Тема 1.3. Информация и её обработка: измерение, кодирование, сохранение

Основные понятия и определения.

Опр. Информация – это совокупность разнообразных данных, сведений, сообщений, знаний, умений и опыта, необходимых кому-либо.

Опр. Информация – любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования.

Опр. Данные – это информация, представленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека. Это результаты наблюдений над объектами и явлениями.

Опр. Знания – это информация, на основании которой путём логических рассуждений могут быть получены определённые выводы.

Свойства информации:

1. полнота — свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отображаемый объект или процесс;

2. актуальность— способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени;

3. достоверность — свойство информации не иметь скрытых ошибок. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, если устареет и перестанет отражать истинное положение дел;

4. доступность — свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем;

5. релевантность — способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя;

6. защищенность — свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации;

7. эргономичность — свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

Информацию следует считать особым видом ресурса, при этом имеется в виду толкование "ресурса" как запаса неких знаний материальных предметов или энергетических, структурных или каких-либо других характеристик предмета. В отличие от ресурсов, связанных с материальными предметами, информационные ресурсы являются неистощимыми и предполагают существенно иные методы воспроизведения и обновления, чем материальные ресурсы.

С этой точки зрения можно рассмотреть такие свойства информации:

1. запоминаемость;

2. передаваемость;

3. воспроизводимость;

4. преобразуемость;

5. стираемость.

Запоминаемость — одно из самых важных свойств. Запоминаемую информацию будем называть макроскопической (имея в виду пространственные масштабы запоминающей ячейки и время запоминания). Именно с макроскопической информацией мы имеем дело в реальной практике.

Передаваемость информации с помощью каналов связи (в том числе с помехами) хорошо исследована в рамках теории информации К.Шеннона. В данном случае имеется в виду несколько иной аспект — способность информации к копированию, т.е. к тому, что она может быть “запомнена” другой макроскопической системой и при этом останется тождественной самой себе. Очевидно, что количество информации не должно возрастать при копировании.

Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не является ее независимым базовым свойством. Если передаваемость означает, что не следует считать существенными пространственные отношения между частями системы, между которыми передается информация, то воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е. что при копировании информация остается тождественной самой себе.

Фундаментальное свойство информации — преобразуемость. Оно означает, что информация может менять способ и форму своего существования. Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.

Свойство стираемости информации также не является независимым. Оно связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

Данных свойств информации недостаточно для формирования ее меры, так как они относятся к физическому уровню информационных процессов.

Задание: приведите примеры информации:

• в неживой природе (например, в геологии или археологии);
• в биологических системах (например, из жизни животных и растений);
• в технических устройствах (например, телевидение, телеграфные сообщения);
• в жизни общества (например, исторические сведения, реклама, средства массовой информации, общение людей).

 

Информация всегда связана с материальным носителем.
Носителем информации может быть:
1. любой материальный предмет (бумага, камень и т.д.);
2. волны различной природы: акустическая (звук), электромагнитная (свет,радиоволна) и т.д.;
3. вещество в различном состоянии: концентрация молекул в жидком растворе, температура и т.д.
4. машинные носители информации: перфоленты, перфокарты, магнитные ленты, и т.д.
Сигнал - способ передачи информации. Это физический процесс, имеющий информационное значение. Он может быть непрерывным или дискретным.
Сигнал называется дискретным, если он может принимать лишь конечное число значений в конечном числе моментов времени.
Аналоговый сигнал - сигнал, непрерывно изменяющийся по амплитуде и во времени.
Сигналы, несущие текстовую, символическую информацию, дискретны.
Аналоговые сигналы используют в телефонной связи, радиовещании, телевидении.
Говорить об информации вообще, а не применительно к какому-то ее конкретному виду беспредметно. Классифицировать ее можно:

• по способам восприятия (визуальная, тактильная и т.д.);
• по форме представления (текстовая, числовая, графическая и т. д.);
• по общественному значению (массовая, специальная, личная).
  Примеры получения информации:
  1) динамик компьютера издает специфический звук, хорошо знакомый Васе, — следовательно, пришло новое сообщение по ICQ;
  2) с вертолета пожарной охраны в глубине леса замечен густой дым — обнаружен новый лесной пожар;
  3) всевозможные датчики, расположенные в сейсмологически неустойчивом районе, фиксируют изменение обстановки, характерное для приближающегося землетрясения.

Единицы измерения информации. За единицу количества информации принимается такое количество информации, которая содержит сообщение уменьшающее неопределённость в 2 раза (1 бит)

1 байт = 8 бит

1 кбайт = 2¹⁰ байт = 1024 байт

1 мбайт = 2²⁰ байт = 1024² байт = 1 048 576 байт

1 гбайт = 2³⁰ байт = 1024³ байт 1 млрд. байт

Передача информации

С давних времен люди из поколения в поколение передавали свои знания, извещали об опасности или передавали важную и срочную информацию, обменивались сведениями.

Способы передачи информации раньше:

Ø Письмо с гонцом

Ø В африканских джунглях - барабанный бой

Ø Моряки иногда пользуются флажковой азбукой.

Ø Костровые сигналы

Передача информации – двусторонний процесс.

И наше время…..

Ø Люди придумали много устройств для передачи информации: телевизор, радио, телеграф, телефон, ЭВМ...

Хранение информации

Хранение информации - это одно из действий с информацией, необходимое, прежде всего, для обеспечения жизнедеятельности и безопасности человека.
Сохранённой, то есть представленной на носителе, информацией может пользоваться любой человек.
Информацию, представленную на носителе рисунком, числами или текстом, можно долго хранить и передавать на большие расстояния.
Медиатека - это хранилище электронных книг, справочников, энциклопедий, компьютерных игр, обучающих программ.
Во время работы компьютера информация хранится в его внутренней памяти. Прежде чем выклю­чить компьютер, следует сохранить информацию на дисках (во внешней памяти), иначе она пропадёт. Главное, что мы должны понять и запомнить

1. Хранение информации - это одно из действий с информацией.
2. Человек хранит информацию в своей памяти для обеспечения своей жизнедеятельности и безопасности. Память человека обеспечивает его способность учиться и работать.
3. Книги предназначены для длительного хранения информации.
4. Компьютер - это очень удобный инструмент для хранения закодированной информации.
5. Закодировать и хранить в памяти компьютера можно и звуки, и изображения, и тексты, и числа, и видеофильмы.

 

Обработка информации

Обработка информации – это любое преобразование информации из одного вида в другой, производимое по строгим формальным правилам.

Входная информация

Выходная информация

Входная (исходная) информация – информация, которую получает человек или устройства.

Выходная (новая) информация – информация, которая получается после обработки человеком или устройством.

Компьютер – основное средство обработки информации