3 TEMA

 

 

 

Informacijos procesai

 

          Informacijos procesais vadinami veiksmai, kuriuos galima atlikti su informacija. Dažniausiai minimi penki su informacija susiję veiksmai: kaupimas, saugojimas, apdorojimas, perdavimas, paieška. Tiesą sakant, informacijos apdorojimą būtų galima laikyti bendriausiu procesu: juo galima išreikšti visus su informacija atliekamus veiksmus. Tačiau praktiškai patogiau išskirti tokius svarbius veiksmus, kaip kaupimas, saugojimas, perdavimas, paieška. 

 

 

1 pav. Informacijos procesų rūšys

 

          Informacijos kaupimas (kaip ir rinkimas) – pradinė darbo su informacija stadija. Kartais informacija yra kaupiama atsitiktinai, tačiau dažniausiai turint kokį nors tikslą, pavyzdžiui, parašyti kursinį darbą ar pan. Kaupti galima dokumentuotą informaciją. Nesukaupsi žodžiais išsakytų minčių jei jie nebus užfiksuoti kurioje nors laikmenoje. Kaupimo procesas gana svarbus tolesnei visuomenės raidai. Sukaupta informacija gali naudotis mokslininkai, rašytojai, kultūros veikėjai.

          Informacijos saugojimas – tai procesas, skirtas sukauptai ir dažniausiai šiek tiek apdorotai informacijai saugoti. Vadinasi, informacijos saugojimas glaudžiai susijęs su kaupimu: reikia sukaupti, kad turėtum ką saugoti. Informacijos saugojimo priemonės nuolat kinta. Didžiulį perversmą saugant informaciją padarė spausdinimo išradimas. Nauja informacijos saugojimo era prasidėjo sukūrus kompiuterį, ištobulinus jo įrenginius bei technologiją.

           Informacijos apdorojimas. Gautą (perduotą, priimtą) informaciją stengėmės suprasti, išskirti, kas mums svarbiausia, ir tai įsiminti. Informaciją nuolat lyginame, gretiname. Iš turimų žinių darome išvadas, kuriame hipotezes, o joms patvirtinti arba paneigti ieškome naujos informacijos.visą mūsų protinį darbą galima laikyti informacijos apdorojimu. Išradus kompiuterį, žmogus tapo laisvas ne tik nuo nekūrybiškų ir nuobodžių aritmetinių skaičiavimų, bet ir atsirado galimybė apdoroti kitokios rūšies informaciją: tvarkyti tekstus, piešinius ar pan. Šiandien pasaulyje informacijos apdorojimas vis tobulinimas, vis ieškoma žmogui patogesnių būdų ir priemonių.

          Informacijos perdavimas. Žinios, kurias turi sukaupęs vienas individas, tampa informacija iš esmės tik tuomet, kai jos perduodamos kitam. Informacijos perdavimas glaudžiai susijęs su informacijos mainais, komunikacija. Informacijos saugojimas bei kaupimas įgyja prasmę tuomet, jei vėliau šią informaciją bus galima perduoti. Informacijos perdavimas vyksta dviem aspektais – erdvėje ir laike, .t.y.:

1)             būtina perduoti informaciją iš vienos vietos į kitą

2)             ir būtina, kad ji pasiektų priėmėją norimu laiku.

          Rašytinę ir spausdintinę informaciją perduoda paštas, spauda, knygos. Tai paprasčiausi informacijos perdavimo būdai. Išradus telegrafą, radiją, telefoną, televiziją, informacija perduodam kur kas greičiau. Kompiuteris ne tik paspartino informacijos perdavimą, bet ir suteikė galimybę kiekvienam žmogui perdavinėti didelius kiekius informacijos daugeliui žmonių.

          Informacijos paieška. Kol informacijos buvo nedaug, susirasti reikimą nebuvo sunku. Šiandien joks specialistas nebepajėgia net peržiūrėti pasaulyje leidžiamų jo specialybės žurnalų. Informacijos paieška kasdien tampa vis sudėtingesne problema. Kuriamos automatinės paieškos sistemos, bibliotekų katalogai perkeliami į kompiuterių tinklus ir t.t.

         

 

Informacijos ir informatikos raidos etapai

 

          Informacijos rinkimu, kaupimu, saugojimu, perdavimu, apdorojimu, paieška žmonija rūpinosi visais laikais, nuolat tobulino informacinius įrankius ir priemones. Žmonijos evoliucijoje galime išskirti penkis ryškius informacinius etapus:

         

         

2 pav. Informacijos raidos etapai

 

Kalba – pirmoji sudėtinga komunikacijos priemonė.

Raštas yra žodinės kalbos grafinė išraiška. Akustiniai signalai (garsai, žodžiai, sakiniai) paverčiami sutartiniais simboliais. Užrašytą žodį galima  perskaityti, .t.y. paversti garsu, ir atvirkščiai, garsą užfiksuoti, įamžinti popieriuje, lentoje ar pan. Raštas padidino visuomeninės informacijos kaupimo bei daugkartinio vartojimo galimybes. Rašytinę informaciją galima apdoroti (perrašyti, versti į kitas kalbas ir pan.).

Sukūrus spaudą atsirado galimybė pereiti nuo tiesioginio ryšio (kalbos) ir brangaus, ribotai skleidžiančio informaciją rankraštinio dokumento prie plataus informacijos plitimo bei vartojimo.

Teleryšiai -  iš esmės skirtinga informacijos procesų pakopa. Maždaug prieš 160 metų buvo sukurtas sudėtingas techninis įrenginys – telegrafas, atliekantis dvi informacijos funkcijas: paverčiantis simbolius elektromagnetiniais impulsais ir perduodantis juos per atstumą ryšių kanalais. Praėjus keliems dešimtmečiams po telegrafo išradimo atsirado telefonas. Vėliaus buvo sukonstruotas radijas, prieš pusę amžiaus atsirado televizija.

Atsiradus techninei priemonei - kompiuteriui – prasidėjo naujas informacijos etapas. Dabartiniai kompiuteriai gali įvairiausiai apdoroti informaciją. Juose yra efektyvus ryšys tarp informacijos kaupimo, saugojimo, perdavimo, apdorojimo bei paieškos.

 

 

Kompiuterių kartos

 

          Informatikos raidos etapus taip pat atspindi kompiuterių vystymosi kartos (Computer generations), kurių išskiriama penkios.

 

          Pirmoji karta – 1944-1958 metai. Tai ankstyviausieji bendros paskirties kompiuteriai. Duomenims įvesti ir informacijai išvesti buvo vartojamos perfokortos, perfojuostos ir magnetinės juostos. Elementinė bazė – elektroninės lempos, varžos, kondensatoriai. Šie kompiuteriai buvo lėti, dideli, nepatikimi ir labai kaisdavo. Jie vienu metu galėjo vykdyti tik vieną programą.

 

          Antroji karta – 1959-1963 metai. Elementinė bazė – tranzistoriai, kurie žymiai mažesni ir neskleidžia tiek šilumos, kaip elektroninės lempos. Atminties įrenginiuose naudojamos magnetinės šerdys, suvertos laidais, kuriais tekėjo elektros srovė. Taip pat pradėti naudoti magnetiniai diskai, suverti ant vienos ašies. Žymiai sumažėjo gabaritai, sunaudojama energija, išaugo greitis ir patikimumas. Tobulėjo programinė įranga, atsirado aukšto lygio programavimo kalbos. Skirstomos pagal panaudojimą – moksliniams-techniniams skaičiavimams, gamybos valdymui, bet vartotojai betarpiškai prie jų neprieina, bendrauja per aptarnaujantį personalą.

 

          Trečioji karta – 1964-1970 metai. JAV sukuriama integrinė grandinė (integrated circuit) ant silicio plokštelės, atliekanti sudėtingo loginio bloko funkcijas, kuri pakeitė tranzistorius.  Žymiai sumažėjo kompiuterių matmenys, jie pradėti vadinti mini kompiuteriais. Duomenims saugoti dar plačiau naudojami magnetiniai diskai. Vienu metu kompiuteris gali vykdyti keletą programų, gali dirbti keletas (keliolika) vartotojų. Atsiranda operacinė sistema su vartotojo interfeisu, todėl šios kartos kompiuteriais jau pradeda dirbti patys įvairių profesijų vartotojai per nutolusius terminalus.

 

          Ketvirtoji karta – 1971-1987 metai. Buvo sukurta didžioji integrinė grandinė (large scale integrated circuit). Tai tūkstančiai integrinių schemų vienoje silicio plokštelėje– mikroschemoje (luste, “čipe”). Vėliau sukuriama labai didelė integrinė schema(very large scale integrated circuit), talpinanti šimtus tūkstančių ir milijonus tranzistorių. Tai leido sukurti labai mažų matmenų centrinį procesorių– mikroprocesorių bei mažų matmenų patį kompiuterį, pavadinta mikrokompiuteriu, kurie atsirado betarpiškai darbo vietose. Duomenų įvedimui atsirado klaviatūra. Mikroprocesoriai įgalino sukurti naują kompiuterių klasę – superkompiuterius su dešimtimis ir šimtais lygiagrečiai dirbančių procesorių.

 

          Penktoji karta – 1987-iki šiol. Tai dabar naudojami ir toliau sparčiai tobulinami kompiuteriai, pagrįsti mikroprocesorine technologija. Jų vystymuisi galioja Moore’o dėsnis, sakantis, kad kompiuterio galingumo parametrai padvigubėja kas aštuoniolika mėnesių. Išplitus asmeniniams kompiuteriams centralizuotą duomenų apdorojimą pakeitė paskirstytas duomenų apdorojimas. Atsiradę kompiuterių tinklai geografinę informacijos apdorojimo vietą, aplamai, padarė gana sąlygiška. Numatomos tokios šios kartos  kompiuterių plėtros tendencijos:

Neuroniniai kompiuteriai, kurie veiks imituodami žmogaus nervinių ląstelių neuronų tinklą ir modeliuos procesus, vykstančius žmogaus smegenyse;

Optiniai kompiuteriai. Jų mikroprocesoriuose elektrinius krūvius pakeis šviesos impulsai, kuriuos perduos lazerio spinduliai;

Nanomolekulinės struktūros kompiuteriai. Projektuojama, kad juose bitas (smulkiausias duomenų elementas) bus tik vienas atomas.

Daugiaprocesoriniai kompiuteriai su labai aukštu duomenų apdorojimo lygiagretumo laipsniu.

Informacijos mainai

 

          Informacija įgyja prasmę tik tuomet, kai vartojama: vieni ją perduoda, kiti gauna. Šitaip vyksta informacijos mainai – aktyvus procesas, kuriame turi dalyvauti bent du dalyviai: informacijos siuntėjas ir jos gavėjas. Informacijos keitimasis tarp siuntėjo ir gavėjo vadinamas informacijos mainais. Kad mainai galėtų vykti, tarp siuntėjo ir gavėjo turi būti tam tikra terpė – mainų kanalas. Mainų kanalas kitaip vadinamas komunikacijos kanalu.

 

3 pav. Mainų schemos struktūra

 

          Svarbiausia – mainų dalyviai turi gebėti suprasti vienas kitą, t.y. siuntėjas turi perduoti tokią informaciją, kurią galėtų suvokti gavėjas ir atvirkščiai.

          Mainų kanalo pagrindinė funkcija – neiškreipti perduodamos informacijos. Yra ir daugiau pageidautinų savybių, tokių kaip informacijos perdavimo greitis, patogumas, pigumas, kryptingumas (kaip tiksliai pasiekiamas informacijos gavėjas) ir pan.

          Mainai – visuomet aktyvus procesas. Mainų sąvoka artima komunikacijos sąvokai, tik bendresnė. Mainų dalyviai gali būti ne tik žmonės, bet ir bet kokie įtaisai, mechanizmai. Komunikacijos procesas vyksta tik tarp žmonių, tik jiems bendraujant. Vadinasi, komunikaciją galime laikyti mainų proceso atskiru atveju.

         

          Pranešimai ir signalai. Informacija perduodama pranešimu – konkrečia jo išraiška. Pranešimas – tai konkreti informacijos išraiška. Ta pati informacija gali būti  perduodama skirtingais pranešimais. Akivaizdžiausias to įrodymas – pranešimai skirtingomis kalbomis. Kitas pavyzdys būtų pačių pranešimų formuluočių skirtumas, kai perduodama ta pati informacija, tačiau su papildomomis detalėmis. Galimas ir atvirkštinis teiginys: vienas ir tas pats pranešimas gali būti perduoti skirtingą informaciją – priklauso nuo to, kas  jį priima. Pavyzdžiui, galvos linktelėjimas mūsų šalyje reiškia pritarimą, o Graikijoje – neigimą.

          Pranešimą turi kažkas “pernešti” – iš siuntėjo perduoti gavėjui. Tam reikalingi fizikiniai reiškiniai (dydžiai), kurie sklisdami laike, perduotų pranešimus. Tokie dydžiai yra įvairūs signalai – elektros srovė, šviesa, garsas, radijo bangos ir t.t. Signalas, tai  priemonė pranešimui perduoti.

          Taigi svarbiausios sąvokos, susijusios su informacijos perdavimu, yra pranešimas ir signalas. Šias sąvokas galima išdėstyti nuosekliai pagal jų abstraktumą: informacija; pranešimas; signalas (4 pav.). 

4 pav. Informacijos, pranešimo ir signalo ryšys

 

          Žmogus pranešimus priima savo jutimo organais, techniniai informacijos gavėjai pranešimus priima įvairia signalų registravimo ir matavimo aparatūra. Abiem atvejais informacijos priėmimas susijęs su kokio tai dydžio, apibūdinančio gavėjo būklę, kitimu laiko atžvilgiu.

          Šiuo požiūriu informacinį pranešimą galime išreikšti funkcija X(t), nusakančia fizinės terpės, kurioje vyksta informaciniai procesai, medžiaginių-energetinių parametrų kaitą laiko atžvilgiu.         Funkcija X(t) įgauna bet kokias realias reikšmes, laiko intervale t. Jei funkcija X(t) tolydinė, tai perduodama tolydinė arba analoginė informacija, kurios šaltiniu dažniausiai būna įvairūs gamtos reiškiniai (temperatūra, slėgis, oro drėgnumas), gamybinių-technologinių procesų objektai (šilumos nešėjo temperatūra ir slėgis, neutronų ar elektronų srautas). Jei funkcija X(t) diskreti, tai perduodama informacija turi diskretų (pertraukiamą) pobūdį (raštas, kalba, žestai, šviesos signalai, elektros impulsai).

 

          Tolydžiuoju dydžiu vadinamas toks dydis, kuris turi be galo daug reikšmių, t.y. jų skaičius bet kuriame intervale yra begalinis.

          Diskrečiuoju dydžiu vadinamas toks dydis, kurio reikšmių skaičių galima suskaičiuoti, t.y. bet kuriame baigtiniame intervale yra baigtinis jų skaičius.

          Tolydumo ir diskretumo sąvoka labai svarbi informatikai ir telekomunikacijai. Pagal tai skirstomi signalai, o, svarbiausia, visi informaciją apdorojantys įrenginiai. Diskrečiuosius signalus apdorojantys įrenginiai vadinami skaitmeniniais, tolydžiuosius – analoginiais. Perduodant informaciją ryšio kanale atsiranda papildomos informacijos, kuri vadinama triukšmu. Triukšmų daugiau atsiranda perduodant tolydžiąją informaciją (telefonas, radijas), čia dažnesni ir jos iškraipymai. Diskrečioji informacija perduodama tiksliau, nes jos baigtinį reikšmių kiekį lengviau atpažinti. Kad perduodama ir apdorojama informacija išliktų kuo tikslesne, ji diskretinama, keičiama diskrečiąja.

 

         Diskrečiojo įrenginio pavyzdys gali būti kompiuteris.  Jo atminties būsenos nusakomos dviem skaitmenimis: nuliu ir vienetu. Taigi visos kompiuterio operacijos atliekamos su diskretiškai vaizduojama informacija.

 

 

Literatūra:

              

  1. O. Barčkutė ir kt. Ekonominė informatika. Vadovėlis, L-kla “Aldorija”, Vilnius, 1999
  2. D. Janickienė. INFORMATIKA. Vadovėlis, Vytauto Didžiojo Universitetas, Kaunas, 2001.
  3. V. Dagienė. INFORMATIKA. Trumpas informatikos kursas, L-la UAB “Gimtinė”, Vilnius, 2002.
  4. Kompiuterika moksleiviams ir studentams / B. Burgis ir kt., Kaunas: Technologija.-1999.