Тема 1. Информация как основной объект изучения информатики

INFRMATIA (лат) – разъяснение, изложение. В быту под информацией понимаются сведения об окружающем нас мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемых человеком или специальными устройствами.

В технике информация – это последовательность сигналов и знаков, которая может храниться и передаваться с помощью технических устройств.

В теории под информацией понимают не всеобщие сведения, а лишь те, которые уменьшают (снижают) неопределенность, существующую до их получения.

В кибернетике (теория управления) под информацией понимаются те сведения, которые используются в процессе управления с целью сохранения и развития управляемой системы.

В семантической теории под информацией понимаются сообщения, обладающие новизной.

В документалистике – информация – все, что так или иначе зафиксировано в форме знаков и сигналов в видел документов.

В наиболее общем виде информация – отраженное разнообразие, отражения внешнего мира с помощью знаков и сигналов в процессе взаимодействия.

Информация необходима человеку не вообще, а конкретно и в нужное время для ориентирования в окружающем мире и принятия решений о своих дальнейших действиях.

Информация всегда связана с материальным носителем.

Носитель информации – это среда его зон и хранения.

Носителем может быть:

– любой материальный объект;

– волны различной природы;

– вещество в различном состоянии.

Информация записывается на носителях в виде сигналов или знаков.

Сигнал – это способ передачи информации. Может быть непрерывным и дискретным:

– аналоговый (непрерывный) сигнал – непрерывно применяющийся во времени.

– дискретный сигнал – может принимать конечное число значений в конечный отрезок времени.

Всеобщий аналоговый сигнал может быть представлен в форме дискретного (последовательного ряда дискретных значений)

Простейший дискретный сигнал имеет два различных друг от друга состояния.

Сигналы передаваемые в электрической форме, обладают следующими достоинствами:

– не требуют движущихся динамических частей для передачи;

– скорость передачи близка к максимально возможной (к скорости света);

– легко обрабатывается, легко сравнивается, преобразовывается с помощью электрических устройств.

 

Свойства информации:

Объективность ↔ субъективность

Достоверность ↔ ложность

Полнота ↔ неполнота (дефицит)

Актуальность ↔ устаревшая или преждевременная

Ценность (полезность) ↔ бесполезность

Понятность ↔ непонятность

 

Информация полная, если ее достаточно для понимания и принятия решения.

Полезность определяется тем спектром задач, которые могут решить с ее помощью.

Социальная информация имеет дополнительные свойства:

– языковая природа;

– семантический смысловой характер;

– с течением времени количество информации растет, информация накапливается, происходит ее систематизация, оценка, обобщение (аккумулирование);

– старение информации (уменьшение ее ценности с течением времени за счет появления новой информации, которая уточняет, ранее полученную);

– логичность, компактность и удобная форма представления социальной информации облегчает процесс ее восприятия и усвоения.

 

Кодирование информации

Код – правило для преобразования одного набора знаков в другой.

Знак – элемент конечного множества отличных друг от друга элементов.

Знак вместе с его смыслом называется символом.

Набор знаков, в котором определен порядок, называется алфавитом.

Алфавит, состоящий из 2-х знаков, называется двоичным.

Кодирование – это процесс преобразования одного набора знаков в другой по правилам определенного языка.

 

Языки кодирования:

– разговорные;

– мимики и жестов;

– рисунков;

– чертежей;

– науки;

– искусства;

– специальные (азбука Морзе, рецепты, эсперанто);

– программирования и др.

Длиной кода называется количество символов, которое используется для кодирования отдельных «слов» сообщения.

При использовании двоичного алфавита возможно применение, кода постоянной (фиксированной) длины. Это необходимо для однозначного распознавания передаваемых символов, слов и т.д.

 

Единицы измерения информации

С точки зрения как новизны, измерить количество информации, передаваемой в какое-либо сообщение, невозможно.

В технике за единицу информации принимается 1 бит (может иметь значение 0 или 1).

1б = 8 бит

1 кб = 210 б = 1024 б

1 Мб = 210 кб

1 Гб = 210 кб

1 Тб = 210 Гб

 

В теории информации единица информации в 1 бит несет сообщение, которое уменьшает неопределенность, существующую до его появления, ровно в 2 раза.

Фактически сообщение несет столько бит информации, сколько вопросов можно задать (придумать ответ «дарит»), чтобы узнать все, о чем говорится в сообщении.

Р. Хартли G = log2N, где N – количество равновероятных исходов

К. Шеннон L = - log2p, где р – вероятность появления

Н2 = - log2p2

Основные информационные процессы сбор

Методы поиска информации:

– наблюдение непосредственное;

– общение со специалистами;

– изучение литературы;

– СМИ;

– работа с архивами;

– запрос к информационным системам, БД и т.д.

Методы отбора зависят от критерия.

Хранение – зависит от носителя.

Передача информации

Канал связи – совокупность технических университетов, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю. Характеризуется пропускной способностью (определяется максимальным количеством символов, передаваемых в отсутствие помех, зависит от осуществляющихся свойств канала).

Делятся на:

– симплексные;

– дуплексные

По каналу могут одновременно передаваться несколько сообщений, каждое из них отделяется посредством специальных фильтров (напр. по частоте).

Для повышения помехозащищенности канала используют специальные методы передачи, уменьшающие влияние шумов.

(Пример: вводят лишние избыточные символы, которые не несут собственно содержание, но используются для контроля правильности сообщения при его получения).