Sistemul cibernetic

Sistemul cibernetic

I.1.1 Informatia. Unitatea de masura a informatiei.

Simplificand foarte mult lucrurile, putem spune ca in natura exista obiecte si fenomene, pe care noi le percepem primind prin diferite simturi sau alte mijloace, informatii de diferite feluri (vizuale, auditive, gustative etc.) de la acestea.

Informatiile sau datele reprezinta caracteristicile, atributele unui obiect sau fenomen.

Informatia formeaza la randul ei un obiect, ea circuland, suportand prelucrari, etc. Cred ca cel mai sugestiv exemplu in sensul acesta il reprezinta informatia genetica, care se transmite din generatie in generatie la organismele vii, ea modificandu-se in timp functie de experienta dobandita de populatia respectiva.

Este evident ca informatia este foarte importanta in viata omenirii, chiar existand curente filozofice care o considera inaintea materiei.

Informatia este ceva concret, care se poate masura. Daca ne gandim putin, cea mai mica cantitate de informatie pe care o putem avea despre ceva, obiect sau fenomen, este daca acesta exista sau nu. Deci cantitatea elementara, minima de informatie este cunoasterea unei stari, din doua posibile.

Unitatea de masura pentru informatie se numeste BIT. El reprezinta cantitatea elementara, minima, de informatie. Un bit are doua stari: Da sau Nu, Adevarat sau Fals. Inchis sau Deschis, 0 sau 1, etc.

Cand se lucreaza cu informatii, se foloseste sistemul binar, boolean, cu starile sau True False.

Functie de numarul de biti folositi de catre o informatie (data), avem un anumit numar maxim de stari posibile. Astfel daca avem 1 bit putem sa exprimam un caz din 2 posibile, cu 2 biti, putem sa exprimam un caz din 4 posibile, iar cu 3 biti putem sa ne referim la un caz din 8 stari, etc.

Exemplu.      Avem nevoie de doi biti pentru a preciza in ce anotimp suntem. Daca folosim conventia (codul) din tabelul de mai jos, atunci prin ( ne referim precis la anotimpul VARA.

Formula folosita pentru a calcula numarul maxim de stari pe care il putem exprima cu un anumit numar de biti, este cea mai importanta in studiul informatiei, si se exprima astfel

S = 2 ^N in care

à          S numarul maxim de stari exprimate

à          N numarul de biti (de pozitii ale numarului in baza 2)

à          numarul de valori ale sistemului de numeratie folosit (2 valori, 0 si 1)

Exemplu.      Cu 2 biti, vom avea stari cu 4 biti, vom avea stari; | cu 8 biti, vom avea stari; | iar cu 10 biti, vom avea stari

Multiplii bitului sunt prezentati in tabelul urmator:

Nota: Acesti multipli se folosesc si pentru Byte

I.1.2 Obiectul de studiu al informaticii.

Informatica este stiinta care studiaza informatia, avand drept suport tehnica de calcul, sau componente ale acesteia.

Informatica este o stiinta pentru ca ea studiaza o caracteristica importanta a lumii reale, si anume informatia.

Informatica are foarte multe subdomenii, unele fiind referitoare la tehnica de calcul, iar altele la informatie, multe dintre acestea fiind discipline de granita. De exemplu teoria transmiterii informatiei studiaza cum este stocata si transportata informatia si foloseste, printre altele, multa matematica si electronica, teoria programarii studiaza cum se programeaza calculatoarele, folosind la randul ei concepte matematice si lingvistice, iar teoria microprocesoarelor, nu poate fi abordata fara fizica moleculara sau matematica, etc.

Nota: * Termenul de informatica, a fost adoptat pentru prima data in 1967, de catre Academia Franceza. Informatica a fost definita ca Stiinta care se ocupa cu tratarea informatiei, numai din punct de vedere formal sau semantic Viata a largit acest concept. In momentul de fata nici un specialist nu priveste informatica decat in conexiune cu calculatorul, indiferent de ce spune Academia Franceza.

I.1.3 Sistemul cibernetic; Sistemul informational; Sistemul decizional.

I.1.3.1 Schema unui sistem cibernetic

Orice sistem din lumea reala poate fi prezentat sub forma schemei urmatoare.

Ca o prima observatie trebuie sa remarcam ca sistemul cibernetic, este un sistem semiinchis (este influentat de anumite perturbatii externe), format din procesul respectiv, dintr-un sistem informational si unul decizional.

In lumea reala toate obiectele si fenomenele apartin unor sisteme cibernetice care interactioneaza intre ele.

I.1.3.2  Sistemul informational si sistemul informatic.

Asa cum se observa din schema prezentata, de la obiectul sau fenomenul respectiv, se transmit / receptioneaza informatii la / de la sistemul decizional Acest sistem se numeste SISTEM INFORMATIONAL. El reprezinta totalitatea procedeelor, metodelor, tehnicilor si mijloacelor de culegere, transmitere, prelucrare, stocare si arhivare a informatiei.

Un sistem informational care foloseste in realizarea obiectivelor sale tehnica de calcul, se numeste SISTEM INFORMATIC.

Nota: Sistemul informatic nu trebuie privit ca pe o parte, ca pe o componenta a unui sistem informational. El chiar este un sistem informational.

In toate sistemele din lumea reala, indiferent de gradul lor de complexitate, exista un subsistem care are ca obiect informatia. Astfel, intr-o intreprindere, pe langa procesul respectiv de productie, exista un flux informational de date spre sistemul de conducere (de luare a deciziei), precum si decizii transmise tot sub forma de informatii, inapoi procesului. Acesta este sistemul informational al societatii respective. El exista si la un chiosc de ziare, si la un concern de automobile. Dar pe cand la chioscul de ziare, de obicei suportul pentru informatie este creionul si hartia, la fabrica de automobile, exista implementata multa tehnica de calcul cu care este gestionata informatia. In acest caz vom spune ca fabrica de automobile dispune de un sistem informatic, iar chioscul de un sistem informational.

Astazi, este greu sa-ti imaginezi desfasurarea unei activitati stiintifice, economice, financiare, bancare, etc. competitive fara utilizarea unui puternic suport informational bazat pe tehnica de calcul. Dinamica dezvoltarii informaticii a dus la aparitia multor domenii specializate care se ocupa de informatie.

Termenul tehnologia informatiei (IT) reprezinta totalitatea cunostintelor aferente acestor domenii, referitoare la metodele si mijloacele prin care se obtine informatia.

Rolul tehnologiei informatiei (IT) este acela de a dobandi cunoastere prin informatie.

IT inseamna hardware, software, comunicatii, retele, baze de date, automatizarea lucrarilor de birou precum si toate celelalte echipamente si componente software necesare prelucrarii informatiei.

Explicatie.

Tehnologia reprezinta totalitatea cunostintelor despre metodele si mijloacele de efectuare a unui anumit proces.

Metoda reprezinta un mod de cercetare, de cunoastere si de transformare a realitatii obiective; procedeu folosit in scopul cunoasterii unui obiect sau al obtinerii unui rezultat. Ea constituie un mod organizat sistematic de lucru sau de gandire.

Mijloacele reprezinta resursele necesare pentru obtinerea unui produs sau efectuarea unui proces.

I.1.3.3 Sistemul decizional de conducere)

Informatia este transmisa de la proces cu un scop bine determinat si anume sa reprezinte baza necesara pentru ca un SISTEM denumit DECIZIONAL, sa ia cele mai bune decizii - transmise inapoi sub forma de informatii procesului - care sa permita sistemului sa functioneze in conditiile respectarii unei anumite politici, adica sa lucreze intre anumiti parametrii.

Astfel politica obisnuita a unei societati comerciale, este sa functioneze cu un profit cat mai mare, dar in conditiile respectarii unor cerinte impuse sistemului (sociale, de protectie a mediului, etc.)

Calitatea deciziilor luate este evident direct dependenta de calitatea informatiilor primite. Acestea trebuie sa fie printre altele, cat mai corecte, clare, sa aiba un nivel de sinteza adecvat, sa ajunga in timp util, etc.

I.1.3.4  Bucla de autoreglare

Din schema unui sistem cibernetic, eliminand perturbatiile, se observa ca el se autoregleaza, adica informatiile transmise de la proces, se reintorc inapoi, sub forma de decizii, care fac ca sistemul sa functioneze intre anumiti parametrii. Spunem ca un asemenea sistem este inchis, adica reglarea lui se face chiar in interiorul acestuia. Evident in lumea reala nu exista sisteme cibernetice inchise, adica total lipsite de perturbatii, dar in activitatea de modelare se pot considera procesele studiate, ca pe sisteme cibernetice inchise.

Aceasta proprietate a sistemelor cibernetice se numeste bucla de autoreglare (feed back

I.1.3.5  Stabilitatea sistemului cibernetic

O alta problema care apare in sistemele cibernetice se datoreaza faptului ca sistemul informational si cel decizional produc o intarziere in bucla de autoreglare. Asta inseamna ca in momentul in care ajunge inapoi la proces, o decizie se refera la o stare anterioara a procesului, ceea ce face ca aceasta oricat de corecta ar fi sa nu poata avea efectul scontat. Spunem ca stabilitatea sistemului cibernetic e relativa, deoarece el nu poate functiona perfect pe traseul stabilit, ci va oscila in jurul acestuia.

Urmatorul exemplu scoate in evidenta bucla de autoreglare si stabilitatea relativa a sistemelor cibernetice. Presupunem ca avem o banda transportoare pentru caramizi, de o lungime foarte mare. La un cap e un muncitor, A' care face un zid, iar la celalalt un alt muncitor, 'B', care incarca caramizile pe banda. Sistemul va fi stabil in momentul cand caramizile ajung la A' in exact timpul in care acesta le pune in zid. Sa vedem ce se intampla in realitate. La inceput caramizile ajung prea incet la A' Acesta ii va comunica lui 'B', sa mareasca viteza de incarcare a caramizilor. 'B' se conformeaza, dar la A' datorita lungimii benzii, caramizile vin tot incet, deoarece au fost puse anterior comenzii date de marire a ritmului. A' nu poate sa-si dea seama de acest lucru, si ii va cere lui 'B', sa mareasca ritmul. Acum la A' vor ajunge caramizi cu un ritm din ce in ce mai mare, care la un moment dat este cel optim. A' comunica lui 'B' ca este bine acum, dar intre timp la A' vor ajunge caramizi intr-un ritm din ce in ce mai mare datorita comenzilor date anterior. Acum se va produce fenomenul invers, de micsorare mai mult decat e necesar a ritmului.

Din acest exemplu simplu, observam cum se autoregleaza singur sistemul, dar si ca acesta nu va functiona niciodata stabil in parametrii prescrisi ci va oscila in jurul acestor valori, ca in graficul de mai jos.