Informatika a informácie (4. ,18. ,46. ,50. , 54.)

 

Informácia, údaj, informatika, jednotky informácie, digitalizácia.

Číselné sústavy, prevody.

Reprezentácia údajov v počítači, čísla, znaky, textová informácia, jednoduchý a formátovaný text..

Digitalizácia, digitalizácia obrázkov, bitmapové a vektorové obrázky a spôsob ich ukladania do pamäti počítača.

---

Informácia
- všetko, čo nejakým spôsobom vnímame, či už to vzužijeme alebo nie.
- zahrňuje v sebe správu spolu s jej významom pre príjemcu.
- správa, ktorá vyjadruje nejaký stav, slúži k nejakému cielu alebo vyvoláva akciu. Správa sa stáva informáciou buď v dôsledku nejakej ľudskej interpretácie alebo tým, že spracujú algoritmy.

Činnosti spojené s informáciami
1. získavanie
2. uchovávanie
3. spracovanie
4. šírenie

Údaj
- informácia sa stáva údajom(dátami) v dôsledku spracovania digitálnou technológiou.
-informácia spracovaná počítačom alebo iným technickým prostriedkom.
Roydelenie údajov(dát alebo dikitálnych indormácii)
- textové
- grafické
- zvukové
- multimediálne
...

Informatika
- veda o systematickom spracovaní informácii, najmä o automatickom spracovaní pomocou počítačov.
- vedný odbor, ktorý sa zaoberá algoritmami a zberom, spracovaním, vyhľadávaním informácii pomocou počítačov a ich prostriedkami.
- skúma:
- informácie a prostriedky na ich spracovanie
- návody na riešenie problémov
- názornosť problémov
- všeobecné riešenia, vhodné pre (riešenie) mnohých problémov

Rozdelenie informatiky

- Teoretická
- Prakrická
- Technická
- Aplikovaná

Dikitalizácia

- prevod análogovej informácie na digitálnu informáciu

Číselné sústavy
Rozdelenie:
- pozičné
- nepozičné
Nepozičné číselné sústavy
Číslo je reprezentované reťazcom znakov. Pozícia znaku v tomto reťazci však neurčujr jednoznačne hodnotu, ktorú znak v čísle predstavuje.
Príkladom je Rímska číselná sústava, kde napríklada v čísle MXV (1015) predstavuje X +10, ale v čísle MXC (1090) predstavuje X -10, pričom X je v oboch prípadoch
na tej istej pozícii.
Pozičné číselné sústavy
hodnota, ktorú predstavuje číslica v zápise je jednoznačne určená pozíciou a hodnotou číslice v zápise čísla.
Informatika
- používa dvojkovú číselnú sústavu, ktorá využíva na zápis čísla číslice 0, 1
(binárna číselná sústava)
- používa aj osmičkovú (oktálová, číslice 0,1,2,3,4,5,6,7 ) a šestnástkovú
(hexidecimálna, číslice 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F) na skrátenie zápisu čísel
dvojkovej číselnej sústavy
História
- číselné sústavy sa využívali aj davnejšie napríklad, Babylónčania údajne využívali
60-kovú číselnú sústavu, a existujú z histórie aj zmienky o 5 a 12-kovej číselnej

sústave.
V bežbom živote používame desiatkovú číselnú sústavu

Prevody číselných sústav
- na prevod z desiatkovej číselnej sústavy do ľubovólnej používame Prevod delením(celá
časť) a násobením novým základom existujú aj iné spôsoby ako napr.: Prevod konvertovaného čísla mocninou nového základu

Reprezentácia údajov v počítači
Predpokladáme, že v pamäti počítača je pre kódovanie celého čísla reprezentovaných N
bitov. Napríklad pre N = 8 bitov, máme rozsah celých čísel (-127..127), čo sa
všeobecne dá zapísať ((-2^N-1-1)..(-2^N-1-1)).
A ešte raz napríklad:
Pri N = 8 bit je číslo

	+,-	64	32	16	8	4	2	1
-52	0	0	1	1	0	1	0	0
52	1	0	1	1	1	1	1	1

Kódovanie informácie
- ľubovolná, vopred dohodnutá a všeobecne známa množina previdiel, ktorá dovoľuje
informáciu vyjadriť, tak aby sa dala uchovávať alebo šíriť

----------------------------------------------------------------------------------------

Informácia 

- zahrňuje v sebe správu spolu s jej významom pre príjemcu. Je to správa, ktorá vyjadruje istý stav, slúži nejakému cieľu alebo vyvoláva nejakú akciu. Správa sa stáva informáciou buď v dôsledku ľudskej interpretácie alebo tým, že ju spracujú algoritmy, alebo že je uložená v súboroch.
- všetko, čo nejakým spôsobom vnímame, či už to využijeme alebo nie.

 

Textová informácia

 Spracovanie textovej informácie je jedným z najčastejších použití počítača. Na úpravu textu v počítači slúžia programy nazývané TEXTOVÉ EDITORY.

 Najjednoduchšie textové editory umožňujú vytvárať, upravovať a ukladať iba vlastný text bez jeho formátovania. Jednoduché textové informácie sú napríklad zdrojové texty programov, ktoré sa ďalej spracovávajú prekladačom.

 Textové editory schopné meniť veľkosť, farbu, typ písma a rozloženie textu sa nazývajú aj TEXTOVÉ PROCESORY. Na ukladanie svojich informácii používa každý textový procesor svoj vlastný formát, ktorý sa potom da spracovať, len v programe, v ktorom bol vytvorený.

 Špeciálny softvérom možno previesť grafickú informáciu, získanú napríklad zo skenera na textovú informáciu.

 

Grafické informácie

 Grafickými informáciami sú obrázky, fotografie alebo schémy rôzneho druhu. Graické informácie možeme vytvárať pomocou samotného počítača, alebo ich môžeme yiskavať použitím prídavných zariadení jako je fotoaparát alebo skener.

 

Rastrové a vektorové obrázky

 

Vektorové obrázky

 sú obrázky, ktoré sa dajú vyjadriť množinou kriviek, ktoré sú určené dvomi vektormi. Veľkosť vektorových obrázkov neovplivňuje kvalitu obrázka.

 

Rastrové obrázky

 sú obrázky, ktoré sa nedajú vyjadriť krivkami, z dôvodu, že na uloženie informácii sa využíva matica(raster) bodov. Každý bod takejto marice môže mať svoju vlastnú farbu. Změna veľkosti rastového obrázka ovplivňuje kvalitu zobrazenia graickej informácie.

 

Jdenotky informácie

Základnou jednotkou informácie je 1 bit (z angl. binary digit=dvojková číslica)

– najmenšie pamäťové miesto, kde môže byť uložená hodnota 0 alebo 1

Nadradenou jednotkou informácie, je bajt (angl. byte). Je to vlastne skupina ôsmich bitov. Zvyčajne je to najmenšia jednotka pamäte počítača používaná na zakódovanie jedného písmena, číslice alebo iného znaku.
Ďalšie jednotky informácii sú:
 byte ( B ), kilobyte ( KB ), megabyte ( MB ), gigabyte ( GB ), terabyte ( TB )

 

8 bitov = 1 bajt                256 stavov

8 * 2¹⁰ bitov = 2¹⁰ bajtov = 1 kilobajt

8 * 2²⁰ bitov = 2²⁰ bajtov = 2¹⁰ kilobajtov = 1 megabajt

8 * 2³⁰ bitov = 2³⁰ bajtov = 2²⁰ kilobajtov = 2¹⁰ megabajtov = 1gigabajtov

8 * 2⁴⁰ bitov = 2⁴⁰ bajtov = 2³⁰ kilobajtov = 2²⁰ megabajtov = 2¹⁰ gigabajtov = 1 terabajt

 

 

Kódovanie informácie

 

cieľom kódovania je, aby sme mohli preniesť informáciu. Často sa musíme prispôsobiť technickým možnostiam (Morseova abeceda) alebo možnostiam ľudí (Braillovo písmo)

 

Kódovanie informácie je ľubovoľná, vopred dohodnutá a všeobecne známa množina pravidiel, ktorá dovoľuje informáciu vyjadriť tak, aby sa dala uchovať, alebo šíriť.

 

– kľúč podľa ktorého ich rozoznávame (napr. ASCII kód je to znaková sada, ktorá každému znaku na klávesnici priraďuje jednoznačne určitý kód)

S počítačom sa dohovárame pomocou klávesnice. Každý jednotlivý stisk klávesy na klá-vesnici znamená predanie určitého alfanumerického znaku (vrátane zátvoriek, uvodzoviek, hviezdičiek atď.), prípadne riadiaceho znaku v prípade funkčných kláves. Počítač musí byť schopný zobraziť tieto znaky na štandartnom výstupe, teda na monitore. Ako má tieto znaky počítač zobraziť, tzn. ako tieto znaky vyzerajú, má počítač uložené (zakódované) vo svojej pamäti vo forme tzv. kódovej stránky.

V počítačoch sa využíva tzv. osembitová logika. Keďže jeden bajt sa skladá z ôsmich bitov, môže teda nadobudnúť 2⁸ rôznych stavov (matematicky sa jedná o variáciu s opakovaním ôsmej triedy z dvoch prvkov).

Prvým stavom je osem núl ( 00000000 ), posledným stavom je osem jedničiek ( 11111111 ).

2⁸ je práve 256. To znamená, že každý znak tabulky ASCII sa dá vyjadriť pomocou jemu prideleného kódu a tento kód je vyjadriteľný len jediným bajtom. Číslo 256 je teda pre počítač číslom okrúhlym, pretože jeho vyjadrenie v hexadecimálnej (šestnástkovej) podobe má tvar:

100 H.

Kódy 0 až 31 majú svoje grafické znázornenie, ale v užívateľských aplikáciach i v programovaní majú väčšinou význam riadiacich znakov, tzn. takých znakov, ktoré udávajú čo má program robiť, pokiaľ na daný znak narazí.

súbor - kodovanie.pps

 

Šifrovanie informácie

Pri komunikácii musíme často riešiť úlohu ako zapísať informáciu tak, aby sa mohla úspešne preniesť k adresátovi. Niekedy si táto úloha vyžaduje aj to, aby prenášanej informácii nerozumel nikto okrem adresáta. Vtedy hovorímeo šifrovaní a dešifrovaní.

 

Šifrovanie sa používa všade tam, kde treba utajiť obsah komunikácie. Existuje veľmi veľa metód šifrovania, už od staroveku (Nemci v II.svetovej vojne – šifrovací stroj ENIGMA

 

Informačný systém

- slúži na uchovávanie, znovuzískavanie, spájanie a vyhodnocovanie informácií. Pozostáva zo zariadenia na spracovanie dát, systému banky dát a vyhodnocovacích programov. Informačné systémy, ktorých prvoradou úlohou je len uchovávanie a rýchle vyhľadávanie informácií sa označujú ako systémy na vyhľadávanie informácie.  Používa ich napr. polícia na rýchle zistenie toho, či auto s danou ŠPZ bolo hlásené ako ukradnuté. Ak sa informácie týkajú charakteristík dokumentov (názov, autori, heslá kníh...), hovoríme o dokumentačných systémoch. Používajú  sa napr.  v knižniciach. Špeciálnym prípadom sú riadiace informačné systémy, ktoré uchovávajú  všetky  veličiny a údaje, ktoré sú významné pre optimálne riadenie podnikania.

Informačný systém vykonáva nasledujúce činnosti:

a) získavanie informácie

b) spracovanie informácie

c) využívanie informácie

d) uchovávanie informácie

e) prenos informácie

 

Každý informačný systém je realizovaný nejakým aplikačným programom

 

Programový produkt ( Aplikácia)

- skupina programov a informácií potrebných na vykonanie určitej činnosti

na počítači zvyčajne môže byť nainštalovaných viacej aplikačných programov

aplikácia je zameraná na určitý druh činnosti a spracovanie informácie.

a) spracovanie textu (Word, T602, Acrobat Reader, NotePad...)

b) práca s grafickou informáciou (malováni, ACD See, Photoshop, Adobe Ilustrator, Corel Draw, ...)

c) práca s multimediálnou informáciou (prehrávanie filmov a videosekvencií, (DivX, RadLight, Windows Media player, Quick time video, ...)

d) spracovanie informácií v podobe tabuliek (Excel)

e) hromadné spracovanie dát (databázové programy)

f) komunikácia

g) počítačové hry

 

Informatika

- veda o systematickom spracovaní informácií, najmä o automatickom spracovaní pomocou číslicových počítačov. Jedným z hlavných pojmov informatiky je pojem algoritmus. Algoritmus je mechanicky vykonateľný postup na riešenie triedy problémov, ktorý v tvare programu môže realizovať počítač.

Rozdelenie informatiky:

1 Teoretickú informatiku:

Matematické metóda hrajú dôležitú úlohu pri formulácii a skúmaní algoritmov, ako aj pri konštrukcii  počítačov. Príkladmi podoblastí teoretickej informatiky sú teória formálnych jazykov, teória automatov, teória zložitosti a sémantika (náuka o obsahovom význame slova).

2. Praktickú informatiku:

Programy napísané v strojových jazykoch treba pomocou špeciálnych prekladacích programov previesť do počítaču zrozumiteľného  jazyka a počítačom vykonateľného tvaru. Aby sa dali algoritmy spracovať na výpočtových zariadeniach, sú potrebné presné znalosti o architektúre a spôsobe práce počítačov. Informatik potrebuje mať aj znalosti z elektrotechniky, aby vedel odhadnúť možnosti a hranice technickej realizácie.

Príkladmi podoblastí praktickej  informatiky sú tvorba prekladačov, informačné systémy, operačné systémy, simulácia a umelá inteligencia. 

3. Technická informatika:

Zaoberá sa funkčnou architektúrou počítača a príslušných zariadení, ako aj logickým návrhom počítačov, zariadení a obvodov. Podoblasti sú prevádzka počítača, riadenie procesov a návrhov obvodov. 

4. Aplikovaná informatika:

Informatika je v tomto prípade aplikovanou vedou, ktorá ovplyvňuje iné odbory a mnohé vedné disciplíny. Skúma automatizovateľnosť procesov v rozličných oblastiach pomocou počítača. Podoblasti sú podniková informatika, právnická a lekárska informatika.

Počítače možno použiť  na riadenie, zber a vyhodnocovanie informácií takmer vo všetkých oblastiach hospodárstva, vedy, verejného a súkromného života a umožniť tak riešenie nových, stále zložitejších problémov. 

Číselné sústavy

 

Čísla v číselných sústavách zapisujeme číslicami (ciframi - z arab. sifr=číslica).

Sústavy rozlišujeme:

1) pozičné

- v ktorých význam „váha„ číslic závisí od ich miesta (pozície) v zápise. Navzájom sa líšia počtom znakov, používaných ako cifry. Napr.: osmičková sústava (8 cifier), dvanástková (12), šestnástková (16).

2) nepozičné - napr. rímska sústava

Desiatková sústava

- používa 10 základných číslic 0 až 9. Keď zapíšeme číslo 100, znamená to:

100 = 1*10² + 0*10¹ + 0*10⁰

Inými slovami nula stojí na mieste jednotiek, druhá nula na mieste desiatok a jednička na mieste stoviek.

Úplne rovnakým spôsobom fungujú i ostatné číselné sústavy. Počítač pracuje v dvojkovej sústave. V desiatkovej sústave využívame 10 číslic počínajúc nulou a končiac deviatkou. Analogicky k tomu dvojková sústava vystačí teda s 0 a 1. Čísla, ktoré sa skladajú len z jednotiek a núl, majú pre počítač výhodu ľahkej interpretácie - nulu a jednotku predstavuju dve rôzne velkosti elektrického prúdu.

Zápis čísla 100 v dvojkovej sústave:     100₁₀ = 1100100₂ Dolným indexom (písaným v desiatkovej sústave ) sa v tlačenom texte uvádza sústava , v ktorej je dané číslo zapísané.

Nula a jednotka predstavujú okrem svojich číselných hodnôt tiež informácie typu ÁNO - NIE. Práve túto informáciu môže niesť základná jednotka informácie - jeden bit.

Šestnástková (hexadecimálna) sústava

- tak ako dvojková aj ona sa používa pri práci s počítač-mi. Do ôsmich bitov zoradených zasebou sa dá pomocou jednotiek a núl zapísať číslo 0 (osem núl) do 255 (osem jednotiek). Spolu je to 256 stavov. A číslo 256 sa dá tiež napísať ako 16².

Pre číslice od 10 do 15 si vypomáhame písmenami A až F.

číselná sústava	používané kódovacie znaky
dvojková	0, 1
Trojková	0, 1, 2
štvorková	0, 1, 2, 3
päťková	0, 1, 2, 3, 4
šestková	0, 1, 2, 3, 4, 5
sedmičková	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
osmičková	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
deviatková	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
desiatková (dekadická)	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
šestnástková (hexadecimálna)	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F