Базовый модуль №1 Информация и информационные процессы
Базовый модуль №1 Информация и информационные процессыИрина Михайловна Горкунова
Базовый модуль №1
Информация и информационные процессы
К содержанию
Урок №1
Вещество, энергия, информация — основные понятия науки. Понятие информации. Информатика и информационные технологии
Цель: Получить представление о том, что такое информация, что такое информатика и информационные технологии.
Основные вопросы:
- Вещество, энергия, информация это три составляющие окружающего нас мира.
- Понятие информации. Роль информации в жизни людей.
- Что такое информатика как наука.
Все, что мы воспринимаем в окружающем нас мире, может быть отнесено либо к энергии, либо к веществу, либо к информации.
Для обозначения всего разнообразия материальных объектов как единого целого в науке используется термин «ВЕЩЕСТВО». (многообразие объектов состоит из вещества)
Энергия нужна для того, чтобы ее потребитель мог совершать какую-то работу. (Какие виды энергии вы знаете?)
Информация. В жизни современного человека информация играет не меньшую роль, чем вещество и энергия.
Мы не можем жить без пищи, одежды. Жилья, предметов быта, транспорта и др. Все это — материальные объекты (в общем понятии вещество). Электричество, отопление в домах — это энергия. Пресса, радио, ТВ — информация.
* В приведенных фрагментах текста пропущены слова вещество, энергия, информация. Впишите эти слова.
* Затраты _____________, необходимые для удаления ребенка из комнаты, прямо пропорциональны степени запретности обсуждаемой темы. (Энергии)
* Ученики хорошо воспринимают и прочно запоминают __________, поданную в афористической форме. (Информацию)
* Детонация (франц. Detoner — взрываться) — процесс химического превращения взрывчатого ______, происходящий в очень тонком слое и распространяющийся со сверхзвуковой скоростью; характеризуется выделением потенциальной _______________ взрывчатого вещества.
Существуют естественные науки — физика, химия, …, которые изучают материальный мир, его вещественные объекты и энергетические процессы.
Наряду с фундаментальными науками (науки, которые изучают объективные законы природы и общества, не зависящие от воли людей: математика. Физика, химия…), существуют и прикладные науки, а также дисциплины, возникающие на стыке нескольких наук, — например, биофизика, экология, электроника.
То, что связано с приобретением новых знаний об окружающем мире, ранее не известных человечеству, — называют
Любая технология опирается на фундаментальную или прикладную науку.
Например, мастерство столяра определяется также навыками обработки дерева различными инструментами, физическими свойствами древесины, законами эргономики и эстетики.
? Приведите свои примеры использования научных и прикладных знаний.
Как вы понимаете значение слова ИНФОРМАЦИЯ?
Расскажите, откуда вы получаете информацию?
Любой человек интуитивно понимает смысл этого слова. Информация — это сведения, знания, которые мы получаем из книг, газет, радио, ТВ, от людей, с которыми общаемся.
Для любого человека информация — это знания, которые он получает из различных источников.
Термин «информация» происходит от латинского «informatio» — разъяснение, осведомление, изложение.
Информация — сведения об окружающем мире, которые повышают уровень осведомленности человека.
Информация является первичным и неопределяемым в рамках науки понятием. (Понятия отличаются от определений тем, что разные люди при разных обстоятельствах могут вкладывать в них разный смысл.) Особенность понятия информации в том, что оно используется во всех без исключения сферах: философии, естественных и гуманитарных науках, биологии. Социологии, искусстве, …и в повседневной жизни.
В разных научных дисциплинах и в разных областях техники существуют разные понятия об информации.
Приступая к изучению информатики, необходимо найти общее, что объединяет различные подходы. Все отрасли науки и техники, имеющие дело с информацией, сходятся в том, что информация обладает четырьмя свойствами.
Информацию можно: создавать, передавать, хранить и обрабатывать.
В середине 60-х годов XX века появляется новое научное направление — информатика.
Это гибрид двух слов «информация» и «автоматика».
ИНФОРМАТИКА — это наука, изучающая все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации.
Ядро информатики — информационная технология как совокупность конкретных технических и программных средств, с помощью которых мы выполняем разнообразные операции по обработке информации во всех сферах нашей жизни и деятельности.
С этого времени начинается период бурного развития ЭВТ и ее внедрения во многие области человеческой деятельности.
Сегодня в мире нет ни одной отрасли науки и техники, которая развивалась бы столь же стремительно, как информатика.
Современная информатика делится на теоретическую и прикладную.
Теоретическая информатика включает в себя множество научных дисциплин, для которых общим предметом изучения является информация. Среди них: история информации, теория алгоритмов, теоретическая кибернетика. Математическое и информационное моделирование, дискретная математика, искусственный интеллект и др.
Краткая история информатики.
Корни информатики лежат в другой науке — кибернетике. Понятие «кибернетика» впервые появилось в первой половине XIX века, когда френ. Физик Андре Мари Ампер, решил создать единую классификацию всех наук. Он предположил, что должна существовать некая наука, занимающаяся изучением искусства управления. (ампер имел в виду искусство управления людьми, т.е. обществом). Эту несуществующую науку Ампер назвал кибернетикой от греческого слова кибернетикос (искусный в управлении). В Древней Греции этого титула удостаивались лучшие мастера управления боевыми колесницами.
Впоследствии слово кибернетикос было заимствовано римлянами — так в латинском языке появилось слово губернатор (управляющий провинцией). Сегодня уже трудно догадаться, что слова «кибернетика» и «губернатор» имеют одно происхождение, но это так.
С тех пор о кибернетике забыли более чем на сто лет. В 1948 г. американский математик Норберт Винер возродил термин «кибернетика» и определил ее как науку об управлении в живой природе и в технических системах. Это определение оказалось спорным. (Смешивание живой природы и технических систем в одной дисциплине привело к расколу в научных кругах)
Особенно сильной критике зарождавшаяся кибернетика подверглась в Советском Союзе.
Сегодня кибернетика продолжает изучать связь между психологией и математический логикой, разработывает методы создания искусственного интеллекта, но существует и другая, отделившаяся от нее наука. Она занимается проблемами применения средств вычислительной техники для работы с информацией. В Великобритании и США эту науку называют computer science (наука о вычислительной технике). Во Франции она получила другое название — informatique (информатика).
Подобно тому, как математика состоит из множества различных математических дисциплин (алгебры, геометрии, теории чисел, теории функций…), информатика — это множество различных дисциплин, объединенных общим предметом изучения — информацией. К их числу относятся: теория информации, кибернетика, программирование, математическая лингвистика, теория алгоритмов и др.
Развитию информатики послужило одно из самых значительных достижений XX века — создание ЭВМ — универсального технического средства, для работы с информацией.
Дополнительный материал по информационной технологии можно взять из учебника Н. В. Макаровой «Информатика 10-11 класс», тема 1.3 «Представление об информационной технологии»
Вопросы
- Что такое информация?
- Что изучает наука информатика?
- Чем отличается наука от технологии?
- Россия — родина радио и космических полетов. Отставала ли Россия от других стран в области вычислительной техники до появления ПК?
Практические задания
А. Горячев, Ю. Шафрин «Информатика»
(может быть использован компьютерный вариант ответов на вопросы)
№1 Заполните таблицу, дав определение понятиям.
| Понятие | Определение |
|---|---|
| Информация | |
| Информационные технологии | |
| Информатика |
№2 Заполните таблицу
В каждом из приведенных примеров вещество (В) или энергия (Э), или информация (И) либо передаются (П), либо хранятся (Х), либо обрабатываются(О). Причем эти процессы происходят или в природе (П), или в обществе (О), или в технике (Т).
| № | Процесс | В — вещество Э — энергия И — информация | П — передача Х — хранение О — обработка | П — природа О — общество Т — техника |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Идет дождь. | В | П | П |
| 2 | Именинник получает подарки. | П | О | |
| 3 | Запасы газа находятся под землей. | |||
| 4 | Птица вьет гнездо. | |||
| 5 | Светит солнце. | |||
| 6 | ЛЭП (линия электропередач) в действии. | |||
| 7 | В начале осени море по-прежнему теплое. | |||
| 8 | Учитель учит учеников | |||
| 9 | В библиотеке хранятся книги | |||
| 10 | Идет прием факса | |||
| 11 | Ученик решает задачу | |||
| 12 | В | П | П | |
| 13 | В | П | О | |
| 14 | В | П | Т | |
| 15 | В | Х | П | |
| 16 | В | Х | О | |
| 17 | В | Х | Т | |
| 18 | В | О | П | |
| 19 | В | О | О | |
| 20 | В | О | Т | |
| 21 | Э | П | П | |
| 22 | Э | П | Т | |
| 23 | Э | Х | П | |
| 24 | Э | Х | Т | |
| 25 | Э | О | П | |
| 26 | Э | О | Т | |
| 27 | И | П | П | |
| 28 | И | П | О | |
| 29 | И | П | Т | |
| 30 | И | Х | П | |
| 31 | И | Х | О | |
| 32 | И | Х | Т | |
| 33 | И | О | П | |
| 34 | И | О | О | |
| 35 | И | О | Т |
К началу страницы
Вещество — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 октября 2019; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 октября 2019; проверки требует 1 правка.Вещество́ — одна из форм материи, состоящая из фермионов или содержащая фермионы наряду с бозонами; обладает массой покоя, в отличие от некоторых типов полей, как например электромагнитное.
«Вещество есть на деле огромная концентрация энергии в сравнительно малом пространстве». Альберт Эйнштейн. Собрание научных трудов. том 4 стр.511
Обычно (при сравнительно низких температурах и плотностях) вещество состоит из частиц, среди которых чаще всего встречаются электроны, протоны и нейтроны. Последние два образуют атомные ядра, а все вместе — атомы (атомное вещество), из которых — молекулы, кристаллы и так далее. В некоторых условиях, как например в нейтронных звёздах, могут существовать достаточно необычные виды вещества. Понятие вещества иногда используется и в философии как эквивалент латинского термина substantia[1].
Все вещества могут расширяться, сжиматься, превращаться в газ, жидкость или твёрдое тело. Их можно смешивать, получая новые вещества.
Каждому веществу присущ набор специфических свойств — объективных характеристик, которые определяют индивидуальность конкретного вещества и тем самым позволяют отличить его от всех других веществ. К наиболее характерным физико-химическим свойствам относятся константы — плотность, температура плавления, температура кипения, термодинамические характеристики, параметры кристаллической структуры, химические свойства.
Агрегатные состояния[править | править код]
Почти все химические вещества в принципе могут существовать в трёх агрегатных состояниях — твёрдом, жидком и газообразном. Так, лёд, жидкая вода и водяной пар — это твёрдое, жидкое и газообразное состояния одного и того же химического вещества — воды H2O. Твёрдая, жидкая и газообразная формы не являются индивидуальными характеристиками химических веществ, а соответствуют лишь различным, зависящим от внешних физических условий состояниям существования химических веществ. Поэтому нельзя приписывать воде только признак жидкости, кислороду — признак газа, а хлориду натрия — признак твёрдого состояния. Каждое из этих (и всех других веществ) при изменении условий может перейти в любое другое из трёх агрегатных состояний.
При переходе от идеальных моделей твёрдого, жидкого и газообразного состояний к реальным состояниям вещества обнаруживается несколько пограничных промежуточных типов, общеизвестными из которых являются аморфное (стеклообразное) состояние, состояние жидкого кристалла и высокоэластичное (полимерное) состояние. В связи с этим часто пользуются более широким понятием «фаза».
В физике рассматривается четвёртое агрегатное состояние вещества — плазма, частично или полностью ионизованное вещество, в котором плотность положительных и отрицательных зарядов одинакова (плазма электронейтральна).
При некоторых условиях (обычно достаточно отличающихся от обычных) те или иные вещества могут переходить в такие особые состояния, как сверхтекучее и сверхпроводящее.
В химии веществом называется вид материи с определёнными химическими свойствами — способностью участвовать в химических реакциях определенным образом.
Все химические вещества состоят из частиц — атомов, ионов или молекул; при этом молекула может быть определена, как наименьшая частица химического вещества, обладающая всеми его химическими свойствами. Фактически химические соединения могут быть представлены не только молекулами, но и другими частицами, которые могут менять свой состав. Химические свойства веществ, в отличие от физических, не зависят от агрегатного состояния, таким образом лед и вода — одно и то же вещество с точки зрения химии. Химическое вещество характеризуется своим составом и структурой, вещества с одним и тем же химическим составом, могут быть разными из-за разной структуры — например, белый фосфор и чёрный фосфор.[2][3]
Что такое информация: классификация, способы получения, носители
Потяние информации довольно неоднозначное. Несмотря на то что оно существует уже довольно давно, в настоящее время ученые до сих пор не могут дать точное определение этому термину и говорят о том, что его необходимо рассматривать в виде неопределимого первичного понятия.…
Вконтакте
Google+
Мой мир
В современных учебниках по информатике можно найти различные толкования этого термина: информация является сведениями или знаниями о чём-либо; информация является знаниями, которые возможно передавать, собирать, хранить, использовать, обрабатывать; информация в информатике является базовым понятием науки, так как информатика — это наука об информации. В информатике изучение данного понятия происходит с помощью главного инструмента — компьютера.
Давайте более подробно ознакомимся с тем, что собой представляет данное понятие в информатике.
Это интересно: что такое «код бодо» в телефонии?
Определение понятия
Если перевести сам термин «информация» с латинского языка, то он будет означать «изложение» или «сведение». В настоящее время наука до сих пор ищет общие свойства и закономерности, которые являются присущими информации, однако, данные в информатике являются неким интуитивным понятием, которое несет различные смыслы в различных сферах деятельности человека.Несмотря на то что в настоящее время существует огромное количество определений данного термина, необходимо выделить наиболее общие и понятные из них. Данные являются отражением окружающего мира методом каких-то знаков и сигналов. Ценность сообщения, которую несут сведения, заключается в новых знаниях, содержащихся в данном сообщении.
Это интересно: приведите примеры информационной деятельности человека?
Типы информации
Они могут отличаться в зависимости от способа восприятия. Данные могут восприниматься с помощью наших чувств. Способы получения информации:
- Органы слуха;
- Зрение;
- Осязание;
- Вкус;
- Обоняние.
Кроме этого, сведения разделяют и относительно их формы. По форме они могут быть:
- Текстовыми;
- Числовыми;
- Графическими;
- Звуковыми.
Сюда также можно отнести и видеоинформацию.
Это интересно: какой смысл обществоведы вкладывают в понятие «истина»?
Информация в информатике
Понятие данного термина в информатике имеет целый ряд свойств. К таким свойствам относятся следующие:
Достоверность;- Релевантность;
- Полнота;
- Эргономичность;
- Актуальность;
- Защищённость;
- Доступность.
Информация является особым видом ресурсов, который обладает свойствами, характерными именно для него. К таким свойствам относятся следующие:
- Стираемость;
- Запоминаемость;
- Преобразуемость;
- Передаваемость;
- Воспроизводимость.
Рассмотрим каждое из данных свойств более подробно.
- Запоминаемость является одним из самых главных свойств данных. Запоминаемую информацию принято называть макроскопической. При этом имеются в виду пространственные масштабы запоминающей ячейки, а также время запоминания. С макроскопическими данными люди имеют дело на реальной практике.
- Передача происходит с помощью специальных каналов связи, в том числе и с помехами. Передаваемость хорошо исследована на основе теории Шеннона. В этом случае имеется в виду немного другой аспект, заключающийся в способности сведений к их копированию, таким образом, она может быть запоминающейся другой макроскопической системой, одновременно с этим оставаясь тождественной самой себе. Становится очевидным, что при копировании количество данных не будет возрастать.
- Говоря о воспроизводимости сведений, необходимо отметить, что она тесно связывается с ее передаваемостью, но не относится к ее независимому базовому свойству. Если же под передаваемостью имеется в виду, что не стоит считать существенными пространственные отношения между отдельными частями системы, среди которых передаются данные, то воспроизводимость характеризуется неиссякаемостью и неистощаемостью сведений, то есть во время копирования сведений будет оставаться тождественной самой себе.
- Преобразуемостью называется фундаментальное свойство данных. Она подразумевает то, что сведения могут сами поменять форму и способ своего существования. Копируемость при этом является разновидностью преобразования сведений, но ее количество при этом не меняется. Говоря об общем случае, стоит отметить, что количество данных в процессе преобразования будет меняться, но не будет возрастать.
- Стираемость тоже относится к независимому свойству сведений. Стираемость связана с таким преобразованием данных, во время которого ее количество снижается или становится равным нулю.
Носители и сигналы
Информация будет в любом случае связана с материальным носителем. Такими носителями могут быть:
- Любые материальные предметы в виде камня, бумаги и так далее;
- Различные волны: звук, радиоволна, свет и так далее;
- Вещества в разном состоянии: температура, концентрация молекул в жидком растворе и так далее.
Сигналом называется способ передачи данных. Сигнал представляет собой физический процесс, который имеет информационное значение. Сигналы могут быть дискретными или непрерывными. Дискретный сигнал может принимать только конечное число значений в конечном числе моментов времени.
Аналоговым сигналом называется тот сигнал, который непрерывно изменяется по амплитуде и по времени. Аналоговые сигналы, как правило, используются во время телефонной связи, радиовещания и телевидения.
Сигналы, которые несут текстовую или символическую информацию, являются дискретными.
Основные понятия информатики
Информатика является областью человеческой деятельности, которая связывается с процессами преобразования сведений при помощи компьютеров или других вычислительных аппаратов. Информатику также называют часто совокупностью определенных методов преобразования информации. Также ею называется прикладная дисциплина или отрасль производства.В информатику, как правило, включаются технические средства, математические методы, программные продукты, типовые алгоритмы и модели. Говоря о технических средствах, сюда можно отнести компьютеры и разнообразные периферийные устройства в виде мониторов, клавиатур, принтеров, модемов. В состав технических средств ещё входят линии связи, средства оргтехники. Таким образом, можно сказать, что это те материальные ресурсы, которые способны обеспечить преобразования сведений, при этом главную роль в списке будет играть только компьютер.
В настоящее время информатика отличается довольно стремительным развитием. Уже сегодня наука о данных имеет целый ряд новых направлений: программирование, искусственный интеллект, кибернетика, информационные системы, теоретическая информация и вычислительная техника.
Само понятие информации в информатике является довольно новым в лексиконе человека. Содержание данного понятия можно назвать нечетким и размытым. Информатика связывается с данными и обработкой их на компьютерах. На поверхностном уровне может быть всё понятно, но если присмотреться получше, то вопрос становится очень сложным, чем кажется на самом деле.Так как компьютеры в настоящее время являются очень распространенными, а человечество переживает так называемый информационный бум, азы информатики должны понимать все современные индивиды, которые хоть немного хотят шагать в ногу со временем. Именно данные факторы стали основой того, что преподавание информатики было введено в школьную программу. Поэтому в настоящее время каждый школьник получает возможность освоить эту интересную, новую и необходимую науку.
Вещество, энергия, информация – фундаментальные сущности всех явлений нашего мира.
Что такое информация?
Информатика это наука, находящая в процессе становления. Вам повезло, на примере школьного курса информатики вы можете увидеть, как изменяются, уточняются, пополняются ее содержание и методы исследования информации. В становлении находятся и основные понятия информатики.
К основным понятиям информатики относятся информация, структура, модель, алгоритм. Есть и многие другие понятия, но эти — основные.
В любой науке, в информатике тоже, основные понятия определить достаточно сложно. Именно потому, что они основные. Нельзя однозначно определить точку в геометрии, материю в физике, информацию в информатике. Существует и другие трудности. Понятие информация является одним из основных во многих других науках: в журналистике и философии, в экономике и физике, в математике и психологии. Социологи дают свое толкование информации, физики – свое и. т. д.
Для большинства из нас слово информация – нечто само собой разумеющееся. Но попробуйте сформулировать, что такое информация.
Чтобы лучше разобраться в этом, рассмотрим следующие примеры:
F Жизнь впервые появилась в химически богатой воде около 3.5 миллиардов лет назад. Как свидетельствует окаменелости, первыми живыми организмами были одноклеточные бактерии и водоросли.
F Реки обычно берут начало в горах, стекают по их склонам, принимая воду от протоков, и так достигают равнины. А река Кали — Ганчак поступает точно наоборот. Рождаясь у края огромной Тибетской равнины, река устремляется прямо к горам. Невозможно поверить, что река была способна прорезать путь среди них.
F Ключ к отгадке не нужно искать далеко. Основная горная порода вокруг – хрупкий, легко рассыпающийся песчаник, в нем заключены тысячи завитых в плоские спирали раковин. Это аммониты. Они давным-давно вымерли, но около 100 млн. лет назад они жили в неимоверных количествах.
F Строение аммонитов и химический состав пород, в которых находят их окаменелые остатки, позволяют твердо заключить, что они обитали в море.
F Рисунки ТАСС или свидетельствует, насколько недавно какое-то колебание мирового климата опустошило плодородные земли и создало Сахару.
F Любое существо, обитающее на бархане, должно решать немало сложных задач, так как удерживаться на очень горячей сыпучей поверхности, не проваливаясь, достаточно трудно.
F В Сахаре едва стемнеет, на поверхность робко выбираются похожие на мышей песчанки и тушканчики. Миниатюрные лисички, навострив огромные треугольные уши, бесшумно бегают среди камней. Опущенными к земле носами они ловят запахи, которые могут рассказать, когда, кто и куда прошел тут.
F Вы смотрите фильм. На экране мирный пейзаж. Вдруг за кадром зазвучала тревожная мелодия. «Что-то произойдет» — заволновались вы. Каким образом вы спрогнозировали события?
Надеемся, что примеры помогли вам лучше разобраться в понятии «информация»
Можете ли вы теперь сформулировать определение информации?
Да
Каким образом в вашем определении вам удалось отразить, что информация:
· Существует в неживой природе;
· Существует в биологических системах;
· Может не всегда быть выражена словами;
· Возникает в процессе общения;
· Хранится, обрабатывается, передается и т.д.
Нет
|
Понятие информации – одно из самых фундаментальных в современной науке. Наряду с такими понятиями, как вещество, энергия, пространство и время, оно составляет основу современной научной картины мира.
F Что нам стоит дом построить. Просто вырыть котлован…. А для этого нам нужны различные строительные материалы (вещество)+энергия машин и людей + чертежи, и знания, и опыт строителей.
F Что требуется, чтобы из желудя вырос дуб. Желудь, земля, вода (вещество) + солнечный свет и тепло земли (энергия) + генетическая информация ДНК клеток желудя.
Вещество, энергия, информация – фундаментальные сущности всех явлений нашего мира.
В зависимости от области знания существуют различные подходы к определению понятия информации.
В неживой природе понятие информации связывают с понятием отражения, отображения. В быту под информацией понимают сведения, которые нас интересуют.
Если вы хотите учитывать смысл сообщения, то вам придется обратиться к лингвистике. Там под информацией понимают не любые сообщения а только те из них, которые обладают новизной или полезностью.
Человечество тысячи лет обрабатывало информацию, прежде чем изобрело машину для ее обработки, которая вам известна как электронно-вычислительная машина (ЭВМ) или компьютер. Параллельно с этим возникли чисто практические задачи хранения, поиска и передачи уже имеющихся знаний (информации).
В теории связи под информацией принято понимать любую последовательность символов, не учитывая их смысл. В кибернетике под информацией понимается только та часть сообщения, которая участвует в управлении.
Наиболее общим будет следующее определение: информация-это отражение внешнего мира с помощью знаков и сигналов.
Иногда говорят, что информация-это отраженное многообразие. Чтобы лучше понять, о чем идет речь, представьте себе, что вас поместили в темную комнату, стены, пол и потолок которой сделаны из одинакового материала, внутри не слышно ни одного звука, температура постоянна. Вокруг вас все неизменно. Установлено, что если человека полностью лишить информации об окружающем мире, а также всякого восприятия, то очень скоро у него возникнут резкие нарушение в психике. После нескольких дней лишения всех ощущений он не сможет выполнять самые простые движения, например взять какой-либо предмет в руку.
Мы привыкли к тому, что мир вокруг нас изменчив, и замечаем его именно в процессе изменения, т. е. информация возникает тогда, когда нарушается однообразие и это нарушение каким-то образом проявляет себя, отражается.
Материал для запоминания
Определения информации
Информация – от латинского informatio – сведения, разъяснения, изложение.
Под информацией в быту (житейский аспект) понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами.
Под информацией в технике понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов.
Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность. По определению К. Шеннона, информация-это снятая неопределенность.
Под информацией в кибернетике (теории управления), по определению
Н. Винера, понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т. е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы.
Под информацией в семантической теории (смысл сообщения) понимают сведения, обладающие новизной.
Под информацией в документалистике понимают все то, что так или иначе зафиксировано в знаковой форме в виде документов.
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси
«Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси»
Ключевые слова конспекта: предмет химии, вещества и их свойства, чистые вещества и смеси, способо разделения смесей.
Химия – это наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения. Химия является одной из наук, изучающих природу. Вместе с биологией и физикой химия принадлежит к числу естественных наук.
Вещество — это то, из чего состоит физическое тело. Вещество характеризуется определенными физическими свойствами.
Свойства веществ — это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой, например:
Важнейшие физические свойства вещества следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, плотность, растворимость в воде, тепло-и электропроводность, температуры плавления и кипения.
Например, всем известное вещество алюминий можно охарактеризовать так: Алюминий — металл серебристо-белого цвета, сравнительно лёгкий (р = 2,7 г/см3), плавится при температуре 600°С. Алюминий очень пластичен. По электрической проводимости уступает лишь золоту, серебру и меди. Из-за лёгкости алюминий в виде сплавов широко используют в самолёто- и ракетостроении. Его также используют для изготовления электрических проводов и предметов быта.
Чистые вещества и смеси
Чистыми называются вещества, состоящие из одинаковых молекул. Смесь состоит из молекул разных веществ.
Каждое вещество имеет прежде всего свои, характерные именно для него свойства. Они в наибольшей степени проявляются, только если вещество является практически чистым, т. е. содержит мало примесей.
В природе чистых веществ не бывает, они встречаются преимущественно в виде смесей. Во многих случаях смеси нелегко отличить от чистых веществ. Например, сахар, растворяясь в воде, образует однородную по внешнему виду смесь. Даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в эту смесь. Такие смеси называют гомогенными (однородными).
Молоко на первый взгляд тоже кажется однородным веществом. Однако, если рассмотреть каплю молока под микроскопом, можно увидеть, что в ней плавает множество мельчайших капелек жира. Если дать молоку постоять, то эти капельки соберутся в верхнем слое, образуя сливки. Подобные неоднородные смеси называют гетерогенными смесями.
Однородные смеси — это смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в смесь. Неоднородные смеси — это смеси, в которых невооруженным глазом или с помощью микроскопа можно заметить частицы веществ,составляющие смесь.
Способ разделения смесей
В смеси сохраняются свойства составляющих их веществ компонентов. На основании этих свойств выбирают рациональный способ разделения смесей.
Способы разделения смесей основаны на различии свойств веществ-компонентов, их составляющих: плотности, растворимости в воде и других жидкостях-растворителях, способности плавиться и испаряться.
Способы разделения смесей: неоднородные смеси — отстаивание и фильтрование, действие магнитом; однородные смеси — перегонка, выпаривание, кристаллизация и хроматография.
Отстаивание. Прием разделения смеси твердого и жидкого вещества путем осаждения твердого на дно под действием сил тяжести.
- а) При выдерживании воды, содержащей частички глины, в емкостях глина медленно осаждается на дно, отстаивается. Применяется при очистке питьевой воды.
- б) Чтобы разделить смесь поваренной соли и речного песка, надо поместить ее в колбу и добавить воды. Соль растворится, а песок опустится на дно. Затем осторожно слить раствор, чтобы песок остался в колбе. Соль из раствора получают выпариванием воды.
- в) Для разделения смеси малорастворимых друг в друге жидкостей с различной плотностью используют делительную воронку. Это цилиндрический сосуд с краником внизу. Помещенная в эту воронку смесь бензина с водой или растительного масла с водой быстро расслаивается, причем водный слой оказывается внизу. Открывая кран, сливаем воду, а когда вода заканчивается, закрываем кран. В воронке — бензин или масло.
Фильтрование. Чтобы избавиться от нерастворимых в воде примесей, воду пропускают через фильтр. Материал фильтра — бумага, ткань, пористая керамика. Примеси остаются на фильтре, а вода очищается.
Действие магнитом. Выделение из неоднородной смеси веществ, способных к намагничиванию. К магниту притягиваются железные опилки.
Перегонка. Прием разделения однородных жидких смесей путем испарения летучих жидкостей, различающихся температурами кипения, с последующей конденсацией паров. Так из нефти, представляющей собой смесь жидких, газообразных и твердых углеводородов, получают попутные газы, бензин, керосин, дизельное топливо и другие продукты.
Выпаривание. Способ извлечения растворенного в жидком растворителе твердого или жидкого вещества. Например, упаривая воду из сладкого сиропа, получают сахар.
Кристаллизация. Избирательное извлечение одного из нескольких твердых веществ, содержащихся в растворе. Частичное упаривание воды с последующим охлаждением раствора приводит к осаждению кристаллов главного компонента. Так из морской воды выделяют поваренную соль NaCl, а другие соли, присутствующие в меньшем количестве, остаются в растворе.
Хроматография. Метод разделения смесей, основанный на различиях относительной растворимости веществ в используемом растворителе (жидкая фаза) и прочности связывания этих веществ поверхностью сорбента (твердая фаза).
Бумажная хроматография. Нанесем каплю раствора смеси двух веществ на расстоянии 2 см от края длинной полоски фильтровальной бумаги. Подвесим полоску в стеклянном цилиндре, на дне которого находится растворитель. Нижнюю часть полоски погрузим в растворитель, при этом пятно со смесью находится чуть выше. Верхняя часть полоски удерживается проволокой у отверстия цилиндра. Сверху цилиндр закроем стеклом, чтобы не испарялся растворитель. Боковые стороны полоски не касаются стенок цилиндра. Растворитель смачивает полоску, и жидкий фронт движется вверх за счет капиллярных сил. Вместе с растворителем по бумаге движутся и растворенные вещества. Если они цветные, то за движением можно наблюдать визуально. Вещество, которое лучше растворимо и менее прочно удерживается сорбентом (бумагой), поднимется выше. Когда фронт поднимется достаточно высоко и пятна разделятся, полоску вынимают и разрезают.
Колоночная хроматография — процесс, родственный рассмотренному. В качестве твердой фазы служит силикагель, помещенный в колонку. Только в этом случае смесь наносят равномерно вверху колонки, а потом добавляют растворитель. Разделенные вещества собирают внизу в разные стаканчики.
Конспект урока «Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси».
Следующая тема: «Физические и химические явления».
Информатик — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 декабря 2012; проверки требуют 8 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 декабря 2012; проверки требуют 8 правок.Информатик — ученый, изучающий информатику, теоретическую основу информации и вычислений и их применение.[1]
Информатики, как правило, работают с теоретической стороны компьютерных систем, в отличие от аппаратной части, на которой в основном сосредоточены компьютерные инженеры (хотя они частично совпадают). Хотя информатики также могут сосредоточить свою работу и исследования в конкретных областях (например, алгоритмы и структуры данных, разработки и проектирования, разработки программного обеспечения, теории информации, теории баз данных, теории сложности вычислений, численного анализа, теории языка программирования, компьютерной графики и компьютерного зрения), их основой является теоретическое исследование вычислительной техники, из которого вытекают эти другие области.[2]
Основная задача информатиков — разработать или проверить модели, часто математические по своей природе, для описания свойств компьютерных систем (процессоры, программы, компьютеры взаимодействующие с людьми, компьютеры взаимодействующие с другими компьютерами и т. д.) С общей целью поиска дизайна, который дает полезные преимущества (быстрее, меньше, дешевле, точнее и т. д.).
Большинство информатиков должны иметь докторскую степень, магистра или бакалавра в области компьютерных наук или подобных областях, как информация и компьютерные науки, или тесно связанных дисциплинах, как математика[2] или физика.[3] Сильная склонность к математике важна для программиста.
Хорошие коммуникативные навыки также важны для информатика, поскольку ключевая роль хорошего ученого — это передача результатов для использования другими; как правило, с помощью хорошо подготовленных публикаций и презентаций. Кроме того, поскольку информатики часто работают в командах над реальными проектами, они должны иметь возможность эффективно общаться с компьютерным персоналом, таким как программисты и менеджеры, а также с пользователями или другим персоналом, который может не иметь технического опыта работы с компьютером.[4]
Области специализации[править | править код]
- Теоретическая информатика — в том числе структур данных и алгоритмов, теории вычислений, теории информации и теории кодирования, теории языка программирования и формальных методов
- Компьютерные системы — включая компьютерную архитектуру и компьютерную инженерию, анализ производительности компьютеров, параллелизм и распределенные вычисления, компьютерные сети, компьютерную безопасность и криптографию, а также базы данных.
- Компьютерные приложения — включая компьютерную графику и визуализацию, взаимодействие человека с компьютером, научные вычисления и искусственный интеллект.
- Разработка программного обеспечения — применение разработки к разработке программного обеспечения системным методом
Информатики часто нанимаются фирмами, выпускающими программное обеспечение, научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими организациями, которые разрабатывают теории, позволяющие разрабатывать новые технологии. Информатики также работают в образовательных учреждениях, таких как университеты. Информатики могут следовать более практическим приложениям своих знаний, занимаясь такими вещами, как разработка программного обеспечения. Их также можно найти в области консалтинга в области информационных технологий, и их можно рассматривать как математиков, учитывая, сколько области зависит от математики. [5] Компьютерные ученые, работающие в промышленности, могут в конечном итоге перейти на руководящие или проектные руководящие должности. [4]
Перспективы трудоустройства для информатиков, как говорят, превосходны. Такие перспективы, по-видимому, отчасти объясняются очень быстрым ростом в области проектирования компьютерных систем и сопутствующих услуг, а также в сфере публикации программного обеспечения, которая, по прогнозам, является одной из самых быстрорастущих отраслей экономики[2]
- ↑ Орсуччи, Франко Ф. .; Сала, Николетта (2008). Рефлексивные интерфейсы: комплексная эволюция экосистем информационных технологий, справочник по информатике . п. 335.
- ↑ 1 2 3 «Ученым в области компьютерных и информационных исследований» Бюро трудовой статистики США. 29 марта 2012
- ↑ «Сферы занятости для бакалавров физики в частном секторе, классы 2011 и 2012 вместе взятых» Американское Физическое Общество
- ↑ 1 2 Перри, Бенджамин Бо. «Кто такой информатик?» , Университет Ньюкасла.
- ↑ «Вычислительные степени и карьера — компьютерные науки» . Computingcareers.acm.org.
Вещество — это… Что такое Вещество?
Вещество в химии — физическая субстанция со специфическим химическим составом. В философском словаре Григория Теплова в 1751 году словом вещество переводился латинский термин Substantia.
Вещество в современной физике как правило понимается как вид материи, состоящий из фермионов или содержащий фермионы наряду с бозонами; обладает массой покоя, в отличие от некоторых типов полей, как например электромагнитное[1]. Обычно (при сравнительно низких температурах и плотностях) вещество состоит из частиц, среди которых чаще всего встречаются электроны, протоны и нейтроны. Последние два образуют атомные ядра, а все вместе — атомы (атомное вещество), из которых — молекулы, кристаллы и т. д. В некоторых условиях, как например в нейтронных звездах, могут существовать достаточно необычные виды вещества.
Вещество в биологии — материя, образующая ткани организмов, входящая в состав органелл клеток.
Различие между веществом и полем
Исторически в физике делалось фундаментальное различие между веществом и полем. Поле, в отличие от вещества, мыслилось непрерывным и проницаемым, в то время как частицы вещества представлялись дискретными, или по крайней мере достаточно локализованными. Известные в классической физике поля, такие как электромагнитное и гравитационное, противопоставлялись массивным и иногда электрически заряженным частицам вещества.
Современная физика нивелирует различие между веществом и полем, считая, что все частицы (в том числе и частицы вещества, равно как и частицы, относящиеся к классическим полям) есть квантовые возбуждения различных фундаментальных полей, и так или иначе все частицы проявляют такие типично полевые свойства, как делокализованность и подчинение уравнениям движения по сути не отличающимся от полевых (о чем можно говорить как о волновых свойствах всех частиц, в том числе и частиц вещества). Выявление тесной взаимосвязи между полем и веществом привело к углублению представлений о единстве всех форм и структуры физической картины мира.
Впрочем в контексте задач, относящихся к классической физике, а иногда и несколько шире, бывает иногда довольно удобно пользоваться и старой терминологией, хотя в контексте физики в целом она уже и выглядит анахронизмом. Например, если речь идет о взаимодействии заряженных частиц с электромагнитным полем, довольно удобно, следуя традиции называть одно «полем», а другое «веществом», особенно если вещество рассматривается или чисто классически, или — если квантово — то в терминах волновых функций (что позволяет избежать чисто терминологически неудобного пересечения понятий).
Свойства вещества
Каждому веществу присущ набор специфических свойств — объективных характеристик, которые определяют индивидуальность конкретного вещества и тем самым позволяют отличить его от всех других веществ. К наиболее характерным физико-химическим свойствам относятся константы — плотность, температура плавления, температура кипения, термодинамические характеристики, параметры кристаллической структуры. К основным характеристикам вещества принадлежат его химические свойства.
Классификация веществ
Основная статья: Классификация веществ
Число веществ в принципе неограниченно велико; к известному числу веществ всё время добавляются новые вещества, как открываемые в природе, так и синтезируемые искусственно.
Химическая классификация
Индивидуальные вещества и смеси
В химии принято разделять все объекты изучения на индивидуальные вещества (иначе — соединения) и их смеси. Под индивидуальным веществом понимают абстрактное понятие, обозначающее набор атомов, связанных друг с другом по определённому закону. Граница между индивидуальным веществом и смесью веществ довольно расплывчата, так как существуют вещества непостоянного состава, для которых, вообще говоря, нельзя предложить точной формулы. Кроме того, индивидуальное вещество остаётся абстракцией в силу того, что практически достижима лишь конечная чистота вещества. Это значит, что любой конкретный, реально существующий образец представляет собой смесь веществ, пусть и с подавляющим преобладанием одного из них. Несмотря на кажущуюся надуманность этого ограничения, зачастую чистота вещества играет ключевую роль в его свойствах. Так, знаменитая прочность титана проявляется только после того, как он очищен от кислорода до определённого предела (менее сотых долей процента).
Неорганические вещества
Органические вещества
Физическая классификация
Агрегатные состояния
Все химические вещества в принципе могут существовать в трёх агрегатных состояниях — твёрдом, жидком и газообразном. Так, лёд, жидкая вода и водяной пар — это твёрдое, жидкое и газообразное состояния одного и того же химического вещества — воды H2O. Твёрдая, жидкая и газообразная формы не являются индивидуальными характеристиками химических веществ, а соответствуют лишь различным, зависящим от внешних физических условий состояниям существования химических веществ. Поэтому нельзя приписывать воде только признак жидкости, кислороду — признак газа, а хлориду натрия — признак твёрдого состояния. Каждое из этих (и всех других веществ) при изменении условий может перейти в любое другое из трёх агрегатных состояний.
При переходе от идеальных моделей твёрдого, жидкого и газообразного состояний к реальным состояниям вещества обнаруживается несколько пограничных промежуточных типов, общеизвестными из которых являются аморфное (стеклообразное) состояние, состояние жидкого кристалла и высокоэластичное (полимерное) состояние. В связи с этим часто пользуются более широким понятием «фаза».
В физике рассматривается четвёртое агрегатное состояние вещества — плазма, частично или полностью ионизированное состояние, в котором плотность положительных и отрицательных зарядов одинакова (плазма электронейтральна).
При некоторых условиях (обычно достаточно отличающихся от обычных) те или иные вещества могут переходить в такие особые состояния, как сверхтекучее и сверхпроводящее.
Примечания
- ↑ Это различие было в прошлом одним из признаков классификации физических объектов на вещество и «поля», однако на настоящий момент такая классификация устарела: в основе вещества также лежат квантованные поля, а разделение фундаментальных полей на основные классы (сопоставимые со старым делением на вещество и поле) происходит в основном по признаку спина; хотя можно признать, что на некотором глубинном уровне все бозонные фундаментальные поля безмассовы, однако в итоге некоторые из них (например, поле-переносчик слабого взаимодействия) всё же приобретают массу, а механизм же приобретения массы фермионными полями недостаточно ясен, что мешает сделать массивность или безмассовость основой какой-то содержательной классификации, особенно учитывая что вопрос о наличии массы у нейтрино был долгое время открыт и решен лишь экспериментально.
Литература
- Химия: Справ. изд./ В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. — М.: Химия, 1989
См. также
 | В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 13 мая 2011. |