Информация, качество и количество информации

ЛЕКЦИЯ №1. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССОВ СБОРА, ПЕРЕДАЧИ, ОБРАБОТКИ И НАКОПЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

План

o Информация, качество и количество информации.

o Информационные процессы.

o Основные задачи информатики.

ИНФОРМАЦИЯ, КАЧЕСТВО И КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ

Термин информация используется во многих сферах человеческой деятельности. Он происходит от латинского слова informatio, что означает «сведения, разъяснения,

изложение».

В широком смысле информация — это сведения и знания, являющиеся объектом хранения, преобразования, передачи и помогающие решить поставленную задачу.

Приведем некоторые основные понятия информации.

Информация, предназначенная передаче, называется сообщением. Сообщение может быть представлено в виде знаков и символов, преобразовано и закодировано в опре­деленную последовательность электрических сигналов.

Информация, представленная в виде, пригодном для обработки людьми или компьютером, называется данными. Чаще всего имеют дело с тремя типами данных: число­выми, текстовыми и графическими.

Для того чтобы происходил обмен информацией, ее преобразование и передача, должны быть источник информации, передатчик, канал связи, приемник и получатель ин­формации, образующие информационную систему. Обычно в качестве получателя выступает человек, ко­торый оценивает информацию с точки зрения ее применимости для решения поставленной задачи. Процедура оцен­ки информации человеком проходит в три этапа, опреде­ляющие ее синтаксический, семантический и прагматический аспекты.

Вначале человек наблюдает некоторый факт действительности в виде определенного набора данных вне зависимости от их смысловых и потребительских качеств. Здесь проявляется синтаксический аспект.

Затем человек путем сопоставления полученных дан­ных с тезаурусом — полным систематизированным набо­ром данных и знаний в какой-либо области — формирует знание о наблюдаемом факте. Это семантический аспект информации.

На основании полученных знаний человек оценивает практическую полезность информации для достижения поставленных целей, что и отражает ее прагматический аспект.

Эффективность функционирования любых систем во многом определяется качеством используемой информации.

Качество информации определяется некоторыми ее свойствами, отвечающими потребностям (целям, задачам) пользователей.

Рассмотрим такие важные характеристики качества информации, как полноту, достоверность, доступность, актуальность.

Полнота информации характеризует степень достаточности данных для принятия решения или создания новых данных на основе имеющихся. Неполный набор дан­ных оставляет большую долю неопределенности, т. е. боль­шое число вариантов выбора, а это потребует применения дополнительных методов, например экспертных оценок, бросания жребия и т. п. Избыточный набор данных затруд­няет доступ к нужным данным, создает повышенный информационный шум, что также вызывает необходимость применения дополнительных методов, например фильтрации, сортировки.

Достоверность информации — это свойство, характеризующее степень соответствия информации реальному объекту с необходимой точностью. При работе с неполным

набором данных достоверность информации может характеризоваться вероятностью: например, можно сказать, что при бросании монеты с вероятностью 50% выпадет герб.

Доступность информации — это возможность получения информации при необходимости. Доступность складывается из двух составляющих: из доступности данных и доступности методов. Отсутствие хотя бы одного дает неадекватную информацию.

Актуальность информации характеризует ее способность сохранять ценность для потребителя в течение времени, т. е. не устаревать. Информация существует во времени, так как существуют во времени все информационные процессы. Информация, актуальная сегодня, может стать совершенно ненужной по истечении некоторого времени.

Свойство полноты информации предполагает, что имеется возможность измерять количество информации. Для оценки и измерения количества информации в сообщении применяются различные подходы, среди которых следует выделить статистический, алфавитный и объемный.

Статистический подход получил развитие в работах Р. Хартли, К. Шеннона, А. Н. Колмогорова и др. В 1928 г. американский инженер Р. Хартли предложил оценивать количество информации в сообщении логарифмом числа N возможных равновероятных состояний.

Алфавитный подход позволяет определить количество текстовой информации.

Объемный подход предполагает количественную оценку информации в определенных единицах. За минимальную единицу информации принимается один бит (англ. bit — binary digit — двоичная цифра). Бит — слишком мелкая единица измерения информации. На практике чаще применяются более крупные единицы, например байт, являющийся последовательностью из восьми битов. Широко используются еще более крупные производные единицы информации:

• 1 килобайт (Кбайт) = 1024 байт == 2¹⁰ байт;

• 1 мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт;

• 1 гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт;

• 1 терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт.

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Получение и использование информации тесно связано с информационными процессами, поэтому имеет смысл рассмотреть отдельно их виды.

Сбор данных — это деятельность субъекта по накоплению данных с целью обеспечения достаточной полноты.

Соединяясь с адекватными методами, данные рождают информацию, способную помочь в принятии решения. Например, интересуясь ценой товара, его потребительски­ми свойствами, мы собираем информацию для того, чтобы принять решение: покупать или не покупать его.

Передача данных — это процесс обмена данными. Предполагается, что существует источник информации, канал связи, приемник информации и между ними приняты соглашения о порядке обмена данными, эти соглашения называются протоколами обмена. Скорость передачи информации измеряется в бодах (1 бод = 1 бит/с).

Хранение данных — это поддержание данных в форме, постоянно готовой к выдаче их потребителю. Одни и те же данные могут быть востребованы неоднократно, поэтому разрабатывается способ их хранения (обычно на материальных носителях) и методы доступа к ним по запросу потребителя.

Обработка данных — это процесс преобразования информации от исходной ее формы до определенного результата. Сбор, накопление, хранение информации часто не являются конечной целью информационного процесса. Чаще всего первичные данные привлекаются для решения какой-либо проблемы, затем они преобразуются шаг за шагом в соответствии с алгоритмом решения задачи до получения необходимых выходных данных.