Слайд 1Информация в природе, обществе и технике
Слайд 2Информация в неживой природе
В физике информация является мерой упорядоченности системы
по шкале «хаос – порядок».
Слайд 3 Если в одну половину замкнутого сосуда поместить газ, то
через некоторое время в результате хаотического движения молекулы газа равномерно заполнят весь сосуд.
Слайд 4уменьшение информации
Порядок
Хаос
Произойдет переход из менее вероятного упорядоченного состояния в более вероятное
хаотическое состояние, и информация, которая является мерой упорядоченности системы, в этом случае уменьшится.
Слайд 5 Современная наука установила, что некоторые законы классической физики, справедливые
для макротел, нельзя применять для микро- и мегамира. Согласно современным научным представлениям, наша Вселенная является динамически развивающейся системой, в которой постоянно происходят процессы усложнения структуры.
Слайд 6 Таким образом, с одной стороны, в неживой природе в
замкнутых системах идут процессы в направлении от порядка к хаосу ( в них информация уменьшается). С другой стороны, в процессе эволюции Вселенной в микро- и мегамире возникают объекты со все более сложной структурой и, следовательно, информация, являющаяся мерой упорядоченности элементов системы,
возрастает.
Слайд 7 Согласно теории Большого взрыва, Вселенная образовалась около 15 миллиардов лет назад
в результате взрыва «первоматерии». В первые мгновения материя существовала фактически в форме энергии, а затем на протяжении долей секунды начало образовываться вещество в форме элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и др.
Слайд 8 В следующий миллион лет основные события развивались в микромире. Из разлетающих
во все стороны атомы, то есть из хаоса возникали системы с более сложной структурой. Сначала возникли атомы самых легких химических элементов (водорода и гелия), а затем – и более тяжелых металлов.
Слайд 9 В мегамире в течение последующих миллиардов лет под действием сил гравитационного
притяжения из хаоса гигантских облаков пыли и газа формировались сложные структуры – галактики. Наша Солнечная система, в которую входит планета Земля, образовалась около 5 миллиардов лет назад и вместе с сотнями миллионов других звезд образует нашу галактику Млечный Путь.
Слайд 10Информация в живой природе
Примерно 3,5 миллиарда лет назад на
Земле возникла жизнь. С тех пор идет саморазвитие, эволюция живой природы, т.е. повышение сложности и разнообразия живых организмов.
Слайд 11 Живые системы (одноклеточные, растения и животные) являются открытыми системами,
так как потребляют из окружающей среды вещество и энергию и выбрасывают в нее продукты жизнедеятельности также в
виде вещества и энергии.
Слайд 12 Живые системы в процессе развития способны повышать сложность своей
структуры, т.е. увеличивать информацию, понимаемую как меру упорядоченности элементов системы.
увеличение информации
Хаос
Порядок
Слайд 13 Так, растения в процессе фотосинтеза потребляют энергию солнечного излучения
и строят сложные органические молекулы из «простых» неорганических молекул.
Слайд 14 Животные подхватывают эстафету увеличения сложности живых систем, поедают растения
и используют растительные органические молекулы в качестве строительного материала при создании еще более сложных молекул.
Слайд 15 Биологи говорят, что «живое питается информацией», создавая, накапливая и
активно используя информацию.
Слайд 16Информационные сигналы
Нормальное функционирование живых организмов невозможно без получения и
использования информации об окружающей среде. Целесообразное поведение живых организмов строится на основе получения информационных сигналов.
Слайд 17Информационные сигналы могут иметь различную физическую или химическую природу. Это звук,
Слайд 18
Когда мы слушаем музыку, то информация от магнитофона передается
в виде звуковых сигналов по воздуху к нашему уху.
Слайд 19 Даже простейшие одноклеточные организмы (например, амеба) постоянно воспринимают и
используют информацию, например, о температуре и химическом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования.
Слайд 20Выживание популяций животных во многом базируется на обмене информационными сигналами между
членами одной популяции. Информационный сигнал может быть выражен в различных формах: позах, звуках, запахах и даже вспышках света (ими обмениваются светлячки и некоторые глубоководные рыбы).
Слайд 21Генетическая информация
Одной из основных функций живых систем является размножение,
т.е. создание организмов данного вида. Воспроизведение себе подобных обеспечивается наличием в каждой клетке организма генетической информации, которая передается по наследству.
Слайд 22 Генетическая информация представляет собой набор генов, каждый из которых «отвечает»
за определенные особенности строения и функционирования организма. При этом «дети» не являются точными копиями своих родителей,
так как каждый
организм обладает
уникальным набором
генов, которые
определяют различия
в строении и
функциональных
возможностях.
Слайд 23Человек и информация
Примерно 40 тысяч лет назад в процессе эволюции живой
природы появился Человек разумный (перевод с латинского «Homo Sapiens»). Человек существует в «море» информации, он постоянно получает информацию из
окружающего
мира с помощью
органов чувств,
хранит ее
в своей памяти,
анализирует с
помощью мышления
и обменивается
информацией с
другими людьми.
Слайд 24Способы восприятия информации
Целесообразное поведение человека, так же как и
животных, строится на основе анализа информационных сигналов, которые он получает с помощью органов чувств. Чувствительные нервные окончания органов чувств (рецепторы) воспринимают воздействие и передают его по нервной системе в мозг.
Слайд 25 Способы восприятия информации живыми организмами зависят от наличия у них
тех или иных органов чувств. Человек может использовать пять различных способов восприятия информации с помощью пяти различных органов чувств: зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания.
Слайд 26Если ты получил информацию с помощью зрения, то это зрительная информация.
Наибольшее количество информации (около 90%) человек получает с помощью зрения.
Слайд 27С помощью ушей и органов слуха воспринимаются звуки (речь, музыка, шум
и т.д.). Это звуковая информация. Около 9 % информации мы получаем с помощью слуха.
Слайд 28Рецепторы кожи (особенно кончиков пальцев) позволяют получить информацию о температуре объектов
и типе их поверхности (гладкая, шершавая и т.д.). Это тактильная информация.
Слайд 29С помощью специальных рецепторов носа воспринимаются запахи. Эта информация называется обонятельная.
Слайд 30Рецепторы языка позволяют различить сладкое, соленое, кислое и горькое. Информация, полученная
с помощью языка называется вкусовая.
Слайд 31Взаимосвязь между каналами получения информации, видами информации и органами чувств.
Слайд 32 Полученную информацию в форме зрительных, слуховых и других образов
человек хранит в памяти, обрабатывает с помощью мышления и использует для управления своим поведением и достижения поставленных целей. Например, при переходе дороги человек видит сигналы светофора и движущиеся
автомобили, анализирует
полученную информацию и
выбирает безопасный вариант
перехода.
Слайд 33Информация в форме сообщений
Человек живет в обществе. В процессе общения с
другими людьми человек передает информацию в форме сообщений. На заре человеческой истории для передачи информации использовался язык жестов, затем появилась устная речь. В настоящее время обмен сообщениями между людьми производится с помощью сотен так называемых естественных языков (русского, английского и т.д.).
Слайд 34Для того чтобы информация была понятна, язык должен быть известен всем
людям участвующим в общении. Чем большее количество языков вы знаете, тем шире круг вашего общения.
Слайд 35 Согласно библейской легенде о вавилонском столпотворении, строившаяся в древнем городе Вавилоне
башня не была закончена и разрушилась, так как сотни строителей говорили на различных языках и не понимали друг друга.
Слайд 36Информация в форме знаний
С самого начала человеческой истории возникла
потребность накопления информации для ее передачи во времени из поколения в поколение и передачи в пространстве на большие расстояния. Процесс накопления информации начался с изобретения в IV тысячелетии до н.э. письменности и первых носителей информации (шумерских глиняных
табличек и древнеегипетских папирусов).
Слайд 37 Для того чтобы человек мог правильно ориентироваться в окружающем
мире, информация должна быть полной и точной. Задача получения полной и точной информации о природе, обществе и технике стоит перед наукой. Процесс систематического научного познания окружающего мира, в котором информация рассматривается как знания, начался с середины XV века после изобретения книгопечатания.
Слайд 38 Для долговременного хранения знаний (передачи из поколения в
поколение) и распространения их в обществе (тиражирования) необходимы носители информации.
Материальная природа носителей информации может быть различной. До настоящего времени в качестве основного носителя информации используется бумага. В прошлом веке широкое распространение для хранения графической информации получила фото- и кинопленка. В настоящее время для хранения информации широко используются также магнитные носители (аудио- и видеопленки, гибкие и жесткие диски) и оптические носители (CD- и DVD-диски).
Слайд 39Средства массовой информации
Широко известен термин «средства массовой информации» (газеты, радио, телевидение),
которые доводят информацию до каждого члена общества. Такая информация должна быть достоверной, актуальной и полезной. Недостоверная информация вводит членов общества в заблуждение и может быть причиной возникновения социальных потрясений. Неактуальная информация не имеет применения в настоящий момент времени, и поэтому никто, кроме историков, не читает прошлогодних газет. Бесполезная информация создает информационный шум, который затрудняет восприятие полезной информации.
Слайд 40Информационные процессы в технике
Функционирование систем управления техническими устройствами связано
с процессами приема, хранения, обработки и передачи информации. Системы управления могут выполнять различные функции. Например, такие системы могут поддерживать определенное состояние технической системы.
Слайд 41Так системы автоматической терморегуляции холодильника, утюга и кондиционера обеспечивают поддержание заданной
температуры. В системе терморегуляции управляющее устройство получает информацию от температурных датчиков, обрабатывает ее (сравнивает реальную температуру с заданной) и передает команды нагревательному элементу (усилить или уменьшить нагрев).
На схеме представлена система управления, регулирующая температуру.
Управляющее
устройство
Нагревательный
элемент с датчиками
температуры
команды управления
информация
о величине температуры
Слайд 42Системы управления встроены практически во всю современную бытовую технику, станки с
числовым программным управлением, транспортные средства.
Системы управления могут обеспечивать функционирование технической системы по заданной программе.
Слайд 43 Например, системы программного управления обеспечивают выбор режимов стирки в
стиральной машине, записи в видеомагнитофоне, обработки детали на станке с программным управлением.
Слайд 44 В некоторых случаях главную роль в процессе управления выполняет человек,
в других управление осуществляет встроенный в техническое устройство микропроцессор или подключенный компьютер. Например, управление полетом самолета может осуществлять летчик или в режиме автопилота бортовой компьютер. Они получают информацию о режиме полета от датчиков
(скорости, высоты и пр.),
обрабатывают ее и предают
команды на исполнительные
механизмы, изменяющие
режим полета.
Слайд 45Роботы
Роботами называются автоматические устройства, предназначенные для осуществления научных, производственных и других
работ. Роботы могут иметь различные внешний вид и размеры, но все они выполняют те или иные действия на основании заложенной в них программы обработки информации.
Слайд 46 Промышленные роботы заменяют обычно человека в тех отраслях производства, где
требуется проведение утомительных и однообразных работ (например, конвейерная сборка автомобилей и электронных устройств), опасных технических работ(например, работа с радиоактивными материалами), а также работ, где присутствие человека физически невозможно (например, автоматические космические и глубоководные аппараты).
Слайд 47 В последние годы появились роботы, оснащенные органами чувств,
аналогичными органам чувств человека (зрение, слух, тактильные ощущения), имеющие память и способные обрабатывать полученную информацию и осуществлять целесообразные действия.
Слайд 48Такие роботы могут работать дома (уже производится робот-пылесос), в больнице (экспериментальные
образцы разносят больным лекарства), на других планетах (луноходы и марсоходы путешествуют по поверхностям небесных тел) и т.д.
Слайд 49 Большой интерес всегда вызывают роботы, подобные человеку или животным
по внешнему виду и действиям. Они могут ходить, преодолевать препятствия, реагировать на внешние раздражители и даже разговаривать.
Слайд 50Информационные и коммуникационные технологии
В современном информационном обществе главным ресурсом
является информация, использование которой базируется на информационных и коммуникационных технологиях. Информационные и коммуникационные технологии являются совокупностью методов, устройств и производственных процессов, используемых обществом для сбора, хранения, обработки и распространения информации.
Слайд 51 Во второй половине прошлого, ХХ века в связи с
бурным ростом объема информации начали создаваться специальные технические устройства,
предназначенные
для обработки,
хранения и приема/
передачи
информации в
цифровой форме.
Слайд 52 Универсальным устройством обработки информации является компьютер. Подключаемые к компьютеру периферийные
устройства (принтеры, сканеры, цифровые камеры и др.) позволяют вводить информацию в компьютер в цифровой форме и представлять ее в форме, удобной для человека. Для передачи информации по компьютерным сетям используются модемы и другие сетевые устройства.