Н. В. МорзеВ. П. Вембер

О. Г. Кузьмінська

Експериментальний підручник для 10 класу загальноосвітніх навчальних закладів

Під редакцією Морзе Н. В.

Схвалено Міністерством освіти і науки України

Київ

2008

Морзе Н. В., Вембер В. П., Кузьмінська О. Г.Інформатика: експерим. підручник для 10 кл. / Під редак. Н. В. Мор�

зе. — К.: Вид. Корбуш, 2008. — 592 с.: іл.ISBN 978�966�2955�11�8.

Рецензенти: — Жалдак Мирослав Іванович, академік АПН України, доктор педаго�гічних наук, професор, директор інституту інформатики Національногопедагогічного університету імені М. П. Драгоманова;

— Богомолова Наталія Іванівна, вчитель інформатики Києво�Печерсь�кого ліцею «Лідер» м. Києва, вчитель�методист, Заслужений вчительУкраїни;

— Коровякіна Людмила Степанівна, вчитель інформатики спеціа�лізованої загальноосвітньої школи №9 І–ІІІ ступенів м. Фастова,вчитель�методист, Заслужений вчитель України.

Художники: Ірина Медведовська, Тетяна Солдаткіна, Тетяна Шаркова

Схвалено до використання у навчально�виховному процесізагальноосвітніх навчальних закладів

(Протокол засідання коміії з інформатики Науково�методичної ради з питаньосвіти Міністерства освіти і науки України № 8 від 5 червня 2008 року)

ББК 32.81я721М79

ББК 32.81я721

ISBN 978�966�2955�11�8

М79

© Морзе Н. В., Вембер В. П., Кузьмінська О. Г., 2008© Видавець Корбуш,

верстка, дизайн, оригінал�макет, 2008

Навчальне видання

МОРЗЕ Наталія Вікторівна,ВЕМБЕР Вікторія Павлівна,

КУЗЬМІНСЬКА Олена Геронтіївна

ІНФОРМАТИКАЕкпериментальний підручник для 10 класу загальноосвітніх навчальних закладів

Схвалено Міністерством освіти і науки України

Відповідальний за випуск Ю. О. КорбушРедактор В. М. Ліченко

Художній редактор І. П. МедведовськаПринциповий макет І. П. Медведовська

Підписано до друку 15.07.2008 р. Формат 70х100/16. Папір офс.Друк офс. Ум. друк. арк. 48,1. Ум. фарбовідб. 192,4. Обл.�вид. арк. 51,31. Тираж 5 000 пр.

Видавець Корбуш, 03680, м. Київ, вул. Радіщева, 12/16. Свідоцтво № 2479 від 28.04.2006 р.Тел. 8 (044) 599�64�48, 599�70�56. E�mail: lenkorr@ukr.net

Виготовлено згідно СОУ 22.2�02477019�07:2007

Віддруковано на ВАТ «Білоцерківська книжкова фабрика»,09117, м. Біла Церква, вул. Леся Курбаса, 4.

3

Ви тримаєте у руках новий посібник з інформатики. Автори сподіваються, щонавчатися за ним вам буде не лише корисно, а й цікаво! Це станеться за умоввашої наполегливої праці.

Навчання за посібником має особливості: для кожного уроку виділено окремутему, яка подається у відповідях на запитання, з якими можна ознайомитися напочатку теми. Крім того, у посібнику містяться практичні роботи, завдання якихслід виконувати на комп’ютері та одержані результати зберігати в спеціальнійструктурі папок.

Кожний урок складається з основного та додаткового матеріалу («Поглиб�люємо знання»), що поділяється на теоретичну та практичну частини: «Вив�чаємо» та «Діємо». Перш ніж розпочати роботу на комп’ютері (Діємо), радимовам ознайомитися з теорією (Вивчаємо), а потім брати компакт-диск до посіб-ника та починати послідовно крок за кроком виконувати запропоновані вправи,які передбачають використання файлів-заготовок.

Посібник містить значки — це особливі навігаційні підказки, які допоможутьзорієнтуватися в його змісті та завданнях:

Дорогі друзі!

— посилання на робочий зошит, у якому містяться завдання з друко-ваною основою для виконання — таблицями, діаграмами, схе-мами, які дозволять швидше оформити розв'язок;

— посилання на компакт-диск, на якому містяться файли-заготовки,які необхідно скопіювати до комп’ютера та виконати вказані дії.

У кінці кожного уроку пропонується дати відповіді на запитання та виконатизавдання в рубриках: «Обговорюємо» та «Працюємо в парах». Зробити це можнасамостійно або при обговоренні в парах чи в малих групах. Перевірити знання один уодного легше в парах. Так часто буває в реальному житті!

Ви зможете швидко виконати практичні завдання з рубрики «Працюємо самос�

тійно» за умов відпрацювання на комп’ютері практичних вправ рубрики «Діємо». Деяківправи посібника містять посилання на робочий зошит, який можна використовуватидля оформлення відповідей на запитання та завдання, малювання схем або діаграм дляпорівняння, заповнення таблиць тощо.

Ще одна рубрика кожного уроку — «Досліджуємо». Вона для допитливих, длятих, хто хоче більше дізнатися про методи та засоби інформатики, навчитися са-мостійно опановувати нові комп’ютерні технології та програми, що постійно з’явля-ються на ринку, та розв’язувати з їх допомогою різні практичні, навчальні та науковізавдання.

Частина завдань, запропонованих у посібнику, передбачають використання Інтер-нет-зв’язку та відповідних ресурсів Інтернету. Більшість матеріалів, які необхідні длявиконання таких завдань, можна знайти на компакт-диску до посібника.

В сучасному інформаційному суспільстві важко досягти успіху не лише без знань,а й без вмінь працювати творчо, в команді над проектом. Саме тому у посібникуподано два навчальних проекти.

— додаткове питання — перегляньпідрозділ «Поглиблюємо знання»;

— ознайомся — це пояснення терміну або процесу;

— запам’ятай — це означення;

4

1. «Інтернет�клуб — в наших руках!». Почнемо з малювання ескізу майбутньогоІнтернет-клубу, вибору комп’ютерної техніки, її підключення та облаштуваннякомп’ютерної мережі, з’ясування розцінок для придбання техніки тощо. Далізнайдемо в Інтернеті відомості про провайдерів й оберемо організацію, щонадаватиме доступ до Інтернет-ресурсів. Створимо для клубу логотип задопомогою графічного редактора, напишемо в текстовому редакторі правилаповедінки в Інтернет-клубі, розробимо комп’ютерні презентації про майбутнійпроект та рекламні листівки, підрахуємо бюджет такого проекту, доходи тавитрати, створимо рекламу в Інтернеті, свій сайт про послуги, що надаватимуться,розробимо базу даних, яка допоможе вирішувати деякі проблеми вашої спільноти.Дізнаємося, як знайти спонсорів для відкриття Інтернет-клубу та розробитибуклети і постери про його діяльність.

2. «Подорожуємо Україною!» У кожного небайдужого українця є бажання зробитиУкраїну ще більш привабливою для всіх, хто цікавиться її сьогоденням, минулим тамайбутнім. Ми пропонуємо учням всієї країни, кожному у своєму місті, районномуцентрі чи селищі долучитися до створення особливої карти нашої держави —карти, на якій за допомогою невеличких позначок будуть вказані цікаві місця таособливості (природні, історичні, культурні тощо) кожного мальовничого куточкаУкраїни.

В рамках цього проекту також створимо презентації про історичні пам’ятки таунікальні міста, про людей, які там живуть і працюють, розробимо Вікі-сторінку та сайти,підготуємо фотоальбоми про себе, свої школи, громади та маршрути, за якими можнаподорожувати, відпочивати, складемо список відповідних Інтернет-ресурсів тощо.

Розмістити матеріали, створені в процесі роботи над проектами, можна на Вікі-сторінці за адресою http://eduwiki.uran.net.ua/wiki.

Сподіваємося, що навчання за посібником не лише дозволить опанувати інфор-маційні технології та набути відповідних знань, а й сприятиме розширенню кругозору,формуванню вмінь працювати в команді та ефективному використанню знань уповсякденному житті.

Бажаємо успіхів та творчої наполегливої праці!

5

6

Ми живемо в матеріальному світі, і все, що нас оточує, можна віднестидо фізичних тіл або до фізичних полів. З курсу фізики відомо, що фізичнітіла та поля перебувають у стані безперервних змін, пов’язаних з обміноменергією та її переходом з однієї форми в іншу. І зміна тіл, і зміна полівможе супроводжуватися появою сигналів. Усі види сигналів можна ре!єструвати. В момент реєстрації сигналів утворюються дані. Коли ці даніпочинає використовувати людина, вони стають для неї інформаційнимиданими, або інформацією.

Наприклад, коли легкоатлет перетинає фінішну смугу, його результатреєструється за допомогою секундоміра (числові дані), відеокамери (відео!зображення — графічні дані), фотокамер (фотознімки — графічні дані),можливо, звуку сирени (звуки — звукові дані), запису в протоколі (текстовідані), радісних вигуків вболівальників (звукові дані) тощо. Коли суддіприймають рішення щодо визнання переможця змагань, у яких брав участьспортсмен, зафіксовані дані перетворюються в інформацію. При прослу!ховуванні або читанні повідомлень про результати змагання, які кожналюдина сприймає по!різному, одержується різна інформація.

1. Визначаємо поняття інформації.Ознайомлюємося з інформатикоюяк наукою

Сьогодні обсяги різноманітних даних, які отримує сучасна активна лю�дина, зростають у геометричній прогресії. Як встигати їх опрацьовувати,шукати, аналізувати, фільтрувати, зберігати? Які для цього потрібні засобий методи? На ці та багато інших запитань можна знайти відповіді, якщовивчати інформатику.

Що називають інформацією? Чому суспільство називається інфор!маційним?Які технології називають інформацій!ними?Що вивчає наука інформатика?Який зв’язок між повідомленням та ін!формацією?Що може бути носієм повідомлення?

Як формувалось інформаційне сус!пільство?Якою є природа сигналів?Коли повідомлення стають шумом?Які властивості мають повідомлення?

Ви дізнаєтесь: Додатково:

1.1. Що називають інформацією?

7

Інформація є неозначуваним, фундаменталь!ним поняттям, як точка та площина в матема!тиці. Але можна виділити її суттєві ознаки тавластивості.

Інформація походить від латинського словаinformatio, яке має кілька значень: роз’яснення,виклад, тлумачення; представлення, поняття;ознайомлення, просвіта.

В англійській мові слово information (в напи!санні informacioun) вперше з’явилось у 1387 році.Сучасного написання це слово набуло у XVI ст. Усхіднослов’янські мови слово «інформація»прийшло з Польщі у XVIІ ст.

Особливість цього поняття в тому, що воно використовується в усіх безвинятку сферах людської діяльності: філософії, природничих і гуманітар!них науках, біології, медицині та психології, фізіології людини і тварин,соціології, техніці, економіці, повсякденному житті. Тому тлумаченняпоняття «інформація» залежить від методів певної науки, мети до!слідження, конкретної ситуації, моменту часу або просто від життєвогодосвіду людини чи навіть її психічного стану.

1.2. Чому суспільство називається інформаційним?

Слово informatio складається з префікса in� (в-, на-, при-) і дієсловаformо (надаю форму, створюю), пов'язаного з іменником forma(форма).

Цивілізація в процесі свого розвитку пройшла кілька етапів, на кожномуз яких рівень життєдіяльності як окремих людей, так і спільнот залежав відїх поінформованості та здатності ефективно опрацьовувати дані. Етапистворення нових засобів і методів опрацювання даних, що спричинилисуттєві зміни в суспільстві — змінили спосіб виробництва, стиль життя,систему цінностей, називають інформаційними революціями.

Інформаційні революції спричинили поетапний перехід від аграрногосуспільства до інформаційного, де інтелект і знання є засобом і продуктомвиробництва.

Основа — розвиток сільськогосподарських

відносин, пов’язаних із системою

землекористування

Основа — розвиток промисловості

та її технічного

забезпечення

Основа — розвиток технологій отримання,

збереження, накопичення, опрацювання, обміну

та продажу даних

аграрне індустріальне інформаційне

8

Інформаційне суспільство — нова історична фаза розвитку цивілізації,в якій головними продуктами виробництва є інформаційні дані та знання,оскільки:

об’єм знань, що породжується світовою спільнотою, подвоюєтьсякожні 2—3 роки;щодня у світі публікується 7000 наукових статей;об’єм даних, що передаються за допомогою штучних супутниківЗемлі протягом двох тижнів, є достатнім для заповнення 19 міль!йонів томів;в індустріально розвинених країнах учні на момент закінчення школиотримують більше інформації, ніж їхні бабусі та дідусі за все життя;в наступні три десятиліття в суспільстві відбудеться стільки ж змін,скільки їх було за останні три століття.

Характерними ознаками інформаційного суспільства є:

збільшення ролі даних і знань у житті суспільства та окремої людини;збільшення частки інформаційних комунікацій, продуктів і послуг уваловому внутрішньому продукті;створення глобального інформаційного простору, який забезпечує:ефективні комунікації людей, їх доступ до світових інформаційнихресурсів, задоволення їхніх потреб щодо інформаційних повідомленьі послуг.

Як формувалось інформаційне суспільство?

1.3. Які технології називають інформаційними?

Для ефективного опрацювання різноманітних даних сучасного інфор!маційно насиченого середовища та прийняття на основі отриманихрезультатів своєчасних і правильних рішень необхідні нові знання тавміння застосовувати технології (від грецького techne — мистецтво,майстерність, техніка, вміння і logos — слово, вміння передавати) опрацю!вання даних.

Технологія — це сукупність методів і засобів реалізації людьмиконкретного складного процесу шляхом поділу його на системупослідовних взаємопов’язаних процедур і операцій, які ви-конуються більш або менш однозначно і мають на меті досягненнявисокої ефективності певного виду діяльності.

Загальний рівень розвинутості та сукупність створених і використанихтехнологій — технологічний лад — є важливою складовою культурисуспільства, що істотно впливає на сталість розвитку економіки, а відтак єоднією з найхарактерніших ознак цивілізації.

Інформаційні технології (ІТ) — сукупність методів, засобів і при-йомів, що використовуються з метою збирання, зберігання, опра-цювання, розповсюдження, відображення й використання різно-манітних даних задля інтересів і потреб користувачів.

9

У сучасному інформаційному суспільстві основним технічним засобомопрацювання різноманітних даних є персональний комп’ютер. Для реа!лізації методів опрацювання даних використовують програми. Поєднанняж інформаційних і сучасних комунікаційних технологій, що забезпечуютьпередавання повідомлень і даних різними засобами (телефон, факс, теле!бачення, супутниковий зв’язок тощо), докорінним чином змінило рівень іформи ділової та соціальної активності людей. Інформаційні технології всучасному світі ще називають інформаційно-комунікаційними (ІКТ),підкреслюючи використання комп’ютерних мереж і відповідних сервісів.

В інформаційному суспільстві набуття ключових базових знань і нави!чок, до яких належить, зокрема, знання можливостей використання сучас!них інформаційно!комунікаційних технологій і вміння застосовувати їх напрактиці, є запорукою успішності та творчої реалізації кожної людини.

1.4. Що вивчає наука інформатика?

Інформатика вивчає інформаційні технології, інформаційні системи,сучасні засоби та методи опрацювання даних, системи штучного інтелекту,комп’ютерні комунікації тощо.

Інформатика — це наука, що вивчає структуру й загальні влас-тивості даних, а також методи й засоби їх створення, пошуку,збереження, опрацювання, передавання та використання в різнихсферах діяльності людини.

Інформатика є комплексною науково!технічною дисципліною, яказаймається створенням нових технологій для розв’язування проблем у різ!них галузях наук.

Термін інформатика виник на початку 60-х років у Франції (від фр.information — інформація та automatique — автоматика) для позна-чення автоматизованого опрацювання різноманітних даних. У англо-мовних країнах цьому слову відповідає синонім Computer Science(комп’ютерні науки), оскільки термін інформатика означає не тількивідображення досягнень комп'ютерної техніки, але й пов’язаний зпроцесами передавання та опрацювання даних різної природи.

1.5. Який зв’язок між повідомленням та інформацією?

Слово сигнал має спільний корінь з sign (англ.), що в перекладіозначає «знак, символ». Написане слово, дорожній знак, картина,жест регулювальника дорожнього руху, телеграма несуть деякіповідомлення, означають певні поняття і, таким чином, теж є сиг-налами.

Сигнали можуть впливати на зміну інших об’єктів при їх реєстрації. Прицьому утворюються дані. В залежності від пристроїв, що використовують!ся для реєстрації та опрацювання, утворюються різні набори таких даних.

Повідомлення передаються за допомогою послідовностей сигналів різ!ної природи: звуків, тексту, зображень, жестів, графіків, цифрових данихтощо.

10

Сигнал у його найпростішій формі може приймати два дискретнихзначення. Наприклад, є вогонь у сигнальній башті чи його немає, людина звами згодна (кивок головою) чи ні, учень піднімає руку для відповіді чи ні,існує телефонний зв’язок з потрібним абонентом чи відсутній тощо.

Одні й ті самі повідомлення можна подати за допо!могою сигналів різної природи, тобто однаковіповідомлення можуть нести різні дані. І навпаки, одній ті самі дані можна передати за допомогою різноїпослідовності сигналів — тобто повідомлень. На!приклад, про місце, де дозволяється переходити

вулицю пішоходам, можна повідомити написомна спеціальному щиті «Перехід» або по!

фарбувати місце переходу на дорозі білимисмугами тощо. Словосполучення «хороша

погода» може означати і сонячнупогоду, і дощову, і теплий літній день, іморозний зимовий. Слово «голова»може означати голову людини чи тва!рини або зображення голови, або лю!дину, якщо це керівник, або матизначення, як у виразі «Хліб — усьомуголова». Кивок головою згори донизу вукраїнців є знаком згоди, а в болгарів —знаком заперечення.

Інформаційне повідомлення зав!жди передбачає наявність джерела(відправника), приймача (адресата) іканалу зв’язку між джерелом і прий!мачем. Відправником і приймачемможе бути людина, зокрема, якавикористовує комп’ютер. Каналзв’язку — середовище, через якездійснюється передавання сигналіввід джерела до приймача. Наприклад,коли ви розповідаєте своєму другуцікаву новину (повідомлення), кана!лом зв’язку є повітря; якщо виспілкуєтесь по телефону чи надсила!єте один одному листи, то викорис!товується інший канал. Каналомзв’язку може бути електричний абооптоволоконний кабель, радіохвилі,світлові хвилі, звукові хвилі тощо.

Якою є природа сигналів?

11

Повідомлення можуть бути усними, пись!мовими чи організованими якимось іншимчином. Прикладами повідомлень є показни!ки вимірювального пристрою, дорожні знаки,текст телеграми, розповідь оповідача, відпо!відь учня тощо.

Щоб зробити правильні висновки, набірданих (показників, характеристик, ознак)повинен бути достатнім, тобто більш повнимі вичерпним, а також містити якомога меншенадлишкових, необов’язкових повідомлень(фактів, ознак, проявів досліджуваного яви!ща). Такі надлишкові повідомлення нази!вають шумом. Шум завжди заважає й можепризвести до неправильних висновків і прий!няття на їх основі неправильного рішення.

В історії людства відомий подвиг грецького воїна, пов’язаний ізпередаванням повідомлення. 490 р. до н.е., після перемоги грець-кого війська над персами біля поселення Марафон, що знаходитьсяна віддалі 40 км від Афін, до столиці послали воїна для передаванняповідомлення про перемогу. Воїн пробіг без відпочинку всювідстань від Марафону до Афін. Прибігши до столиці, він вигукнув«Ми перемогли!», і впав мертвий. На честь цього подвигу й нині наОлімпійських іграх проводяться змагання з марафонського бігу.

У цьому контексті важливо, щоб повідомлення задовольняли такимвластивостям, як об’єктивність, вірогідність, повнота, актуальність, зро!зумілість.

Зростаючі потоки повідомлень, необхідність зберігання їх у великихобсягах сприяли розробці й застосуванню носіїв повідомлень, щоб забез!печити можливість довготривалого їх зберігання в досить компактнійформі. Носій — фізичний об’єкт, на якому зберігаються повідомлення. При!кладами носіїв для тривалого зберігання повідомлень можуть бути камінь,дерев’яна чи металева поверхня, папір, фото! і кіноплівка, магнітна, аудіо!та відеоплівка, магнітні та оптичні диски тощо.

Особливе значення має повідомлення на довгоіснуючих носіях, якеназивають письмом. Прикладом може бути послідовність друкованих чирукописних знаків, що сприймаються зором, письмо, що сприймається надотик сліпими. Фіксація зображень, наприклад, в кіно, також є письмом.

Коли повідомлення стають шумом?

Які властивості мають повідомлення?

1.6. Що може бути носієм повідомлення?

12

Листи і газети — один із найдавніших прикладів передавання повідомленьчерез записи на довгоіснуючих носіях. Сьогодні, крім паперових та іншихповерхонь, для подання повідомлень використовують магнітні плівки ідиски, світловідбиваючі поверхні (лазерні диски), електронні схеми та іншіпристрої. Прикладами повідомлень на недовгоіснуючих носіях є повідом!лення, що передаються телефоном, жестами.

Носії повідомлень можна розрізняти не тільки за матеріалом, з якоговони виготовлені, а й за способом їх виготовлення (наприклад, рукописні,машинописні), за специфікою призначення (мікрофотокопії, креслення,книги для сліпих, надруковані шрифтом Брайля).

Носії даних для опрацювання за допомогою комп’ютера поділяються напаперові, електронні, магнітні, оптичні та магнітооптичні.

1.7. Як формувалось інформаційне суспільство?

Формування сучасного інформаційного суспільства ста!ло результатом кількох інформаційних революцій, кожна зяких спричинювала зміну способів опрацювання різно!манітних даних, внаслідок чого змінювалися і способи ви!робництва, і стиль життя людей, і навіть система цінностей(табл. 1.1).

Революція Передумови Наслідки

Перша інформаційнареволюція

Поява писемності

Можливість передавання знань відпокоління до покоління за допомо-гою писемних знаківВідкритий доступ до даних длябільшого кола людей

Друга інформаційнареволюція (XV ст.)

Винахід тапоширеннякнигодрукування

Розширення доступу до данихшироких верств населення

Третя інформаційнареволюція (кінець ХІХ — початокXХ ст.)

Винахідтелеграфу,телефону, радіо,телебачення

Можливість оперативно пере-давати та зберігати великі обсягиданих і повідомленьЗручність передавання звуків івізуальних образів на значнівідстані

Четвертаінформаційнареволюція (70-ті роки XХ ст.)

Винахідмікропроцесор-ної технології іперсональногокомп’ютера

Перехід від механічних, електрич-них засобів перетворення данихдо електроннихСтворення програмного забезпе-ченняМожливість здійснення обмінуданими в глобальних масштабахзавдяки появі мережі Інтернет

Таблиця 1.1

13

Сигнал — це деякий знак, що має певнеінформаційне значення. Він може бути непе-рервним (аналоговим) чи дискретним (циф-ровим) — таким, що переривається.

Аналоговий сигнал — сигнал, що неперервнозмінюється за амплітудою і у часі (напруга, що плавнозмінюється, струм чи температура). Людина звикламати справу з аналоговими повідомленнями, якіподаються за допомогою аналогових сигналів.

Протилежністю аналоговому сигналу є дискрет-ний сигнал, який має обмежені часові межі, напри!клад, імпульс. Обчислювальна техніка працює пере!важно із цифровими даними, що подаються задопомогою дискретних сигналів.

Осмислюючи різноманітні явища із навколишнього середовища,людина одержує інформацію через органи чуття: слух, зір, смак, нюх, дотик.

Світло, звук і тепло — це енергетичні сигнали, а смак і запах — це резуль!тат впливу хімічних сполук, в основі яких лежить енергетична природа.Наприклад, температура повітря, води, металу може змінюватися в певнихмежах неперервно, і повідомлення про неї за допомогою термометра єнеперервним сигналом, покази якого можуть набувати будь!яких значеньміж найменш можливим і найбільш можливим. Розміри зелених листків наодному дереві, висота звуків можуть змінюватись неперервно. Якщо ждіапазон (множину) можливих значень неперервного сигналу поділити надеякі інтервали і за покази термометра вважати, наприклад, нижні межітаких інтервалів, тоді повідомлення передаються за допомогою дискретноїмножини значень сигналу. Якщо різні кольори передавати за допомогоюпевних комбінацій цифр — номерів основних кольорів веселки, а різнізвуки — за допомогою нот, то в такий спосіб аналоговий сигнал наближеноможна подати за допомогою цифрового.

Музика, коли ми її слухаємо, передається за допомогою аналогових сиг!налів, але якщо її записати нотами, то за допомогою дискретних сигналів,оскільки всі ноти можна перенумерувати за допомогою дискретної мно!жини чисел.

Органи чуття людини можуть сприймати аналогові сигнали. Багатопристроїв, створених людиною, також призначені для вимірювання зна!чень аналогових сигналів.

До цифрових пристроїв належать персональні комп’ютери — з їх допо!могою опрацьовуються записи, що подаються в цифровій формі, черездискретні сигнали. Цифровими також є музичні програвачі лазернихкомпакт!дисків, тому музичні записи на компакт!дисках можна відтворитина комп’ютері. Як правило, при поданні повідомлень у комп’ютері вико!ристовують лише два значення відповідних сигналів, тому такі сигналиназивають двійковими. Послідовності значень сигналів, за допомогою якихподають повідомлення, називають двійковими кодами повідомлень.

Аналогові сигнали можуть бути представлені в дискретному (цифровому)вигляді.

1.8. Якою є природа сигналів?

14

1.9. Коли повідомлення стають шумом?

У результаті опрацювання деяких наборів даних ми отримуємо певнівідомості.

Відомості, які не використовуються й залишаються лише наборомданих, стають шумом.

Якщо повідомлення не несе корисноїінформації, то воно несе шум.

Тобто, за певних умов, дані можутьперетворюватись на шум, і навпаки, шумможе перетворюватись в дані.

Розглянемо приклади.Досить часто різні розповіді про ліки

та відповідні оголошення і описи нателебаченні, радіо, на рекламних щитахне привертають уваги глядача й не несутьдля нього корисних відомостей, тобто єшумом. Однак може трапитись, що багаторазів бачене оголошення чи опис раптомприверне увагу глядача і він знайде в ньо!му корисні відомості, наприклад, в опи!сах ліків у разі захворювання. У такийспосіб шум перетворюється на інфор!мацію. Після цього це повідомлення зно!ву перестане нести корисні для глядачавідомості: знову є шумом.

Якщо кілька разів повідомляєтьсяпро одну і ту саму таємницю, то при пер!

Наприклад, в процесі телефонного зв’яз!ку спочатку акустичний сигнал від людини,яка говорить, перетворюється в електрич!ний, що потім у слухавці знову перетво!рюється в акустичний.

Може змінюватись інформаційний ха!рактер сигналу: неперервний сигнал стаєдискретним (таке перетворення називаєть!ся дискретизацією, або квантуванням)чи навпаки. Перетворення аналоговогоповідомлення на цифрове (наприклад, вве!дення результатів вимірювання неперерв!них величин у комп’ютер) і навпаки в тех!ніці здійснюється за допомогою спеціаль!них пристроїв, що мають назви аналогово!цифрових і цифрово!аналогових перетво!рювачів. Прикладом такого перетворювачає модем, за допомогою якого здійснюєтьсямодуляція — тобто перетворення дискрет!ного сигналу в аналоговий, і зворотнєперетворення — демодуляція.

15

шому осмисленні повідомлення людина отримує корисні відомості, анаступні такі повідомлення для однієї і тієї самої людини є шумом. У такийспосіб відомості перетворюються на шум. Навпаки, якщо якомусь пові!домленню спочатку не надавали значення і вважали, що воно не несекорисних відомостей, а пізніше в цьому повідомленні виявили кориснуінформацію, то в такий спосіб шум стає інформацією.

1.10. Які властивості мають повідомлення?

1. Об’єктивність і суб’єктивність. Оскільки навколишній світ існуєнезалежно від нашої свідомості чи бажання, то об’єктивними є повідом!лення про характеристики об’єкта, явища чи процесу — вони не залежатьвід будь!чиєї думки чи судження.

Наприклад, повідомлення «На вулиці гарна погода» суб’єктивне,оскільки не існує об’єктивної міри вимірювання краси погоди, в той час як«На вулиці 22°С» — об’єктивне за умови, що термометр справний.

Іншим прикладом суб’єктивного повідомлення може бути таке:«Сьогодні вихідний день», в той час як повідомлення «Сьогодні неділя»містить об’єктивні дані за умови, що відправник попередньо «звірився» зкалендарем.

Об’єктивні дані можна отримати за допомогою справних датчиків,вимірювальних приладів тощо.

2. Вірогідність повідомлень відображає реальний (об’єктивний) станречей. Повідомлення вважається вірогідним, якщо його зміст не суперечитьреальній дійсності, правильно її пояснює і підтверджується нею. Так,тривалий час вважалося, що в центрі Всесвіту знаходиться Земля, а Сонцеобертається навколо Землі (геоцентрична модель всесвіту К. Птолемея).Однак така модель Всесвіту не узгоджувалася зі спостереженнями астро!номів. У 1545 р. польський астроном М. Коперник на підставі аналізу ре!зультатів значної кількості спостережень довів помилковість геоцентричноїмоделі світу та вірогідність геліоцентричної моделі.

Причинами отримання невірогідних повідомлень можуть бути: навмис!не спотворення (дезінформування); спотворення в результаті впливу завад(«пошкоджений телефон»); ситуації, коли значення реального об’єктаперебільшується чи надмірно зменшується (чутки тощо).

Наприклад, в рекламних повідомленнях нерідко перебільшуєтьсяякість товару чи послуги, що рекламується, і таким чином люди отримуютьневірогідні дані. Вірогідні дані суб’єктивного характеру можна отримати,наприклад, про лікарський препарат, який допоміг вашій бабусі, якщо цідані ви отримали саме від неї. Вірогідні та об’єктивні дані вам надастьофіційний представник торгової марки певного товару за умови дотри!мання компанією!виробником чесної політики.

Об’єктивні дані можуть тлумачитись як суб’єктивні, якщо до їх опра-цювання чи перетворення причетні люди. Прикладом такого пере-творення є припущення щодо причин деяких історичних подій чиархеологічних знахідок.

16

інформація

інформаційно�комунікаційні технології

інформатика

сигнал

носій повідомлень

1. Які ознаки характерні для інформаційних революцій?2. Що спільного мають політичні та інформаційні революції?3. Чи можна вважати синонімами поняття постіндустріальне та інфор�

маційне суспільство? Обґрунтуйте відповідь.

Для підвищення надійності й вірогідності повідомлень їх дублюють,передають різними способами і в різних формах, перевіряють, звертаючисьдо різних джерел, дослідів, підтверджень через непрямі свідчення.

3. Повнота визначає, наскільки деякий набір даних (показників, харак!теристик, ознак) є достатнім для розуміння та прийняття рішення.

Неповні дані можуть спричинити хибні висновки чи прийняття не!правильного рішення.

Наприклад, якщо необхідно встановити, про яку тварину йде мова, якщосказано лише, що тварина ловить мишей, то для однозначного висновкунаявних повідомлень недостатньо, оскільки мишей ловить і кішка, і ли!сиця, і їжак. Якщо ж додати, що тварина має чотири лапи, ніс, очі, вуха,зуби, то таке додаткове повідомлення ймовірніше несе лише шум.

4. Актуальність і корисність свідчать, що повідомлення є суттєвими упевний момент часу та мають практичну цінність. Корисність (практичнацінність) повідомлень оцінюється за тими завданнями, які можна розв’я!зати з їх використанням. Неактуальними можуть бути як застарілі дані(програма телепередач на минулий тиждень), так і повідомлення, які не єзначущими у певний момент (повідомлення для школярів про зниженняцін на вантажівки). Одне й те саме повідомлення «О 17.00 мультфільм «Яккозаки куліш варили», одержане о 16 год, несе зовсім інші відомості, ніжотримане о 18 год.

5. Зрозумілість. Якщо корисні й актуальні відомості подані незрозу!міло, то отримані повідомлення можуть виявитись марними й пере!творитись на шум. Повідомлення зрозуміле, якщо при його сприйманні невиникає потреби в додаткових відомостях.

Наприклад, якщо до людини звертаються англійською мовою раніше,ніж вона вивчила цю мову, то ця людина з почутого повідомлення винесезовсім іншу інформацію, ніж за умови попереднього вивчення англійської.

Іншим прикладом незрозумілого повідомлення є використання спе!ціальних термінів. Так, коли першокласник чує по телебаченню про деваль�вацію гривні чи валовий дохід, він навряд чи може відповідним чиномоцінити ситуацію.

17

4. Чи справді наше суспільство є інформаційним? Відповідь обґрунтуйте.5. Що таке технології? Наведіть приклади.6. Які технології використовувались в аграрному, індустріальному суспіль-

ствах, а які — в інформаційному? Порівняйте. Яка людина вважалася вкожному з типів суспільства успішною? Порівняйте ресурси кожного іззгаданих типів суспільств.

7. Як ви розумієте призначення інформатики як науки?8. Що означає термін «інформація»?9. Чи можна одні й ті самі повідомлення передати за допомогою різних

сигналів? Наведіть приклади.10. Які є носії даних? Наведіть приклади.11. Від чого залежить вибір носія даних?12. Якщо над яром вигукнути слово «луна» і у відповідь почути відлуння —

слово «луна», чи буде отримано при цьому якесь повідомлення? Якщотак, то яке? Про що? Що є носієм такого повідомлення?

13. Чи однакові відомості несуть повідомлення «+» і «знак додавання»?14. Чи містить книга, в якій не вистачає кількох сторінок, стільки ж даних, як

і нова? Чи завжди відрізняються отримані в таких випадках відомості?Від чого це залежить?

15. Чи містить кам’яна плита масою 3 т для археологів стільки ж даних, як і їїякісний фотознімок у спеціалізованому журналі? Чи однакові відомостіможуть отримати науковці?

16. Коли київська радіостанція повідомляє прогноз погоди в Україні, хтоотримує більше відомостей: жителі Києва чи, наприклад, Львова?

17. Наведіть приклади повідомлень, команд, вимог, правил, законів, які різнілюди за різних обставин тлумачать однаково.

18. Наведіть приклади повідомлень, зрозумілих тільки одній людині, групілюдей.

19. Наведіть приклади різних мов, за допомогою яких можна податиповідомлення для різних людей.

20. Чи можна повідомлення передавати за допомогою технічних пристроїв?Наведіть приклади.

21. Чи несе для вас якісь відомості фільм, який не вдалося переглянути?22. Чи є носієм повідомлення вакуум?

1. Що є носієм повідомлень характеристики природних явищ,які вимірюють за допомогою компаса, термометра, баромет-ра? Чим є в цьому випадку компас, термометр, барометр? Якідані при цьому утворюються? Що може бути результатомопрацювання таких даних? Занесіть дані до таблиці 1.2(Зошит — завдання 1.7).

ПристрійНосій

повідомлень

Дані, що

утворюються

при вимірюванні

Можливий результат

опрацювання даних

Термометр Повітря, рідина,людина

Значеннятемператури уградусах

Встановлення діагнозу,прийняття рішення пропочаток опалювальногосезону тощо

Таблиця 1.2

18

Дискретні сигнали Аналогові сигнали

Приклад повідомлення Носії повідомленняТип сигналу (дискретний

чи аналоговий)

3. Наведіть приклади з власного життя, коли повідомлення єшумом.

4. Наведіть приклади повідомлень із зазначенням їх носіїв. Якоготипу може бути цей носій? Чи може бути кілька різних носіїв?Заповніть таблицю 1.4 (Зошит — завдання 1.8).

2. Визначте, які сигнали є дискретними, а які аналоговими, та заповнітьтаблицю 1.3 (Зошит — завдання 1.6):

зміна швидкості автомобіля; сигнали світлофора; звук, що відтворюється акустичною системою;телеграфна азбука Морзе.

Таблиця 1.3

Таблиця 1.4

1. Дослідіть, чи змінюється роль людини при переході від одного типу суспіль-ства до іншого. Для цього виділіть основні ознаки аграрного, індустрі-ального та інформаційного суспільства. Чи є спільні ознаки? Про що цеговорить? Якою є роль людини в цих суспільствах? Для виконання завдання

1. Виділіть десять позитивних ознак появи комп’ютерів та інформаційно-комунікаційних технологій у житті людини. Обговоріть список із сусідом попарті. Впорядкуйте їх та виділіть спільні ознаки.

2. Виділіть п’ять негативних ознак появи комп’ютерів та інформаційно-комунікаційних технологій у житті людини. Обговоріть список із сусідом попарті. Впорядкуйте їх та виділіть спільні ознаки.

3. У наступних прикладах визначте, хто є джерелом, а хто (чи що) приймачем,а також запропонуйте можливий канал зв’язку:

пішохід переходить дорогу на зелене світло світлофора;школяр вчить уроки за підручником;спілкування з другом по телефону;одержання довідкових даних з Інтернету.

19

Етап розвитку суспільства Позитивні ознаки Негативні ознаки

Перехід суспільства від аграрногодо індустріального

Перехід суспільства відіндустріального до інформаційного

Назва етапу Діяльність учнів

Шаблон побудови

формулювання думки —

результату реалізації

певного етапу

ПозиціяВисловлення своєї думки,формулювання припущення

Я вважаю, що…

ОбґрунтуванняНаведення аргументів напідтримку припущення

… тому, що…

ПрикладНаведення фактів, якідемонструють правильністьприпущення

… наприклад…

ВисновкиУзагальнення своєї думки,обґрунтування висновків

Отже (тому), я вважаю…

2. Дослідіть, чи завжди розвиток цивілізації приводить допрогресу? Аргументуйте відповідь. З метою систематизаціївідповіді заповніть таблицю 1.5.

3. Яке суспільство настане після інформаційного? Аргументуйтевідповідь й запишіть у зошит (Зошит — завдання 1.15), вико-ристовуючи метод «прес», за допомогою якого можнанавчитись чітко та стисло формулювати й висловлювативласну думку з дискусійного питання (табл. 1.6).

Формулювання думки за методом «прес»

Таблиця 1.5

Таблиця 1.6

побудуйте діаграму Венна (спільна частина використо-вується для запису спільних ознак, інші — для відмінних)(Зошит — завдання 1.13).