01. Цели изучения курса информатики. Информация вокруг нас. Техника безопасности

История возникновения информатики

Мы знаем, что человек с древнейших времён замечал в повседневной жизни определённые закономерности и учился использовать эти наблюдения, чтобы упростить свою жизнь (использовал острые камни для охоты и разделки добычи, а шкуры убитых животных — для защиты от холода; находил пещеры, чтобы скрыться от непогоды; огнём отпугивал от жилища хищников и согревался его теплом).

С течением времени человек учился не просто использовать то, что создано природой, для собственного удобства, но и объяснять законы природы, преобразовывать её, а также конструировать устройства и сооружать объекты, формулировать закономерности их работы и экспериментировать над их улучшением.

Каждую из таких задач решали разные науки, и результаты этих трудов использовались для облегчения жизни.

Сначала изучение окружающего мира было направлено на решение главных проблем: борьбу с голодом, холодом, болезнями и облегчение физического труда.

Позже учёные задались вопросами философии и астрономии, стараясь решать всё более сложные и более глобальные задачи.

Конечно, знания накапливались, их становилось больше и больше, в своё время была создана письменность, чтобы накопленный предками опыт передавать последователям.

Шли столетия, а поколения учёных и мыслителей тратили годы и даже десятки лет, чтобы перенять из книг этот опыт, узнать о том, чего достигли люди в той или иной науке, познать всю глубину учений; и нередко случалось так, что целая жизнь проходила в дороге к той самой теме, к той строчке, в которой скрывался ключ к великому открытию.

Представьте, что перед вами большой шкаф с книгами или даже несколько шкафов, а может, и целая библиотека книг! Как быстро найти нужную вам информацию? Даже если книги расставлены на полках по областям знаний, которые в них содержатся, поиск может занять очень много времени.

Именно поэтому ценились люди, которые обладали хорошей памятью и знаниями из разных областей.

Однако в прошлом веке научно-технический прогресс шагнул вперёд, и начали создаваться машины, которые позволяли автоматизировать процессы работы с информацией: сначала — быстрее решать математические примеры, а позже — работать и с другого рода информацией.

Новая наука, сформировавшаяся, чтобы описать и решить эти процессы, рассматривает мир под особым, информационным углом зрения, но при этом не противоречит уже существующим наукам, а дополняет и развивает их.

Эта наука получила название «информатика», оно происходит от французских слов information («информация») и automatique («автоматика») и дословно означает «информационная автоматика».

Информатика. Информация. Виды информации

Информатика (фр.: Informatique; англ.: Computerscience;нем.: Informatik) — молодая наука, изучающая методы и процессы сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность её использования для принятия решений.

Первое упоминание об этой науке относят к 60-м гг. XX в., и, как вы заметили, ключевую позицию в определении науки информатики занимает слово «информация». Оно — ядро этой науки.

Каждое утро мы просыпаемся от звуков будильника, который оповещает нас о том, что пора вставать. С кухни доносится ароматный запах приготовленного завтрака, из приоткрытого окна веет прохладой утреннего воздуха.

Окружающий нас мир — это мир информации.

Информация — это сведения об окружающем нас мире.

Первичную информацию об окружающем мире: о температуре, цвете, запахе, вкусовых качествах и физических свойствах предметов, — люди и другие существа получают через органы зрения, слуха, вкуса, осязания и обоняния, через вестибулярный аппарат и нервную систему.

Наибольшее количество информации (около 90 %) человек получает с помощью органов зрения (глазами мы воспринимаем буквы, цифры, рисунки; различаем цвета, форму, размеры и расположение предметов), около 9 % — с помощью слуха и только 1 % — с помощью других органов чувств.

Таким образом, для человека информация делится на виды в зависимости от того, как она воспринимается.

Визуальная — воспринимается органами зрения. Мы видим всё вокруг. (Различаем едущие по шоссе автомобили по цветам и размерам, выбираем нужный цвет одежды, узнаём в толпе прохожих приятеля.)

Аудиальная — воспринимается органами слуха. Мы слышим различные звуки вокруг нас. (Пение птиц, звуки музыки в колонках, школьный звонок, звонок телефона.)

Тактильная — воспринимается тактильными рецепторами, например на кончиках пальцев. (Различаем материалы по мягкости и жёсткости, сухости, температуре.)

Обонятельная — воспринимается обонятельными рецепторами. Мы чувствуем ароматы вокруг. (Запах духов или одеколона, аромат приготовленного блюда, цветов, скошенной травы.)

Вкусовая — воспринимается вкусовыми рецепторами. Мы чувствуем вкусы. (Различаем кислую, солёную, сладкую и горькую пищу.)

Можно ли полностью доверять своим органам чувств?

Порой мы не верим чужим словам, но если мы что-то видим своими глазами, трогаем или попробуем на вкус, то уверены в правильности полученной информации, потому что привыкли доверять своим чувствам и ощущениям.

Но оказывается, каждый день полон иллюзий. Например, любая девушка знает, что чёрная одежда стройнит, а светлая — прибавляет вес, хотя фигура при этом не меняется.

Эта зрительная иллюзия была обнаружена ещё в XIX в. физиком Германом Гельмгольцем и была названа иллюзией освещения (irradiation illusion).

Заключается она в том, что белый квадрат на тёмном фоне кажется больше, чем тёмный на белом, хотя оба квадрата одного размера.

 учёные только совсем недавно разобрались, почему так происходит.

Оказывается, человеческий глаз имеет два главных типа нейронов: включающие (On), которые более чувствительны к светлым вещам, и выключающие (Off) — распознающие тёмные.

Так эволюция помогала выживать нашим далёким предкам, как бы делая больше объекты при плохом освещении.

Например, если ночью подкрадывается опасный хищник, включающие нейроны активируются и делают его шкуру заметнее.

А днём нет нужды выделять тёмные объекты, их хорошо видно, поэтому перед нами реальные размеры.

Есть ещё одна визуальная иллюзия, которую можно использовать в обычной жизни, — иллюзия Дельбёфа.

Обратите внимание, что внутренние круги на изображении одинаковые, но из-за внешних кругов левый кажется меньше правого. Расстояние между внутренним чёрным кругом и внешним контуром заставляет глаз ошибаться в оценке размеров внутреннего.

Этой иллюзией могут пользоваться люди на диете, потому что на маленьких тарелках одна и та же порция еды кажется больше, чем на тарелках большего диаметра (проверьте, посмотрев на картинки).

В ресторанах часто эту иллюзию используют наоборот: блюдо подают на очень большой тарелке, из-за чего даже большая порция выглядит не очень внушительно и хочется заказать ещё.

Есть одна интересная звуковая иллюзия — эффект надвигающегося звука. Если звук нарастает, человек считает, что источник звука ближе, чем если громкость снижается, хотя расположение источника при этом может не меняться.

Эта особенность тоже зародилась в первобытном обществе: если звук становится громче, то, скорее всего, опасность приближается и нужно успеть убежать или спрятаться от неё.

Исследования доказывают, что наши вкусовые ощущения тоже не самый надёжный источник информации.

Например, на восприятие вкуса еды и напитков может повлиять цвет посуды.

Учёные провели исследование, которое показало, что когда горячий шоколад подавали в кремовой или оранжевой чашке, он казался испытуемым более сладким и ароматным, чем в белой или красной посуде.

Это работает с любыми напитками: жёлтые банки усиливают вкус лимона, газировка в синей бутылке лучше справляется с жаждой, чем та же газировка в красной, а в розовой она кажется слаще.

Если так легко обмануть вкусовые ощущения, получается, что тактильному восприятию тоже нельзя доверять.

Это доказывает знаменитый эксперимент с резиновой рукой. Человек кладёт руки на стол, затем одну убирает за ширму, а вторую оставляет перед собой. Убранную руку заменяют резиновой конечностью.

Затем исследователь одновременно воздействует на резиновую руку и настоящую, спрятанную за ширмой (проводит по спрятанной руке и резиновому муляжу кисточкой). Через какое-то время человек начинает ощущать, что резиновая конечность — это его вторая рука. В какой-то момент исследователь бьёт по резиновой руке молотком, и человек ощущает боль в настоящей!

Более того, спрятанная рука перестаёт восприниматься мозгом как своя. Учёные измерили её температуру во время эксперимента, и оказалось, что рука за ширмой холоднее, чем ноги и рука, лежащая на столе.

Восприятие массы тоже не всегда отражает действительность. Например, тёмные объекты кажутся тяжелее светлых. Учёные выяснили, что при одинаковой массе и форме тёмный предмет кажется на 6,2 % тяжелее, чем светлый.

Однако, несмотря на все хитрости природы, нам приходится полагаться на наши органы чувств, потому что других источников информации у нас нет и не будет.

Просто помните, что иногда даже самые очевидные ситуации могут таить в себе особенности.

Трудности классификаций

Классификация — это средство упорядочения всех наших знаний. Классифицируя, мы объединяем в определённые группы всё, что имеет одинаковые особенности.

Делается это для того, чтобы, например, упростить новые исследования или быстрее найти нужную информацию о каком-либо предмете или явлении.

Найдя общее, мы выводим закономерности и механизмы работы, строим планы, которые в будущем могут, например, помочь совершить открытие.

Но прежде чем разделять на группы, нужно определить, по каким признакам мы будем это делать. Каждому предмету или явлению мы можем попытаться дать чёткое определение.

Дождь — это осадки в виде водяных капель. Но тогда туман тоже разновидность дождя? А очень мелкий дождь, когда мелкие капли как будто висят в воздухе, — это ещё дождь? Как бы мы ни уточняли определение, всегда будет пограничный объект.

Любая классификация условна, потому что это наша договорённость. Люди договариваются о том, как именно будет удобно рассматривать тот или иной объект, и в этом нет ничего страшного.

Например, посмотрите на свою ногу. Попытайтесь определить, где начинается и кончается колено. Почему банан — это трава, а арбуз — ягода?

Оказывается, что разумная классификация — серьёзная проблема для многих научных дисциплин, в том числе для биологии и химии.

В нынешней классификации живых существ есть группы организмов, имеющих общую генетическую историю, то есть организмы со сходной ДНК, — все они относятся к одной группе.

Такая классификация полезна, когда нужно различить организмы, которые похожи внешне, но вместе с тем, по современным воззрениям, дельфины ближе к коровам, чем к форели.

Более того, в зависимости от того, по каким признакам мы будем классифицировать, мы можем получать разные результаты. Выходит, что даже в самых строгих научных дисциплинах методы и критерии классификации сильно зависят от цели.

В древние времена считалось, что все вещества — это смешанные в разных пропорциях земля, воздух, огонь и вода.

В настоящее время такая классификация, конечно, не может считаться научной. Десятки и сотни лет прошли, прежде чем образовалась привычная современным учёным периодическая таблица Менделеева, которая и сейчас продолжает преображаться и дополняться химическими элементами.

Декарт утверждал: «Открытие порядка — нелёгкая задача, но, если он найден, понять его совсем не трудно», — а вместе с тем не стоит забывать о том, что классификации условны и любой объект можно одинаково справедливо отнести по своим свойствам к нескольким группам, как, например, «тридцать три», мы, с одной стороны, считаем информацией текстовой, а с другой — числовой.

Люди имеют дело с разными видами информации, каждый из этих видов воспринимается разными органами чувств.

Получаемую информацию человек умеет обрабатывать и представлять в текстовой, числовой, графической и других формах, которые «понимают» технические устройства.

Поэтому всю имеющуюся информацию принято разделять на группы по определённым её свойствам.

Виды информации по способу представления:

1. Текстовая информация (напечатанная, написанная, произнесённая вслух информация на любом из существующих языков).

Параграф в учебнике, сочинение в тетради, реплика актёра в спектакле, переданный по радио прогноз погоды.

2. Числовая информация (характеристики любых объектов окружающего нас мира, выраженные в числовой форме).

Возраст, вес, рост живых существ, численность населения, арифметический пример, счёт в хоккейном матче, время прибытия поезда, площадь лесов, запасы мирового океана, компьютерный код.

3. Графическая информация.

Рисунки, картины, карты, схемы, фотографии и т. д.

4. Звуковая информация (любые звуки, которые мы слышим).

Человеческая речь, музыка, сигналы машин.

5. Мультимедийная (комбинированная), многосредовая информация (цветная графика + звук + текст + видеоизображение + трёхмерные образы).

Видеофильмы, сложные компьютерные модели.

В настоящее время мультимедийная форма представления информации в вычислительной технике становится основной.

Действия с информацией

Необходимость выразить и передать имеющуюся информацию породила речь, а после — письменность, изобразительное искусство, музыку.

Самую важную информацию мы стараемся запомнить или записать.

Люди обдумывают полученную информацию, делают на её основании выводы, то есть обрабатывают информацию.

Перевод текста с иностранного языка на родной в переводчике, постановка диагноза пациенту, решение математических примеров — всё это примеры обработки информации.

Человек непрерывно совершает действия, связанные с получением, передачей, хранением и обработкой информации.

Чтение статьи, заучивание стихотворения, видеосъёмка, размещение публикации в социальной сети — это действия человека с информацией.

А вот, например, приготовление блюда — это действие с продуктами, этот процесс нельзя назвать действием с информацией. Но, чтобы обед приготовить, необходимо обладать информацией о том, как это сделать. Только тогда получится вкусно и полезно.

Каждое действие с чем-либо человек осуществляет на основе информации о том, как это делается.

Любую информацию можно представить в форме, пригодной для хранения, передачи и обработки компьютером.

Именно компьютер помогает производить любые действия с информацией, а кроме того, именно с помощью компьютера можно выполнить больший объём действий с информацией в кратчайшие сроки.

Техника безопасности и организация рабочего места

Прежде чем приступить к работе с компьютером (ноутбуком, планшетом, смартфоном и любым другим техническим средством), запомните некоторые важные правила.

Общие правила техники безопасности:

• не трогайте электрические провода и разъёмы соединительных кабелей;

• не прикасайтесь к экрану и тыльной стороне монитора (если вы работаете на ПК);

• не размещайте на рабочем месте посторонние предметы;

• не приступайте к работе с мокрыми, грязными руками, в мокрой одежде;

• во время урока за компьютером не вставайте, не занимайтесь посторонней работой.

Требования безопасности перед началом работы на компьютере:

• при выключенном питании осмотрите компьютер и убедитесь, что нет нарушения изоляции и целостности корпуса компьютера и проводов;

• если вы работаете с ПК, обратите внимание, не свешиваются ли провода так, что можно их задеть во время работы.

Требования безопасности во время работы на компьютере:

• соблюдайте оптимальное расстояние от глаз до экрана (60–70 см);

• в случае возникновения зрительного напряжения или усталости, не вставая с места выполните несколько упражнений.

Требования безопасности в аварийных случаях:

• не пытайтесь самостоятельно устранять неисправности в работе аппаратуры;

• при обнаружении дефектов компьютера в процессе работы, появлении гари или необычных звуков немедленно прекратите работу и сообщите об этом взрослым.

Требования безопасности по окончании работы на компьютере:

• отключите аппаратуру;

• наведите порядок на рабочем месте.

Кроме того, чтобы не навредить своему здоровью, необходимо соблюдать простые рекомендации:

• неправильная посадка за компьютером (или любым другим техническим средством) может вызывать боли в плечах, спине и шее, поэтому старайтесь сидеть свободно, не сутулясь, не наклоняясь вперёд и не наваливаясь на спинку стула; ставьте ноги на пол, не вытягивая и не подгибая их слишком сильно;

• плечи должны быть расслаблены, локти — слегка касаться туловища, предплечья должны находиться на высоте клавиатуры;

• стул следует отрегулировать так, чтобы угол между плечом и предплечьем был чуть больше прямого; от стола до туловища должно быть около 16 см, линия взгляда должна быть направлена в центр экрана;

• длительная работа за компьютером вызывает утомление глаз, поэтому каждые 15 минут старайтесь отводить взгляд от экрана и делать гимнастику для глаз (или смотреть на удалённые предметы).

Заключение

Информация — это сведения об окружающем нас мире.

Информатика — молодая наука, изучающая методы и процессы сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность её использования для принятия решений.

Первичную информацию об окружающем мире — о температуре, цвете, запахе, вкусовых качествах и физических свойствах предметов — люди и другие существа получают через органы зрения, слуха, вкуса, осязания и обоняния, через вестибулярный аппарат и нервную систему.

Виды информации по способу восприятия: визуальная, аудиальная, тактильная, обонятельная, вкусовая.

Виды информации по способу представления: текстовая, числовая, графическая, звуковая, мультимедийная.

Человек непрерывно совершает действия, связанные с получением, передачей, хранением и обработкой информации.

Общие правила техники безопасности:

• не трогайте электрические провода и разъёмы соединительных кабелей;

• не прикасайтесь к экрану и тыльной стороне монитора (если вы работаете на ПК);

• не размещайте на рабочем месте посторонние предметы;

• не приступайте к работе с мокрыми, грязными руками, в мокрой одежде;

• во время урока за компьютером не вставайте, не занимайтесь посторонней работой.

Список литературы

Босова, Л. Л. Информатика. 5 класс: учебник / Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2019.

Список использованных источников

Рис. 1. Иллюстратор Зотова Е. М.

Рис. 2. Источник: pexels.com / автор: Mikhail Nilov / название: aerial footage of wind farm

Рис. 3. Источник: pexels.com / автор: Kelly Lacy / название: a tilt drone shot of a water dam road bridge

Рис. 4, 5, 9-14, 1–6, 15, 17, 19–26. Иллюстратор Лайтарук Е. Б.

Рис. 6, 1, 2, 16, 18. Изображения используются согласно лицензии Shutterstock/FOTODOM

Рис. 7. Источник: unsplash.com / автор: Museums Victoria / название: Apple computer

Рис. 8. Источник: unsplash.com / автор: Museums Victoria / название: woman in black coat standing in front of mirror

Домашнее задание

1. Какую роль играет информация в жизни человека?

2. Что такое информатика?

3. На какие виды делится информация в зависимости от того, как она воспринимается?

4. Какие бывают виды информации по способу представления?

5. Какие существуют действия с информацией?

6. Перечислите общие правила техники безопасности при работе с компьютером.

Босова Л. Л., Босова А. Ю. Информатика. 5 класс: учебник. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2019. — С. 5–9, 13–16.