В чем заключается категориальность понятия информация

Что такое информация — понятие, виды и свойства информации, ее передача, обработка и хранение

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Один из богатейших людей в истории человечества Натан Ротшильд утверждал — кто владеет информацией, тот владеет миром.

Что же это за штука такая, с помощью которой можно сколотить миллиардное состояние и управлять чужими судьбами?

Понятие информации — что это

Термин образовался от латинского слова informatio, что переводится как «разъяснение, представление, понятие». Есть и другое слово на латыни — informare, которое означает «мыслить, создавать форму, обучать, представлять».

Информация — это любые сведения, которые воспринимаются живыми организмами, электронными устройствами и другими системами, об окружающем мире, процессах, предметах и явлениях.

Сведения — это знания, передаваемые в виде сообщений, уведомлений и сигналов.

Информационное сообщение — это совокупность элементов информации, объединенных внутренними связями.

Вот газета пишет, что российская экономика испытывает небывалый рост. Или коллега по секрету говорит, что скоро урежут зарплаты. Все это информационные сообщения.

При этом одно и то же сообщение может содержать разное количество информации в зависимости от того, кто его получатель. Например, нам присылают сообщение: 明天该公司的股票将翻倍. Если мы не знаем языка, на котором написано послание, для нас нет никакой информации. А вот игрок на фондовой бирже из Китая сразу поймет — здесь сказано, что завтра акции некой компании удвоятся в цене.

В разных сферах деятельности понятие информации характеризуется при помощи специфических признаков. Например, в области компьютерной техники термин имеет следующее определение:

«информация — это набор символов и знаков, который имеет смысл и понятен для компьютера».

Такая информация может выглядеть как последовательность нулей и единиц: 00010001110001100011.

Виды информации

Это позволяет разным культурам взаимодействовать между собой, делиться опытом. С изобретением письменности у человечества появилась возможность не держать в памяти огромные массивы информации, передавая ее из уст в уста, из поколения в поколение.

Теперь можно записать все на бумаге и быть спокойным, что ничего не пропадет и не забудется. Прямо сейчас вы читаете эту статью, а ваш мозг поглощает текстовую информацию.

Наука до сих пор не нашла способов кодировать и передавать такую информацию. Иначе можно было бы испытать чужие ощущения от похода в ресторан.

Свойства информации

Недостоверная информация возникает в результате преднамеренного искажения действительности — дезинформации.

Пример дезинформации содержится в известном анекдоте.

Мать пишет сыну в тюрьму: «Тебя посадили, некому даже огород вскопать. А у меня совсем нет сил». Сын отвечает: «Мама, ничего не трогай! Раскопаешь такое, что мне срок добавят». Следующее письмо от матери: «Приезжали полицейские, все перерыли. Ничего не нашли, уехали очень злые». Сын пишет: «Дорогая мама, чем мог — помог. Картошку сажай сама».

Другая причина недостоверности — случайное искажение. Многие в детстве играли в испорченный телефон: Вася сказал Пете, Петя — Сереже, Сережа — Мише. В итоге изначальное сообщение изменилось на прямо противоположное.

Модель передачи информации

Передача данных – это физический перенос информации в форме сигналов от одной точки к другой по каналу связи с целью последующей обработки.

Чтобы информация приносила пользу, она должна передаваться и приниматься. Это происходит по следующей схеме:

Модель была описана американским математиком и инженером Клодом Шенноном в статье «Математическая теория связи».

Рассмотрим на примере: нужно позвонить приятелю и пригласить его на день рождения. Источник информации (это вы) — объект, который создает передаваемое сообщение. Вы говорите: «Вася, приходи ко мне на день рождения!». Микрофон в трубке телефона улавливает звуковые колебания и преобразует их в электрические сигналы.

Эти сигналы направляются к Васе по каналу связи. А там информационное сообщение подвергается внешним воздействиям — шумам и помехам, что может приводить к искажениям. Вася не понимает: «Куда, куда мне идти? Повтори, не слышу, все шипит».

Чем выше уровень помех, тем сложнее передать сигнал. Для защиты информационного сигнала от внешних воздействий используют различные меры:

На стороне другого абонента происходит обратный процесс – полученные электрические сигналы преобразуются в звуковые волны. Они вылетают из динамика телефона и попадают прямо в Васино ухо.

Обработка и хранение информации

Наша эпоха характеризуется уникальным явлением, которое называется «информационным взрывом». Происходит резкий рост объема информации в масштабах планеты.

Информационный поток увеличивается на 30% каждый год, вовлекая в свои процессы даже маленьких детей, которые чуть ли не с рождения пользуются телефонами и планшетами.

Информация со временем накапливается. Человеческое сознание уже не способно обрабатывать такие объемы. Тут на помощь приходят компьютеры, которые берут на себя функции по обработке и хранению сведений.

Обработка – это процесс, при котором изменяется содержание или форма представления информации.

Например, режиссер берет готовый сценарий и снимает фильм. Он меняет форму – с текстовой на визуальную.

Хранение информации – это ее запись на запоминающие устройства для последующей обработки.

Раньше для этих целей использовались дискеты и перфокарты. Теперь же применяют лазерные диски (CD и DVD) и энергонезависимую память.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Сейчас много лживой информации, но проверить достоверность всё же можно, просто нужно перепроверить её в нескольких источниках, а ещё лучше найти первоисточник, если информация появляется из ниоткуда, значит это фейк. Сейчас за распространение фейков введена ответственность, но тут тоже тонкая грань между желанием оградить общество от недостоверной информации и затыканием рта несогласным.

Как показывает практика, даже имея под рукой интернет, и неограниченный доступ к любой информации, человек этой возможностью не пользуется. Та информация, которая ему неприятна, или вступает в конфликт с его устоявшимися убеждениями, будет игнорироваться.

Впрочем, уж лучше так, чем вовсе не иметь доступ к источникам информации. Да и вообще, сейчас полезная информация тонет в потоках спама и манипуляций.

Источник

В чем заключается категориальность понятия информация

1. Понятие информации с точки зрения различных наук

В любой науке основные понятия определить достаточно сложно. Так и понятие «информация» невозможно определить через другие, более «простые» понятия. В каждой науке оно связано с различными системами понятий. Например, в определении понятия «информация» необходимо отразить, что она:

1. существует в неживой природе;

2. существует в биологических системах;

3. не всегда может быть выражена словами;

4. возникает в процессе общения;

5. хранится, обрабатывается, передается, и т.д.

В зависимости от области знания существуют различные подходы к определению понятия «информация».

Впервые как научное понятие термин «информация» стал применяться в теории журналистики в 30-х годах ХХ века, хотя в исследованиях по библиотечному делу он появился еще раньше. Под информацией понимались различные сведения, сообщения. Что соответствует переводу с латинского языка informatio – сведение, разъяснение, ознакомление.

В физике понятие информация рассматривается как антиэнтропия или энтропия с обратным знаком. Поскольку мерой беспорядка термодинамической системы является энтропия системы, то информация (антиэнтропия) является мерой упорядоченности и сложности системы. По мере увеличения сложности системы величина энтропии уменьшается, и величина информации увеличивается. Процесс увеличения информации характерен для открытых, обменивающихся веществом и энергией с окружающей средой, саморазвивающихся систем живой природы (белковых молекул, организмов, популяций животных и т.д.).

Под информацией в технике понимают сообщение, передаваемое с помощью знаков и символов. В теории связи, например, под информацией принято понимать любую последовательность символов, не учитывая их смысл. В основанной американским ученым Клодом Шенноном математической теории информации под информацией понимались не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность (неизвестность). Каждому сигналу в теории Шеннона соответствует вероятность его появления. Например, при передаче текста телеграммы вероятность появления буквы «т» равна 1/33. Чем меньше вероятность появления того или иного сигнала, тем больше информации он несет для потребителя. В обыденном понимании, чем неожиданнее новость, тем больше ее информативность.

Математическая теория информации не охватывает всего богатства содержания понятия информация, поскольку отвлекается от содержательной (смысловой, семантической) стороны сообщения. С точки зрения этой теории фраза из 100 слов, взятая из газеты, пьесы Шекспира или теории относительности Эйнштейна имеют приблизительно одинаковое количество информации.

Наш соотечественник математик Ю.А. Шрейдер оценивал информацию по увеличению объема знаний у человека под воздействием информационного сообщения. Академик А.А. Харкевич измерял содержательность сообщения по увеличению вероятности достижения цели после получения информации человеком или машиной. Таким образом, под информацией в семантической теории понимают сведения обладающие новизной.

В кибернетике – науке об управлении в живых, неживых и искусственных системах – понятие информации связывают воедино с понятием управления (Норберт Винер, Б.Н. Петров). Жизнедеятельность любого организма или нормальное функционирование технического устройства зависит от процессов управления, благодаря которым поддерживаются в необходимых пределах значения их параметров. Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации. Информация является обозначением содержания, полученного из внешнего мира в процессе приспособления к нему наших чувств. Информацию составляет та часть знания, которая используется для ориентирования, принятия решений, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования и развития системы.

Данная концепция отрицает существование информации в неживой природе, не дает ответа на вопросы: являются ли информацией неиспользованные знания, являются ли информацией неосмысленная информация?

Для преодоления этих противоречий академик В.П. Афанасьев ввел понятие информационных данных. Информационные данные – это всякие сведения, сообщения, знания, которые могут храниться, перерабатываться, передаваться, но характер информации они приобретут лишь тогда, когда получат содержание и форму пригодную для управления и используются в управлении.

Дальнейшим развитием математического подхода к феномену информация послужили работы Р. Карнапа, И. Бар-Хиллела, А.Н. Колмогорова и многие др.

В этих теориях понятие информации не связано с содержанием сообщений, передаваемых по каналу связи. Информация – абстрактная величина, не существующая в физической реальности, подобно тому, как не существует мнимое число или не имеющая линейных размеров материальная точка.

В биологии, которая изучает живую природу, понятие «информация» связано с целесообразным поведением живых организмов. Такое поведение строится на основе получения и использования организмом информации об окружающей среде.

Понятие информация используется в связи с исследованием механизмов наследственности. В генетике сформулировано понятие генетической информации, которое определяется как программа (код) биосинтеза белков, представленных цепочками ДНК. Реализуется эта информация в ходе развития особи. Последнее обстоятельство позволило проводить научные эксперименты по клонированию, т.е. созданию точных копий организмов их одной клетки.

В социальных науках (социологии, психологии, политологии и др.) под информацией понимают сведения, данные, понятия, отраженные в нашем сознании и изменяющие наши представления о реальном мире. Эту информацию, передающуюся в человеческом обществе и участвующую в формировании общественного сознания, называют социальной информацией.

Под информацией в документолистике понимают все то, что так или иначе зафиксировано в знаковой форме в виде документов.

С точки зрения индивидуального человеческого сознания информация – это то, что поступает в наш мозг из многих источников в разных формах и, взаимодействуя там, образует структуру нашего знания. Под информацией в быту (житейский аспект) понимают сведения об окружающем мире и протекающем в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами. Информацией для человека являются не только сухие факты, строгие инструкции, но и то, что радует нас, волнует, печалит, заставляет переживать, восторгаться, презирать, негодовать. Более половины общего объема сведений, полученных в процессе разговора, приходится на так называемую несмысловую информацию. Эту информации говорящий по своему желанию, а иногда и непроизвольно, сообщает нам своей тональностью разговора, своей возбужденностью, жестикуляцией, выражением лица, глаз и т.д.

Все знания об окружающем мире человек получает с помощью органов чувств. Насколько мы им можем доверять?

Информация нам нужна для того, чтобы принимать правильные решения. Поэтому необходимо, чтобы она обладала следующими свойствами или качественными признаками

Пример. а) На улице тепло. б) Температура воздуха 22 ºС (если термометр исправен).

1) преднамеренное искажение (дезинформация);

2) искажение в результате действия помех;

3) когда значение отдельного факта или ряда фактов преуменьшается или преувеличивается (слухи, рыбацкие истории).

4. Актуальность (своевременность) информации – важность, существенность для настоящего времени. Только вовремя полученная информация может принести пользу. Неактуальной может быть информация по двум причинам:

1) она может быть устаревшей (прошлогодняя газета);

2) незначимой, ненужной (сообщение, что цены в Италии снижены на 5%).

5. Ценность (полезность или бесполезность) информации оценивается применительно к задачам, которые можно решить с ее помощью.

Самая ценная информация – это достаточно полезная, полная, объективная, достоверная и новая.

Самая достоверная информация не может быть новой.

6. Ясность, понятность. Информация понятна, если она выражена на языке, доступном для получателя.

Некоторые представления о разнообразии информации может дать следующее определение (энциклопедический словарь). Информация – общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетки, от организма к организму. Из этого определения следует существование 4 видов информации:

1. социальная (человек-человек);

2. техническая (человек-автомат, автомат-автомат);

3. биологическая (информация в живом и растительном мире);

4. генетическая (передача признаков от клетки к клетке, от организма к организму).

Другие основания классификации информации:

· по способам и формам получения (восприятия);

· по характеру носителя;

· по характеру источника;

· по сфере применения;

· по общественному значению.

У человека 5 органов чувств:

Человек воспринимает информацию по зрительному каналу: текстовую, числовую, графическую.

Человек воспринимает звуковую информацию: речь, музыка, звуковые сигналы, шум.

Человек воспринимает запахи окружающего мира.

Вкусовые рецепторы языка дают возможность получить информацию о вкусовых качествах предмета.

Человек имеет возможность получить информация «наощупь», через кожу.

Источник

Понятие информации

Термин «информация» происходит от латинского слова «informatio», что означает сведения, разъяснения, изложение. Несмотря на широкое распространение этого термина, понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке.

В «Большом энциклопедическом словаре» информация определяется как «общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму (генетическая информация). В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

· в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п. «Информировать» в этом смысле означает «сообщить нечто, неизвестное раньше»;

· в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;

· в кибернетике под информацией понимает ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер).

Клод Шеннон, американский учёный, заложивший основы теории информации — науки, изучающей процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации, — рассматривает информацию как снятую неопределенность наших знаний о чем-то.

Приведем еще несколько определений:

В «Философском энциклопедическом словаре» приводятся четыре значения этого слова:

Современное научное представление об информации очень точно сформулировал Норберт Винер, «отец» кибернетики. А именно:

Информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств.

Люди обмениваются информацией в форме сообщений. Сообщение — это форма представления информации в виде речи, текстов, жестов, взглядов, изображений, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п.

Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертёж, радиопередача и т.п.) может содержать разное количество информации для разных людей — в зависимости от их предшествующих знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему.

«Информация – это особая совокупность сведений, первичным источником которых является опыт» (А.А.Красовский, Г.С.Поспелов, 1961г.). Так, сообщение, составленное на японском языке, не несёт никакой новой информации человеку, не знающему этого языка, но может быть высокоинформативным для человека, владеющего японским. Никакой новой информации не содержит и сообщение, изложенное на знакомом языке, если его содержание непонятно или уже известно.

Информация есть характеристика не сообщения, а соотношения между сообщением и его потребителем. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации бессмысленно.

Эта точка зрения отражается в таком определении:

Информация – это новые сведения, позволяющие улучшить процессы преобразования вещества, энергии и самой информации.

В случаях, когда говорят об автоматизированной работе с информацией посредством каких-либо технических устройств, обычно в первую очередь интересуются не содержанием сообщения, а тем, сколько символов это сообщение содержит.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объём сообщения.

После того, как американский ученый и инженер Клод Шеннон в 1948г. опубликовал работу об основах математической теории связи – теории информации, она нашла применение почти во всех областях науки, где играет роль передача информации в самом общем смысле этого слова. Примерно в те же годы появились первые ЭВМ, ставшие позднее универсальным инструментом для обработки информации. Постепенно учение об информации проникло из кибернетики и информатики в физику, химию, биологию, философию, логику и т.д. Понятие «информация» превратилось в фундаментальное понятие науки и рассматривается под различными углами зрения в многочисленных трудах ученых.

Есть ли между всеми определениями какие-либо точки соприкосновения? Имеем ли мы дело с одним или несколькими понятиями?

В первоначальном и наиболее узком смысле информация – атрибут разумных существ, людей. Это какие-либо сведения, данные, факты, которые, будучи получены из опыта, наблюдения или путем размышления, зафиксированы в материальной форме для сообщения другому существу или самому себе. При таком понимании любая информация с неизбежностью содержит два компонента – содержательный и материальный. То есть, во-1-х, она должна быть понятна тем, для кого предназначена (содержательный компонент), во-2-х, представлена на том или ином материальном носителе, например, бумаге (материальный компонент).

Ясно, что одну и ту же информацию можно представить совершенно по-разному (например, на русском или на английском языке) и на разных носителях (в книге, на магнитном диске).

Если оставить в стороне смысловой компонент информации и абстрагироваться от любого конкретного материального ее носителя, то все еще остается нечто, что может быть предметом исследования. Это формальный компонент. Он включает идею кодирования как таковую, т.е. безотносительно к смыслу кодируемого и независимо от физических свойств носителя информации. Формальный компонент принимает во внимание лишь количественные, частотно-вероятные и структурные свойства информации.

Формальные свойства информации можно исследовать математическими методами – так родилась теория информации. Причем, результаты этих исследований равно применимы к любым процессам и явлениям, в том числе и не относящимся к информационным в узком смысле этого слова, лишь бы они обладали формальными свойствами информационных процессов. Поэтому совершенно логично, что сегодня слово «информация» имеет гораздо более широкое значение. Некоторые исследователи даже связывают понятие информации с разнообразием в природе и обществе, с упорядоченностью вообще.

Информация может существовать в виде:

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.

С практической точки зрения информация всегда представляется в виде сообщения. Как показано на рисунке 1, информационное сообщение связано с источником сообщения, получателем сообщения и каналом связи.

физический семантический прагматический фильтр фильтр фильтр

Рис. 1

Информация передаётся в форме сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.

1. Cообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника — специалиста-метеоролога посредством канала связи — телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.

2. Живое существо своими органами чувств (глаз, ухо, кожа, язык и т.д.) воспринимает информацию из внешнего мира, перерабатывает её в определенную последовательность нервных импульсов, передает импульсы по нервным волокнам, хранит в памяти в виде состояния нейронных структур мозга, воспроизводит в виде звуковых сигналов, движений и т.п., использует в процессе своей жизнедеятельности.

Передача информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.

С понятием информации связаны такие понятия, как сигнал, сообщение и данные.

Сигнал называется непрерывным, если его параметр в заданных пределах может принимать любые промежуточные значения. Сигнал называется дискретным, если его параметр в заданных пределах может принимать отдельные фиксированные значения.

Сообщение — это информация, представленная в определенной форме и предназначенная для передачи.

Данные — это информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки ее техническими средствами, например, ЭВМ.

Понятие данные более общее чем информатика, в нем смысловые свойства сообщения как бы отступают на второй план. Когда нет необходимости подчеркнуть разницу между понятиями данные (вся совокупность сведений) и информация (новые полезные сведения) эти слова используют как синонимы.

В соответствии с этим для оценки количества информации используются разные единицы.

При передаче информации важно обратить внимание на то, какое количество информации пройдет через передающую систему. Ведь информацию можно измерить количественно, подсчитать. И поступают при подобных вычислениях самым обычным путем: абстрагируются от смысла сообщения, как отрешаются от конкретности в привычных всем нам арифметических действиях (как от сложения двух яблок и трех яблок переходят к сложению чисел вообще: 2+3).

1.2.2 Свойства информации

К важнейшим свойствам информации относятся:

Адекватность информации может выражаться в трех формах: семантической, синтаксичес­кой, прагматической.

Синтаксическая адекватность. Она отображает формально-структурные характерис­тики информации и не затрагивает ее смыслового содержания. На синтаксическом уровне учитываются тип носителя и способ представления информации, скорость передачи и обра­ботки, размеры кодов представления информации, надежность и точность преобразования этих кодов и т.п. Информацию, рассматриваемую только с синтаксических позиций, обыч­но называют данными, так как при этом не имеет значения смысловая сторона. Эта форма способствует восприятию внешних структурных характеристик, т.е. синтаксической сторо­ны информации.

Семантическая (смысловая) адекватность. Эта форма определяет степень соответ­ствия образа объекта и самого объекта. Семантический аспект предполагает учет смыслово­го содержания информации. На этом уровне анализируются те сведения, которые отражает информация, рассматриваются смысловые связи. В информатике устанавливаются смысло­вые связи между кодами представления информации. Эта форма служит для формирования понятий и представлений, выявления смысла, содержания информации и ее обобщения.

Прагматическая (потребительская) адекватность. Она отражает отношение инфор­мации и ее потребителя, соответствие информации цели управления, которая на ее основе реализуется. Проявляются прагматические свойства информации только при наличии един­ства информации (объекта), пользователя и цели управления. Можно сказать, что прагматическая адекватность определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем по­ставленной цели. С этой точки зрения анализируются по­требительские свойства информации. Эта форма адекватности непосредственно связана с практическим использованием информации, с соответствием ее целевой функции деятель­ности системы.

Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений.

Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел.

Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.

Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п. Для информации, отображаемой цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности:

Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения задачи, а также от того, насколько в дальнейшем она найдёт применение в каких-либо видах деятельности человека.

Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Одинаково нежелательны как преждевременная подача информации (когда она ещё не может быть усвоена), так и её задержка. Свойство актуальности информации особо важную роль играет в ситуациях, которые очень быстро изменяются, например, торги на фондовой или валютной бирже.

Если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, она может стать бесполезной.

Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация.

Информация должна преподноситься в доступной (по уровню восприятия) форме. Поэтому одни и те же вопросы по-разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях.

Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно). Краткость информации необходима в справочниках, энциклопедиях, учебниках, всевозможных инструкциях.

1.2.1. Информатизация и компьютеризация общества. Информационные ресурсы.

Информатизация общества — организованный 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.

Информатизация общества является одной их закономерностей современного социального прогресса. Этот термин все настойчивее вытесняет широко используемый до недавнего времени термин «компьютеризация общества». При внешней похожести этих понятий они имеют существенные различия.

Компьютеризация общества — массовое внедрение компьютерной техники во все области жизни людей. Основное внимание уделяется развитию и внедрению технической базы компьютеров, обеспечивающих оперативное получение результатов переработки информации и ее накопление.

При информатизации общества основное внимание уделяется комплексу мер, направленных на обеспечение полного использования достоверного, исчерпывающего и своевременного знания во всех видах человеческой деятельности.

Цель информатизации — улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий их труда.

Таким образом, «информатизация общества» является более широким понятием, чем » компьютеризация общества», и направлена на скорейшее овладение информацией для удовлетворения своих потребностей.

Информатизация — это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьёзных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования новых информационных технологий и др.

Уровень развития информационного пространства решающим образом влияет на экономику, обороноспособность и политику. От этого уровня в значительной степени зависит поведение людей, формирование общественно-политических движений и социальная стабильность. Целями информатизации во всем мире и, в том числе, в России являются наиболее полное удовлетворение информационных потребностей общества во всех сферах деятельности.

С конца 80-х годов ХХ века стали говорить о переходе от материального общества к информационному. Признаками такого общества являются:

В период перехода к информационному обществу необходимо подготовить человека к быстрому восприятию и обработке больших объемов информации, овладению им современными средствами, методами и технологий работы. Новые условия работы порождают зависимость информированности одного человека от информации, приобретенной другими людьми. Поэтому уже недостаточно уметь самостоятельно осваивать и накапливать информацию, надо научиться такой технологии работы с информацией, когда подготавливаются и принимаются решения на основе коллективного знания. Это говорит о том, что человек должен иметь определенный уровень культуры по обращению с информацией. Для отражения этого факта был введен термин информационная культура.

Информационная культура – умение целенаправленно работать с информацией и использовать для ее получения, обработки и передачи современные технические средства, методы и компьютерные технологии. Информационная культура является продуктом разнообразных творческих способностей человека и проявляется в следующих аспектах:

Информационные ресурсы — это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство.

Это книги, статьи, патенты, диссертации, научно-исследовательская и опытно-конструкторская документация, технические переводы, данные о передовом производственном опыте и др.

Информация – это специфический ресурс. Во-1-х, со временем ее количество не уменьшается, а наоборот увеличивается, причем, информационные ресурсы (в отличие от всех других видов ресурсов — трудовых, энергетических, минеральных и т.д.) тем быстрее растут, чем больше их расходуют.

Появляется возможность накапливать опыт, систематизировать его и таким образом обеспечивать принятие эффективных решений. Во-2-х, информация является одновременно и предметом и продуктом труда. Исходные данные о фактическом состоянии, например, объекта управления – предмет труда, а различные выходные документы, отчеты, справки, аналитические обзоры – продукт труда.

1.2.2. Информационные процессы, технологии и системы

Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.

Информационные процессы (сбор, обработка и передача информации) всегда играли важную роль в жизни общества. В ходе эволюции человечества просматривается устойчивая тенденция к автоматизации этих процессов.

Сбор информации – это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком или с помощью технических средств и систем.

Принятую информацию получатель может использовать неоднократно. С этой целью он должен зафиксировать ее на материальном носителе (магнитном диске, фото, кино и др.). Процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации называется накоплением информации.

Обработка информации – это упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения задачи, получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов.

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.

Совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации, называют информационной технологией.

Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина для обработки информации.

Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов.

Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем.

Человечество занималось обработкой информации тысячи лет. Существует мнение, что мир пережил несколько информационных революций.

Первая информационная революция связана с изобретением и освоением человеческого языка, который, точнее устная речь, выделила человека из мира животных. Это позволило человеку хранить, передавать, совершенствовать, увеличивать приобретенную информацию.

Вторая информационная революция заключалась в изобретении письменности. Прежде всего, резко возросли (по сравнению с предыдущим этапом) возможности по хранению информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность и как средство для передачи информации. Кроме того, возникновение письменности было необходимым условием для начала развития наук (вспомним Древнюю Грецию, например). С этим же этапом, по всей видимости, связано и возникновение понятия натуральное число. Все народы, обладавшие письменностью, владели понятием числа и пользовались той или иной системой счисления.

Все-таки, зафиксированное в письменных текстах знание было ограниченным, и, следовательно, мало доступным. Так было до изобретения книгопечатания.

В настоящее время термин «информационная технология» употребляется в связи с использованием компьютеров для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи и, отчасти, — бытовую электронику, телевидение и радиовещание.

Они находят применение в промышленности, торговле, управлении, банковской системе, образовании, здравоохранении, медицине и науке, транспорте и связи, сельском хозяйстве, системе социального обеспечения, служат подспорьем людям различных профессий и домохозяйкам.

Народы развитых стран осознают, что совершенствование информационных технологий представляет самую важную, хотя дорогостоящую и трудную задачу.

В настоящее время создание крупномасштабных информационно-технологических систем является экономически возможным, и это обусловливает появление национальных исследовательских и образовательных программ, призванных стимулировать их разработку.

После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Эта операция реализуется в ходе решения задачи выдачи информации. Выдача информации, как правило, производится с помощью внешних устройств вычислительной техники в виде текстов, таблиц, графиков и т.д.

Стержнем любой информационной технологии является выбор и реализация наиболее рационального информационного процесса, который можно определить как совокупность процедур по преобразованию и обработке информации.

В свою очередь информационной процедурой принято считать совокупность однородных операций, воздействующих определенным образом на информацию. Основными информационными процедурами являются: регистрация, сбор, передача, кодирование, хранение и обработка информации.

Реализация любой задачи конкретного пользователя требует создания системы информационного обслуживания, которую чаще называют информационной системой.

Любая информационная система создается с целью повышения эффективности того или иного вида деятельности. Рост объемов хранимой и обрабатываемой информации объективно обусловил развитие технических средств, необходимых для реализации информационных процедур. Появление ПЭВМ позволило реализовать автоматизированные ИС.

В автоматизированной информационной системе (АИС) ее основные компоненты приводятся в действие автоматическим устройством, алгоритмизация которого поддается математическому описанию.

АИС, как правило, включает в себя следующие компоненты:

языковые средства и правила, используемые для отбора и подготовки информации к вводу в ЭВМ, для отображения картины реального мира в модель данных, для работы пользователя с системой, для предоставления пользователю выдаваемой системой информации;

АИС классифицируются по характеру обрабатываемой информации и целевой функции.

По характеру обрабатываемой информации различают документальные, фактографические и интеллектуальные АИС. В документальных ИС объектами обработки, хранения и поиска являются определенные документы (патенты, законы, статьи, книги и другие информационные материалы). В фактографических ИС хранимая и обрабатываемая информация представляет собой конкретные сведения, факты (параметры и характеристики объектов, сведения технико-экономического характера, результаты измерений, статистические данные и т.д.). в интеллектуальных АИС объектом хранения являются знания в той или иной предметной области.

Целевые функции определяются назначением данной системы. В зависимости от целей, стоящих перед АИС, можно выделить информационно-справочные, управленческие, информационно-расчетные, информационно-логические и экспертные системы. Практически большинство целевых функций не нуждается в раскрытии их назначения и области применения.

Рассмотрим экспертную систему, под которой понимают объединяющую возможность компьютера со знаниями и опытом эксперта в такой форме, что система может предложить разумный совет или осуществить разумное решение поставленной задачи. Дополнительной характеристикой такой системы является ее способность пояснить, по требованию пользователя, ход своих рассуждений в понятной для него форме.

Во всех системах существуют понятные и доступные средства общения пользователя с системой, в том числе и пользователей не специалистов в области вычислительной техники. С помощью этих средств пользователь формулирует свои запросы, вводит их в систему и воспринимает выдаваемую ему информацию.

1.2.3. Количество информации

Количеством информации называют числовую характеристику сигнала, отражающую ту степень неопределенности (неполноту знаний), которая исчезает после получения сообщения в виде данного сигнала. Эту меру неопределенности в теории информации называют энтропией. Если в результате получения сообщения достигается полная ясность в каком-то вопросе, говорят, что была получена полная или исчерпывающая информация и необходимости в получении дополнительной информации нет. И, наоборот, если после получения сообщения неопределенность осталась прежней, значит, информации получено не было (нулевая информация).

Приведенные рассуждения показывают, что между понятиями информация, неопределенность и возможность выбора существует тесная связь. Так, любая неопределенность предполагает возможность выбора, а любая информация, уменьшая неопределенность, уменьшает и возможность выбора. При полной информации выбора нет. Частичная информация уменьшает число вариантов выбора, сокращая тем самым неопределенность.

Возможно ли объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является следующий вывод: в определенных, весьма широких условиях можно пренебречь качественными особенностями информации, выразить её количество числом, а также сравнить количество информации, содержащейся в различных группах данных.

В настоящее время получили распространение подходы к определению понятия «количество информации», основанные на том, что информацию, содержащуюся в сообщении, можно нестрого трактовать в смысле её новизны или, иначе, уменьшения неопределённости наших знаний об объекте. Эти подходы используют математические понятия вероятности и логарифма.

Пример. Человек бросает монету и наблюдает, какой стороной она упадет. Обе стороны монеты равноправны, поэтому одинаково вероятно, что выпадет одна или другая сторона. Такой ситуации приписывается начальная неопределенность, характеризуемая двумя возможностями. После того, как монета упадет, достигается полная ясность и неопределенность исчезает (становится равной нулю).

Рассмотрим систему из двух электрических лампочек, которые независимо друг от друга могут быть включены или выключены. Для такой системы возможны следующие состояния:

Американский инженер Р. Хартли в 1928 г. процесс получения информации рассматривал как выбор одного сообщения из конечного наперёд заданного множества из N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определял как двоичный логарифм N.

Формула Хартли: I = log₂N

Ту же формулу можно представить иначе:

где i— количество информации в битах;

N-число возможных состояний.

Допустим, нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: I = log₂100 = 6,644. Таким образом, сообщение о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644 единицы информации.

Приведем другие примеры равновероятных сообщений:

1. при бросании монеты: «выпала решка», «выпал орел»;

2. на странице книги: «количество букв чётное», «количество букв нечётное».

Определим теперь, являются ли равновероятными сообщения «первой выйдет из дверей здания женщина» и «первым выйдет из дверей здания мужчина». Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Все зависит от того, о каком именно здании идет речь. Если это, например, станция метро, то вероятность выйти из дверей первым одинакова для мужчины и женщины, а если это военная казарма, то для мужчины эта вероятность значительно выше, чем для женщины.

Для задач такого рода американский учёный Клод Шеннон предложил в 1948 г. другую формулу определения количества информации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сообщений в наборе.

Формула Шеннона:

где p_i — вероятность того, что именно i-е сообщение выделено в наборе из N сообщений.

В качестве единицы информации Клод Шеннон предложил принять один бит (англ. bit — binary digit — двоичная цифра).

Бит в теории информации — количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений (типа «орел»—»решка», «чет»—»нечет» и т.п.).

В вычислительной технике битом называют наименьшую «порцию» памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков «0» и «1», используемых для внутримашинного представления данных и команд.

Бит — слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2 8 ).

Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации:

· 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2 10 байт,

· 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2 20 байт,

· 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2 30 байт.

В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

· 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2 40 байт,

· 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2 50 байт.

Например, в русском алфавите, если не считать букву ё, количество букв равно 32. тогда 32=2n, откуда n=5 битов. Поэтому каждый символ несет 5 битов информации, а количество информации в сообщении можно подсчитать, умножив количество информации, которое несет один символ, на количество символов. Такой подход к измерению количества информации называют синтаксическим.

Для человека же существенное значение имеют именно смысл передаваемого сообщения и получаемые при этом знания, т.е. на основе смысловой информации вырабатывается и закрепляется соответствие между будущими символами или образами на входе и необходимыми действиями. Высшие животные не могли бы существовать, если бы у них не было достаточного соответствия (как бы смыслового словаря) между разнообразными сигналами ситуаций внешней среды (запах хищника, запах добычи и т.д.) и целесообразными в этих ситуациях действиями. У человека смысловая информация идет на пополнение соответствий не только между внешними сигналами и действиями, но и между понятиями.

Таким образом, общей чертой смысловой информации является то, что она изменяет запас сведений, запас соответствий у получателя информации. Первоначальный (и меняющийся в ходе поступления информации) запас соответствий можно представить себе как некоторый обобщенный словарь или справочник, который Ю.А.Шрейдер предложил называть тезаурусом (греч. «тезаурус» – сокровище; имеются в виду словари, где даны не только значения слов, но и связи между ними). В качестве меры количества смысловой информации естественно взять изменение тезауруса приёмника под действием поступившей информации.

Таким образом, тезаурусная (семантическая) мера, которая связывает смысловые свойства информации со способностью пользователя понимать поступившее сообщение. Количество информации (Ic) в этом случае зависит от смыслового содержания сообщения (S) и тезауруса приёмника (Sp). Характер такой зависимости показан на рис

Рассмотрим 2 предельных случая, когда количество семантической информации (I_c) равно 0. Если тезаурус приёмника слишком беден (S_p=0) количество информации в сообщении равно нулю, т.к. пользователь не понимает поступающие сведения. Например, в сообщении «Это учебник по высшей математике для 1 курса» трехлетний ребенок совсем ничего не поймет, а школьник старших классов уже кое-что выделит. Максимальную информацию, очевидно, извлечет студент того курса, для которого этот учебник предназначен. Любопытно, что по мере дальнейшего расширения тезауруса приёмника воспринимаемая информация начинает уменьшаться. Уже у студента второго курса при чтении учебника для 1 курса изменение тезауруса будет меньше, а для человека, хорошо знающего высшую математику (S_p → ), это учебник не несет никакой информации

Таким образом, максимальное количество информации приёмник получает при согласовании ее смыслового содержания со своим тезаурусом S_p (S_p = S_{p opt}), когда поступающие сведения понятны и несут ранее не известные сведения. Количество семантической информации является величиной относительной и зависит от компетентности получателя (пользователя).

Прагматическая мера информации определяет полезность, ценность информации для достижения поставленной цели. В этом случае оценка количества информации основывается на законах теории вероятностей, точнее, определяется через вероятности событий (формула Шеннона). Это и понятно. Сообщение имеет ценность, несет информацию только тогда, когда мы узнаем из него об исходе события, имеющего случайный характер, когда оно в какой-то мере неожиданно.

В экономических системах ценность информации измеряют в тех же единицах, что и целевая функция системы: прибыль, время обработки и принятия решения и т.п.

В системах автоматизированной обработки данных для измерения объемов информации используется синтаксическая мера (байт и его производные). Это объясняется тем, что эти системы организуются в виде хранилищ данных – баз данных, доступ к которым имеют разные пользователи для решения большого спектра задач.

Мы уже говорили, что понятие информации неразрывно с процессом информирования, который предполагает наличие 3 компонент: источник, получатель и канал передачи информации.

Различные количества информации передаются по каналам связи, и количество проходящей через канал информации не может быть больше его пропускной способности. А ее определяют по тому, какое количество информации проходит здесь за единицу времени.

Один из героев романа Жюля Верна «Таинственный остров», журналист Гедеон Спиллет, передавал по телефону главу из Библии, чтобы его конкуренты не могли воспользоваться телефонной связью. В этом случае канал был загружен полностью, а количество информации было равно нулю, ибо абоненту передавались известные для него сведения. Значит, канал работал вхолостую, пропустив строго определенное количество импульсов, ничем их не нагрузив.

А между тем, чем больше информации несет каждый из определенного числа импульсов, тем полнее используется пропускная способность канала. Поэтому нужно разумно кодировать информацию, найти экономный, скупой язык для передачи сообщений.

Информацию «просеивают» самым тщательным образом. В телеграфе часто встречающиеся буквы, сочетания букв, даже целые фразы изображают более коротким набором нулей и единиц, а те, что встречаются реже более длинным. В случае, когда уменьшают длину кодового слова для часто встречающихся символов и увеличивают для редко встречающихся, говорят об эффективном кодировании информации.

1.2.4. Язык, коды, кодирование

Любое сообщение пишется на каком-либо языке. Язык – это форма (способ) общения, форма хранения и передачи знаний, а также средство получения новых знаний, непосредственно связанное с мышлением.

В информатике и информационных технологиях под языком понимают совокупность символов, соглашений, правил, используемых для отображения и передачи информации, средство описания данных и алгоритмов решения задач.

Упорядоченная последовательность символов – это алфавит языка.

Язык – это подмножество А*, которое удовлетворяет двум системам правил: синтаксическим (голубая штриховка) и семантическим (штриховка бордо), причем семантическим правилам могут удовлетворять только те конструкции, которые удовлетворяют синтаксическим правилам.

Пример: ббсе – не удовлетворяет синтаксису русского языка

Петя съел трактор – все синтаксические правила соблюдены, но предложение не удовлетворяет семантике русского языка

Таким образом, знание языка означает

1. Знание его алфавита,

2. Знание синтаксических правил

3. Знание семантических правил

В этом случае вы сможете общаться и будете правильно поняты.

Преобразование конструкций одного языка в последовательность букв другого алфавита называется кодированием.

Если говорить о кодировании, то сначала надо определить, какую конструкцию языка будем рассматривать в качестве символа, т.е. некоторой неделимой конструкции.

Рассмотрим некоторое предложение языка Q. Предложение состоит из слов, которые в свою очередь состоят из букв. Возможны 3 варианта определения символа (неделимой конструкции языка):

1. символ = буква: предложение – последовательность букв алфавита. Такой подход используется при письменной записи.

2. символ = слово. Такое представление предложений используется в стенографии.

3. символ = предложение. Такая ситуация возникает при переводе с одного языка на другой, причем особенно ярко это проявляется при переводе пословиц, шуток, поговорок.

Проблемой кодирования начал заниматься великий немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц; он доказал, что минимальное количество букв, необходимое для кодирования любого алфавита, равно 2.

Пример. Русский язык: 33 буквы*2 (прописные, строчные)-2(ъ,ь) + 10 знаков препинания +10 цифр = 84 символа. Обязательным условием правильного кодирования является возможность однозначного преобразования АÛВ. Сколько двоичных символов необходимо, чтобы закодировать один символ русского языка?

Предположим, надо закодировать слово Мама. Закодируем его: 10011 0 10010 0. Сделайте обратное преобразование (декодирование). Возникают проблемы, т.к. не понятно, где заканчивается одна буква и начинается другая. Основное правило однозначного преобразования из А в В и обратно нарушено, причина – использование кода переменной длины, следовательно необходимо выбрать код одинаковой заранее определенной длины. Какой?

Вывод: чем меньше букв в алфавите, тем длиннее символ. В русском языке 33 буквы, слова в среднем состоят из 4-6 букв. В японском языке около 3000 иероглифов, в среднем 1 предложение

В вычислительных машинах используется двоичное кодирование информации любого типа: программы, текстовые документы, графические изображения, видеоклипы, звуки и т.д. Удивительно, но все это богатство информации кодируется с помощью всего двух состояний: включено или выключено (единица или ноль). Формирование представления информации называется ее кодированием. В более узком смысле под кодированием понимается переход от исходного представления информации, удобного для восприятия человеком, к представлению, удобному для хранения, передачи и обработки. В этом случае обратный переход к исходному представлению называется декодированием.

При любых видах работы с информацией всегда идет речь о ее представлении в виде определенных символических структур. Наиболее распространены одномерные представления информации, при которых сообщения имеют вид последовательности символов. Так информация представляется в письменных текстах, при передаче по каналам связи, в памяти ЭВМ. Однако широко используется и многомерное представление информации, причем под многомерностью понимается не только расположение элементов информации на плоскости или в пространстве в виде рисунков, схем, графов, объемных макетов и т.п., но и множественность признаков используемых символов, например цвет, размер, вид шрифта в тексте.

Кодирование текста осуществляется с помощью специальных программных кодовых таблиц. Каждому символу латинского и русского алфавита соответствует свое уникальное число. Можно назвать его номером. Для символов латинского алфавита кодовая таблица одинаковая для всех компьютеров и всех операционных систем. Для русского языка это не так. Например, русские тексты, созданные в операционной системе MS DOS нельзя просматривать в операционной системе WINDOWS без специального преобразования. Для стандартизации кодировки был разработан код ASCII (Американский стандартный код для информационного обмена). Это набор восьмибитовых чисел, который жестко определяет 128 символов для латинского алфавита и некоторых специальных символов, а коды от 128 до 255 предназначены для кодирования символов национальных алфавитов других стран, в том числе и России.

Итак, когда на клавиатуре компьютера нажимается какая-либо клавиша, то в оперативную память передается код этой клавиши, а затем с помощью специальной программы передается какому-либо устройству, например видеокарте, которая генерирует поточечное изображение символа на экране монитора. Внешний вид изображения символов на экране также определяется с помощью программы. Такая программа называется драйвером.

Драйвер – это программа-посредник между оборудованием и другими программами.

Таким образом, тексты хранятся на диске или в памяти в виде чисел и программным способом преобразовываются в изображения символов на экране.

1.2.5. Кодирование изображений

Источник