Понятие информации: интуитивное определение, определение Винера, определение Шеннона. Свойства информации: внутренние и внешние.

Аспекты рассмотрения информатики. Информационные процессы. Автоматизированные информационные системы и технологии.

Информатика рассматривается в трех аспектах:

1) Информатика как фундаментальная естественная наука, которая изучает информацию, ее свойства и информационные процессы. Естественность информатики заключается в том, что изучаются информация и процессы в общественных, биологических и инженерных отраслях. Единообразность построения исследований и законов указывает на фундаментальность науки. К информационным процессам относят все действия, которые можно выполнять с информацией (сбор, регистрация, хранение, передача, преобразование, защита).

Наличие аксиом.

2) Информатика как прикладная дисциплина, включающая в себя разработку:

– методов и правил рационального проектирования устройств и систем для обработки информации;

– технологий использования устройств и систем для обработки информации;

– методов взаимодействия человека с устройствами и системами.

Информатика как прикладная дисциплина занимается изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение); созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности; разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д. ЧМВ (интерфейс).

3) Информатика, как отрасль народного хозяйства. Рассматривает вопросы производства технических средств для обработки информации, производство программных продуктов, организация рабочих мест для обработки информации. Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации.

Информационный процесс – процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации. Общение людей (передача информации), мозг человека (хранение информации), решение задачи (обработка информации) и т.д. В результате исполнения информационных процессов осуществляются информационные права и свободы, выполняются обязанности соответствующими структурами производить и вводить в обращение информацию, затрагивающую права и интересы граждан, а также решаются вопросы защиты личности, общества, государства от ложной информации и дезинформации, защиты информации и информационных ресурсов ограниченного доступа от несанкционированного доступа.

Автоматизированная информационная система (АИС) представляет собой совокупности информации, экономико-математических методов и моделей, технических, программных, технологических средств и специалистов, предназначенную для обработки информации и принятия управленческих решений.

По видам процессов управления автоматизированные информационные системы подразделяются на:

АИС управления технологическими процессами – это человеко-машинные системы, обеспечивающие управление технологическими устройствами, станками, автоматическими линиями.

Для АИС организационного управления объектом служат производственно-хозяйственные, социально-экономические функциональные процессы, реализуемые на всех уровнях управления экономикой.

АИС научных исследований обеспечивают высокое качество и эффективность межотраслевых расчетов и научных опытов. Обеспечивают решение научно-исследовательских задач на базе экономико-математических методов и моделей.

Обучающие АИС получают широкое распространение при подготовке специалистов в системе образования, при переподготовке и повышении квалификации работников разных отраслей.

К этой классификации можно добавить:

Интегрированные АИС предназначены для автоматизации всех функций управления фирмой и охватывают весь цикл функционирования экономического объекта: начиная от научно-исследовательских работ, проектирования, изготовления, выпуска и сбыта продукции до анализа эксплуатации изделия.

Корпоративные АИС используются для автоматизации всех функций управления фирмой или корпорацией, имеющей территориальную разобщенность между подразделениями, филиалами, отделениями, офисами и т.д.

Существует несколько типов и подтипов информационных систем, причем одна может принадлежать одновременно к нескольким категориям по разным классификационным признакам.

По масштабу применения

Локальный АРМ (автоматизированное рабочее место) – на отдельном рабочем месте. Информационно и функционально не связан с другими информационными системами.

Офисные ориентированы на коллективное использование информации членами рабочей группы (одного подразделения).

Корпоративная информационная система (КИС), обеспечивающая полнофункциональное распределенное управление крупномасштабным предприятием.

Основные понятия сферы информатизации.

Информатизация - организационный социально- экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.

Целями информатизации во всем мире и в том числе в России являются наиболее полное удовлетворение информационных потребностей общества во всех сферах деятельности, улучшение условии жизни населения, повышение эффективности общественного производства, содействие стабилизации социально-политических отношений в государстве на основе внедрения средств вычислительной техники и телекоммуникации за счет распространения и использования информационных ресурсов общества, обеспечения доступа к ним посредством современных информационных технологий и развитой информационно-коммуникационной структуры.

Пример.

Пользователю предлагается решить задачу: полторы кошки за полтора часа съедают полторы мышки. Определить за сколько часов 100 кошек съест 50 мышек.

Этап 1. Составляем мат.модель задачи. Набор исходных данных приведен в таблице:

Наименование	Обозначение	Значение
Нач. количество кошек	K0	1.5
Нач. количество мышек	M0	1.5
Нач. время	T0	1.5
Конечное кол-во кошек	K1
Конечное кол-во мышек	M1

Искомая величина: T1 – время, затраченное на поедание, в новых условиях, час.

Так как для двух случаев постоянной величиной является скорость поедания кошками мышек, то можно записать выражение для этой величины двумя способами:

Приравнивая полученные выражения и выражая искомую величину, получим:

При этом, необходимо записать область определения и область допустимых значений. В результате будет получена система:

Этап 2. Алгоритм решения задачи представим в виде блок схемы с необходимыми комментариями.

 

Этап 3. Составление программы согласно построенному алгоритму.

Листинг программного кода на языке VB для решения задачи.

Для отладки программы могут быть использованы исходные данные, для которых заранее известен результат вычисления. При тестировании решения следует использовать значения входящие и не входящие в область определения вычисляемого выражения.

Этап 4. Анализ результата должен быть проведен для значений исходных данных, приведенных в задаче.

Понятие информации: интуитивное определение, определение Винера, определение Шеннона. Свойства информации: внутренние и внешние.

Информация – это одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний, сведений и т.п. (Энциклопедия кибернетики)

Информация – это сведения об окружающем мире, которые уменьшают уровень неопределенности человека (Советский энциклопедический словарь).

Информация ­– это обозначение содержания, полученного от внешнего мира, в процессе приспособления к нему (Норберт Виннер).

Информация – это коммуникации и связь, в ходе которых устраняется неопределенность (Клод Шеннон). Данное определение называется классическим, не имеет ограничений на источники и получателей и применимо к любой области.

Будучи объектом изучения, информация обладает следующими свойствами:

1) Внешние свойства – характеризуют взаимодействия информации с другими объектами.

2) Внутренние свойства – являются органически присущи информации, скрыты от пользователя и недоступны для редактирования.

Внешние свойства определяют качество информации (обобщенная, положительная характеристика, строящаяся на основе показателей):

1) релевантность – способность информации соответствовать запросам пользователя;

2) полнота – способность информации давать исчерпывающее представление об объекте или явлении;

3) своевременность – релевантность в данный момент времени;

4) достоверность – не содержит скрытых ошибок;

5) доступность – возможность получения информации потребителем;

6) эргономичность – удобство формы и объема информации с точки зрения пользователя;

7) защищенность – способность противостоять угрозам (действия, которые приводят к искажению, разрушению, затруднению доступа к информации).

Все указанные показатели качества являются косвенными и не могут быть выражены количественно или материально. Используются при подготовке требований к информационным системам.

Внутренние свойства подразделяются на два вида:

1) Структура информации.

2) Количество информации.

С точки зрения структуры информация делится на:

– данные – неупорядоченные и несвязные сведения;

– знания – семантически связанные данные (наличие осмысленных взаимосвязей).

Все объекты и взаимосвязи между ними образуют семантические сети. Обычно предлагается 2 вида сетей:

– неформальный (описательный), какое-либо предложение? Рыбак сел в лодку и поплыл на противоположный берег?

– графический (граф или схема взаимосвязи).

 

 

Один из графических способов – иерархическое представление структурной информации (паспорт):

Количество информации подразумевает определение числа для порций информации. В зависимости от области применения предполагается 3 способа измерения информации.

Объемный – предполагет, что порция определяется типом информации и предполагается 2 величины: элементарная единица памяти (1 бит), элементарная единица информации (1 байт), с помощью одного байта можно представить один символ.

Энтропийный – определяет количество информации по вероятности появления символов в сообщении. ,P – вероятность появления символов, i – количество информации.

X
P(x)	0.5	0.5

 

Если количество состояний = N, то берется логарифм по основанию N!

Энтропия кодирует меру неуверенности, ту новизну, которую несет случайная величина. Нам нужно задать один вопрос (согласно примеру), чтобы угадать какую величину мы получили. Количество вопросов всегда больше либо равно энтропии. Энтропия неотрицательная величина

Энтропия в информатике — степень неполноты, мера неопределённости знаний.

В качестве первой системы возьмем монету, которая в результате бросания может оказаться в одном из двух состояний: 1) выпал герб и 2) выпала цифра. В качестве второй - игральную кость, у которой шесть возможных состояний: 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Спрашивается, неопределенность какой системы больше? Очевидно, второй, так как у нее больше возможных состояний, в каждом из которых она может оказаться с одинаковой вероятностью.

Алгоритмический – измерение количества информации в количестве строк, алгоритмов или программе, которые надо записать для получения этой информации.