дано до выполнения команды и что появилось после. Также отделим сам список от инструкции, которая задаёт порядок действий.

1. Исходные данные — фамилии в первоначальном списке, потому что именно с ними работает компьютер.
2. Программа — команды, задающие сравнение фамилий и их расположение в алфавитном порядке.
3. Результат — список, в котором фамилии расположены по алфавиту. Сравнение и перестановка элементов являются обработкой данных.

Ответ. Исходные данные — несортированный список, программа — команды сортировки, результат — упорядоченный список фамилий. Компьютер получает порядок действий из программы и не выбирает его сам.

Отправка фотографии на телефон

Условие. Фотографию отправляют с компьютера на телефон через сеть. Нужно описать путь данных и назвать процессы. Полезно представить путь по шагам: где фотография находится сначала, как компьютер получает к ней доступ и каким способом она достигает телефона. По пути могут участвовать и хранение, и передача.

1. Компьютер считывает фотографию с накопителя или получает её от пользователя. Это получение данных.
2. До отправки файл может оставаться сохранённым на компьютере. Если его записывают или оставляют на накопителе, происходит хранение.
3. Компьютер передаёт данные по сети, которая служит каналом связи. Телефон принимает их и сохраняет в памяти или показывает пользователю.

Ответ. Путь включает получение фотографии компьютером, возможное хранение файла и передачу по сети на телефон. На телефоне данные принимаются; их сохранение становится отдельным процессом, если файл записывают в память устройства.

Типичные ошибки

Считать информацию и данные одним и тем же. Так думают, потому что в обычной речи эти слова часто используют похоже. Но информация — содержание, а данные — форма её представления для устройства. Проверьте себя вопросом: речь идёт о смысле сообщения или о том, как оно записано для хранения и обработки?

Думать, что компьютер самостоятельно понимает смысл сведений. Это впечатление возникает, когда программа выдаёт подходящий ответ или выполняет сложную задачу. На деле компьютер следует заданным командам и правилам, а не оценивает смысл по-человечески. Чтобы проверить себя, спросите, какая программа и какие команды привели к результату.

Называть любое действие компьютера обработкой. Такое смешение появляется, когда все действия с информацией воспринимаются как одна общая работа. Ввод, хранение, обработка и передача — отдельные процессы, и у каждого своя цель. Проверьте себя: данные поступили, остались на устройстве, изменились по командам или были отправлены?

Считать, что данные хранятся только во время работы компьютера. Так можно подумать, если не различать оперативную память и накопители. Оперативная память используется в работе, а для длительного хранения служат специальные устройства. Проверьте себя: останется ли файл после выключения компьютера, если он сохранён на накопителе?

Связь с другими темами

До изучения темы полезно знать, что человек получает сведения с помощью органов чувств, а устройства — с помощью датчиков и других средств. Сведения можно представить знаками, например буквами, числами или условными обозначениями, чтобы их можно было передавать и записывать. Понимание этих способов помогает разобраться, как информация становится данными для компьютера. Дальше эта тема пригодится при изучении устройств компьютера, программ, файлов и способов представления данных.

Что запомнить

• Компьютер работает с данными по инструкциям программы.
• Данные — форма представления информации.
• Компьютер может получать, хранить, обрабатывать и передавать данные.
• Устройства ввода передают данные компьютеру, а устройства вывода — результаты пользователю.
• Для хранения данных применяют оперативную память и устройства долговременного хранения.
• Компьютер выполняет команды, но сам не оценивает смысл информации.