Любой человек каждый день сталкивается с большими объемами различной информации. Она разнообразна, может быть полезной или не очень. Но в любом случае без нее невозможно жить. К информации имеет прямое отношение наука информатика, это объект ее изучения. Ниже мы рассмотрим понятие и виды информации.

Информация - это первичное, базовое понятие в информатике. Его невозможно определить с помощью других, так как их еще нет. Проблема определения осложнена тем, что это понятие используется во многих науках (кибернетика, информатика, биология, физика и др.), и в каждой из них оно связано с разными системами научных знаний.

Информация и физика

В физике есть понятие "энтропия системы", которое является мерой хаоса, беспорядка для термодинамической системы, информация же (антиэнтропия) - это мера ее сложности и упорядоченности. Если увеличивается ее сложность, то величина энтропии становится меньше, а величина информации растет. Подобный процесс, при котором увеличивается информация, возникает в открытых, саморазвивающихся, обменивающихся энергией и веществом с окружающей средой системах живой природы (белковые организмы и молекулы, популяции животных). Можно сказать, что в физике информацию рассматривают как антиэнтропию.

Информация и биология

В биологии, изучающей живую природу, информация связана с целесообразным поведением живых организмов. Это поведение строится согласно полученным организмом сведениям о внешней среде.

В биологии понятие «информация» применяется также при исследованиях механизмов наследственности, так как известно, что генетическая информация способна передаваться по наследству и храниться в каждой клетке живого организма. Все сведения о строении организмов содержат в себе такие молекулярные структуры как гены. Ученые, зная это, могут создавать точную копию организмов из всего лишь одной клетки (клонирование).

Информация и кибернетика

Кибернетика - это наука об управлении, понятие «информация» в ней связывается с процессами управления в достаточно сложных системах (технических устройствах, живых организмах). Нормальное функционирование технического устройства или жизнедеятельность каждого организма зависят от управления, благодаря которому могут поддерживаться в нужных пределах значения их параметров. Получение, хранение, преобразование и передача информации - это процессы управления.

Определения понятия «информация»

Информация - это различные сведения о явлениях и объектах окружающей среды, а также об их свойствах, состояниях и параметрах, которые способны уменьшить имеющуюся неопределенность неполноты знаний о них. Это одна из исходных общенаучных категорий, которая отражает структуру материи и способы ее познания, она не может быть сведена к другим, более простым понятиям.

Информация - это представление (понимание, интерпретация, смысл), которое возникает в аппарате мышления человека, сразу после того как он получает данные, взаимоувязанное с предшествующими понятиями и знаниями. Это содержание сигнала или сообщения, сведения, которые рассматриваются в процессе их восприятия или передачи.

Особенность информации

У информации существует характерная особенность, которая отличает ее от прочих объектов общества и природы - это дуализм, так как на ее свойства могут влиять свойства данных, которые составляют ее содержательную часть, а также методов, которые взаимодействуют с данными в ходе информационного процесса.

Исключительность информации

Информация проявляется только в том случае, если имеются объекты, которые находятся в контакте между собой. Обмен ею происходит не между любыми объектами, а только между теми, которые являются организованной структурой (системой). Элементами такой системы могут являться не обязательно люди: обмен различными сведениями может осуществляться между животными и растениями, живой и неживой природой, устройствами и людьми.

Виды информации в информатике

Человек всю свою историю пытался преобразовать природу и общество, в ходе этого возникала все новая и новая информация. Мы рассмотрим все виды информации. Таблица представлена ниже.

Виды информации по форме представления

Информация может быть представлена разными формами. Мы воспринимаем текстовую информацию (представленную в виде символов алфавита какого-либо языка), читая книги, журналы, газеты, ищем ее в текстовом виде по средствам сети Интернет. Одновременно с ней можем получать и символьные сведения, которые состоят из цифр в различных системах счисления. Глядя на всевозможные иллюстрации, картины, схемы, чертежи, графики, мы способны воспринять графический вид информации. Звуковые сообщения поступают к нам от других людей, которые говорят что-то, мы слышим их с помощью радио, звуковоспроизводящих устройств. Но чаще всего мы предпочитаем комбинированный вид получения сведений, когда нам, например, не только рассказывают, но и показывают; рассказывают и дают прочитать это самостоятельно. Он оказывает на нас наибольшее влияние. Рассмотренные виды информации в информатике встречаются постоянно в повседневной жизни любого человека, и мы вольно или невольно воспринимаем ее, она откладывается у нас памяти.

Виды информации по способам восприятия

Урок информатики, на котором рассматриваются виды информации, способен дать сведения о том, что она может быть воспринята по-разному, разными органами чувств. Визуальная - воспринимается при помощи зрения, аудиальная - слуха, тактильная - ощущений, обонятельная - запаха, а данные о вкусе дает нам язык. Отдельные виды информации в информатике могут восприниматься разными людьми по-разному. Кто-то больше запоминает, если что-то услышал, другой - если увидел, а третий - если потрогал.

Виды информации по типу сигнала

В информатике принято различать основные виды информации: аналоговую (непрерывную) и знаковую (дискретную). Знаковая может передаваться, обрабатываться и храниться в виде множества различных символов. Ее можно содержать в рукописных и печатных документах, она способна отразить состояние цифровых автоматов и т. п. Противоположностью этому виду является непрерывная информация, которая воплощается в звуковых, зрительных и прочих образах, ее еще можно наблюдать в непрерывных траекториях процессов (кардиограмма, осцилограмма).

Можно сказать, что все сведения могут быть представлены в аналоговом виде (свет, звук) или последовательностью отдельных сигналов (компьютерный код, электрические импульсы).

Рассмотренные выше понятие и виды информации дают понять, как она многообразна и многолика. Каждый из нас ее постоянно воспринимает, обрабатывает, передает. Без нее невозможна наша жизнь. Виды и средства информации менялись на протяжении истории человечества. От зарубок на стенах пещер и примитивной речи мы перешли к современному уровню развития.

Восприятие информации человеком

Снежана Иванова

Восприятие – это процесс отражения в сознании личности явлений и предметов в сумме их свойств, состояний, компонентов.

Жизнь современного человека трудно представить без информации. Средства массовой информации буквально изобилуют всевозможными событиями, которые могут заинтересовать личность. На сегодняшний день нет недостатка информации в какой – либо области; напротив, наблюдается ее переизбыток. Люди часто путаются в одних и тех же понятиях, поскольку информация об одном и том же предмете может быть противоречивой. Поэтому, чтобы разобраться в сложном вопросе, иногда приходится изучить кучу различных позиций.

Восприятие – это процесс отражения в сознании личности явлений и предметов в сумме их свойств, состояний, компонентов. Данный процесс тесно связан с органами чувств, поскольку мы получаем любую информацию посредством участия зрительных, слуховых и иных ощущений.

Процесс восприятия информации представляет собой высокоорганизованную внутреннюю работу, в которой участвуют все психические процессы: внимание, воображение, память, мышление. Для того, чтобы поступающая в мозг информация лучше усваивалась, ее необходимо осознавать или осмысливать. Восприятие как раз и выполняет функцию своеобразного проводника между новой информацией и ее осознанием.

Восприятие информации человеком происходит на нескольких уровнях. Все они, так или иначе, затрагивают органы чувств и связаны с познавательными процессами.

Каналы восприятия информации

Под каналами восприятия понимают преобладающую направленность в сторону одного органа чувств, которая обеспечивает лучшее усвоение поступающей информации. Стоит учесть тот фактор, что у каждого человека доминирует своя индивидуальная направленность. Кому – то для усвоения достаточно один раз прочитать материал, другому необходимо прослушать лектора на эту же тему и т.д.

• Визуальный канал. Направлен на усвоение информации путем большего сосредоточения на зрительных образах. У человека, которого преобладает данный канал восприятия, отмечается высокая способность усваивать информацию через чтение. В данном случае личности достаточно прочитать материал, и информация прочно «закрепится» в мозге. Нет необходимости пересказывать прочитанное или делиться с окружающими. Если информация сама по себе носит противоречивый характер, вызывает дополнительные вопросы, провоцирует спор, то у индивида может возникнуть потребность подробно ознакомиться с разными мнениями для того, чтобы сформировать свою точку зрения.
• Аудиальный канал. Направлен на усвоение информации путем концентрации преимущественно на слуховых образах. Если преобладает данный канал восприятия, у человека отмечается высокая способность к запоминанию через прослушивание нужного материала. Студенты, у которых доминирует аудиальный канал, прекрасно усваивают предложенную информацию во время лекции и могут дома ничего не учить – все и так легко улеглось в голове, так что не осталось лишних вопросов! Если возникают сложные моменты, материал сложный и непонятный, такая личность обычно стремится сразу уточнить важные детали и разобраться на месте, задав лектору соответствующие вопросы.
• Кинестетический канал. Направлен на усвоение информации путем сосредоточения преимущественно на физических ощущениях. Кинестетическое восприятие тесно связано с органами осязания, поэтому такому человеку во время разговора обязательно требуется прикасаться к собеседнику. Запах, вкус тоже имеют для этой личности первостепенное значение – она более всего внимательна к деталям и собственным чувствам. Если вы спросите человека, что с ним происходит, он сможет в красках описать свои эмоции, распознать их подлинные проявления.
• Дигитический канал. Направлен на усвоение информации путем концентрации на абстрактно – логических образах. Такой человек склонен во всем искать смысл, раскладывать свои знания «по полочкам». Дигиталу крайне важно знать, с какой целью он выполняет то или иное действие и что из этого последует. Он обладает способностью прогнозировать ситуацию, а потому склонен к планированию и глубокому анализу происходящих событий. Чаще всего, дигиталы по жизни занимаются научной деятельностью.

Перечисленные каналы восприятия являются ведущими, но кроме них имеются и другие: вкусовой, обонятельный, семантический и т.д. В соответствии с представленными особенностями каждого из каналов в психологии выделяют следующие виды восприятия информации: зрительный, слуховой, осязательный, речемыслительный . Каждый из перечисленных видов полностью соотносится с выше обозначенными каналами восприятия информации.

Свойства восприятия

• Предметность. Характеризуется направленностью на внешний мир. Человек всегда сосредоточивает свое внимание на таких вещах, которые находят отражение в окружающем пространстве. Это не обязательно могут быть предметы и явления, но также абстрактные понятия. В любом случае происходит глубокое умственное сосредоточение на том или ином предмете: обыденном, художественном или научном.
• Целостность. В отличие от ощущения, которое отражает отдельные свойства предметов и явлений окружающего мира, восприятие составляет его общий образ. Он складывается из совокупности различных ощущений и формирует целостное представление о том или ином предмете.
• Структурность. Необходимо отметить, что восприятие человека устроено таким образом, что обладает способностью систематизировать материал в определенном порядке, то есть, из общего потока поступающей информации выделять только ту, что окажется полезна в данном случае.
• Константность. Под этим свойством понимается относительная постоянность воспринимаемой информации при различных условиях. Так, например, формы предметов, их величина, цвет представляются человеку одинаковой при разных жизненных условиях.
• Осмысленность. Человек не просто воспринимает предметы и явления, он делает это осмысленно, целенаправленно, предвидя определенный результат и стремясь к нему. Так, например, студенты слушают лекцию для того, чтобы успешнее сдать зачет или экзамен, посещают занятия по художественной культуре для самообразования. Во всяком своем действии личность стремится поступать осмысленно, потому что иначе и не может совершаться никакая деятельность.

Сложные формы восприятия информации

Под формами восприятия информации понимают некоторые категории, имеющие в своей основе размышления и направленность на поиск истины.

• Восприятие пространства. Каждый из нас весьма индивидуально подходит к восприятию пространства. Если нас перенести в другое место, мы не сможем сразу сориентироваться, пока не выработаем тактику поведения и не поймем, как лучше себя вести. Один человек способен сориентироваться в меняющихся условиях иначе, чем другой и у каждого свое собственное восприятие.
• Восприятие времени. У каждого из нас есть свои биологические часы, которые напоминают о необходимости предпринимать определенные действия. Есть распространенная теория о «совах» и «жаворонках». Одним трудно просыпаться утром, они могут бодрствовать днем, другим необходимо рано вставать и также рано ложиться. Если обратиться к человеку на улице с вопросом «Который час?», большинство сейчас же начнут искать часы, чтобы вам ответить. Между тем, внутри себя всякий примерно знает, сколько времени на данный момент. Именно поэтому становится возможным процесс планирования любых дел, прогнозирование различных ситуаций еще до того, как они произойдут в реальности.
• Восприятие движения. Впечатления движения создаются сугубо индивидуально. Кому – то достаточно наклонить вперед голову, принять соответствующее положение корпуса, чтобы создалась иллюзия того, что происходит перемещение в пространстве. Восприятие движения фиксируется мозгом и осознается личностью за счет вестибулярного аппарата и собственных мыслей, субъективных настроений.
• Восприятие преднамеренное и непреднамеренное. Данные формы отличаются друг от друга участием сознания в восприятии каких – либо объектов. Иначе их еще можно назвать непроизвольным и произвольным. В первом случае восприятие осуществляется за счет внешних обстоятельств, которые привлекли внимание человека, а во втором им руководит сознание. Преднамеренное восприятие характеризуется четкой целью, обозначенными задачами, ясной структурой и последовательностью в выполнении всех необходимых шагов.

Особенности восприятия информации

Каждый человек подходит к восприятию одних и тех же событий и явлений очень индивидуально. Ведь один увидит в происходящем для себя благословение, а другой сочтет в данных обстоятельствах для себя наказание. Кроме того, люди различаются еще и по ведущим каналам восприятия информации. Если кому – то необходимо прочитать изучаемый материал, то другому очень важно его прослушать на слух.

Для визуала крайне важно, чтобы вся информация находилась в поле его зрения. Замечательно, если имеется возможность ознакомиться с материалом посредством чтения. Только тогда, когда визуал увидит, как выглядит то, что ему нужно запомнить, он способен по – настоящему воспринимать.

Для аудиала всегда лучше единожды услышать материал, чем несколько раз его читать. Это тот тип восприятия, когда сказанное живьем слово приобретает колоссальное значение. Людям, имеющим ведущий аудиальный канал восприятия, всегда легче усваивать информацию на лекциях или участвовать в семинарах.

Отличительной особенностью кинестетиков является природная потребность все трогать руками. Иначе не может пойти процесс целостного восприятия. Только с помощью эмоций, подкрепляемых взаимодействием с людьми или предметами, они познают окружающую реальность. Как правило, такие люди очень эмоциональны и подвержены различным направлениям деятельности. Весьма много среди них художников, музыкантов, скульпторов, то есть к ним относятся те, кто способен проживать целую жизнь при соприкосновении с предметами и даже творить собственную реальность.

Дигиталы склонны к глубокому анализу происходящих событий. Это по сути своей настоящие мыслители и философы. Для них новая информация должна обязательно являться предметом абстрактно – аналитического мышления, плодом серьезной внутренней работы, связанной с логическим выстраиванием сложных конструкций. Познать истину – их главная цель.

Таким образом, способы восприятия информации существуют самые различные. Все вместе они создают гармоничную и целостную картину мира, в которой приветствуется полнота многообразия. Необходимо развивать все каналы восприятия, но делать это с опорой на ведущий вид. Тогда любая деятельность человека будет успешной, приведет его к новым открытиям и свершениям.

Информатика изучает … o информацию и ее свойства o процессы n хранения… n обработки… n и передачи информации с помощью компьютеров. Французский язык: informatique = information + automatique информатика информация автоматика Английский язык: computer science компьютер + наука = наука о компьютерах 2

Информация – это … любые сведения об окружающем мире, которые человек получает с помощью органов чувств: n глаза (зрение, 90 процентов информации) n n уши (слух) язык (вкус) нос (обоняние) кожа (осязание) Латинский язык: informatiо – разъяснение, сведения 3

Информация – это … «Информация есть информация, а не материя и не энергия» . Н. Винер, «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине» Информация – одно из базовых понятий в науке (как материя, энергия), поэтому нет более четкого определения: § невозможно выразить через более простые понятия § объясняется только на примерах или в сравнении с другими понятиями 4

Виды информации o Символ (знак, жест) o Текст (состоит из символов, важен их порядок) КОТ ТОК o Числовая информация o Графическая информация (рисунки, картины, чертежи, фото, схемы, карты) o Звук o Тактильная информация (осязание) o Вкус o Запах 5

Информация в неживой природе Информация порядок, организованность, неоднородность q Замкнутые системы (нет обмена информацией и энергией с внешней средой): порядок (больше информации) хаос (меньше информации) q Открытые системы (возможно увеличение информации): H H O атомы водорода и кислорода O H H молекула воды звездная пыль галактика 6

Информация в живой природе q Живые организмы – открытые системы. q Одноклеточные используют информацию о температуре и химическом составе. q Усложнение увеличение информации. свет органическое вещество! углекислый газ CO 2 вода H 2 O глюкоза C 6 H 12 O 6 фотосинтез кислород O 2 q Животные воспринимают информацию органами чувств. 7

Информация в биологии § Сигналы несут информацию от органов чувств к мозгу: § Наследственная информация (молекула ДНК): 9

Информация в технике § системы стабилизации: t° нагреватель контроллер датчик t° § системы программного управления паровая баня токарный станок 10

Информация в технике § роботы (имеют датчики, заменяющие органы чувств – зрение, слух, осязание) Луноход Asimo (Honda) § компьютеры – специальные устройства для хранения, передачи и обработки информации § автоматизированные системы продажи билетов (АСУ «Экспресс») § Интернет – глобальная информационная система 11

Свойства информации Информация должна быть n объективной (не зависящей от чьего-либо мнения) «На улице тепло» , «На улице 28°С» . n понятной (английский язык?) n полезной (получатель решает свои задачи) n достоверной (правильной) дезинформация, помехи, слухи, байки n актуальной – должна быть важна в данный момент (погода, землетрясение) устаревшая, ненужная n полной (достаточной для принятия правильного решения) «Концерт будет вечером» , история 12

Информационные процессы o Хранение n мозг, бумага, камень, береста, … n память ПК, дискеты, винчестеры, CD, DVD, магнитная лента o Обработка n создание новой информации n кодирование – изменение формы, запись в некоторой знаковой системе (в виде кода) n поиск n сортировка – расстановка элементов списка в заданном порядке o Передача источник информации помехи канал связи приемник информации 14

Кодирование информации Кодирование – это запись информации с помощью некоторой знаковой системы (языка). ? Зачем кодируют информацию? кодирование данные (код) Информация передается, обрабатывается и хранится в виде кодов. 101010 передача борьба с помехами (специальные способы кодирования) данные (код) 11111100010 передача обработка хранение 15

Языки Язык – знаковая система, используемая для хранения и передачи информации. n естественные (русский, английский, …) есть правила и исключения n формальные (строгие правила) program qq; begin writeln("Привет!"); end. Грамматика – правила по которым из символов алфавита строятся слова. Синтаксис – правила, по которым из слов строятся предложения. 16

Кодирование Задача 1. Закодируйте свое имя с помощью азбуки Морзе. ВАСЯ! Код неравномерный, нужен разделитель! 17

Кодирование Задача 2. Закодируйте свое имя с помощью кодовой таблицы (Windows-1251): 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F C А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П D Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я ВАСЯ! В А С Я С 2 С 0 D 1 DF Код равномерный, разделитель НЕ нужен! 18

Кодирование: цели и способы Текст: § в России: Привет, Вася! § Windows-1251: CFF 0 E 8 E 2 E 52 C 20 C 2 E 0 F 1 FF 21 § передача за рубеж (транслит): Privet, Vasya! § стенография: § шифрование: Рсйгжу-!Гбта” ? Числа: Как зашифровано? § для вычислений: 25 § прописью: двадцать пять § римская система: XXV ! Информация (смысл сообщения) может быть закодирована разными способами! 19

Единицы измерения 1 бит (binary digit, двоичная цифра) – это количество информации, которое мы получаем при выборе одного из двух возможных вариантов (вопрос: «Да» или «Нет» ?) Примеры: Эта стена – зеленая? Да. Дверь открыта? Нет. Сегодня выходной? Нет. Это новый автомобиль? Новый. Ты будешь чай или кофе? Кофе. 21

Если вариантов больше… «Да» или «Нет» ? 2 варианта – 1 бит 4 варианта – 2 бита 8 вариантов – 3 бита? Изменится ли количество информации, если сразу указать на нужный самолет? 22

Перевод в другие единицы 25 Кб = =25· 1024 байт =25· 1024· 8 бит =25: 1024 Мб =25: 1024=25: 10242 Гб =25: 1024: 1024= 25: 10243 Тб умножение крупные единицы деление мелкие единицы 40

Src="https://сайт/presentation/150632667_184504194/image-27.jpg" alt="Перевод в другие единицы Сравните (поставьте знак или =): 3 байта ="> Перевод в другие единицы Сравните (поставьте знак или =): 3 байта = 24 бита 1000 байт

Задачи: текст Сколько места в памяти надо выделить для хранение предложения Привет, Вася! n считаем все символы, включая знаки препинания и пробелы (здесь 13 символов) n если нет дополнительной информации, то считаем, что 1 символ занимает 1 байт n в кодировке UNICODE 1 символ занимает 2 байта Ответ: 13 байт или 104 бита (в UNICODE: 26 байт или 208 бит) 42

Задачи: текст Сколько места надо выделить для хранения 10 страниц книги, если на каждой странице помещаются 32 строки по 64 символа в каждой? Решение: n на 1 странице 32· 64=2048 символов n на 10 страницах 10· 2048=20480 символов n каждый символ занимает 1 байт Ответ: n 20480 байт или … n 20480· 8 бит или … n 20480: 1024 Кб = 20 Кб 43

Информация (от лат. informatio, разъяснение, изложение, осведомленность) - любые сведения и данные, отражающие свойства объектов в природных, социальных и технических системах и передаваемые звуковым, графическим (в т. ч. письменным) или иным способом без применения или с применением технических средств.

Классификация информации

Информацию можно разделить на виды по различным критериям:

1. по способу восприятия :

Визуальная - воспринимаемая органами зрения.

Аудиальная - воспринимаемая органами слуха.

Тактильная - воспринимаемая тактильными рецепторами.

Обонятельная - воспринимаемая обонятельными рецепторами.

Вкусовая - воспринимаемая вкусовыми рецепторами.

2. по форме представления :

Текстовая - передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.

Числовая - в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.

Графическая - в виде изображений, предметов, графиков.

Звуковая - устная или в виде записи и передачи лексем языка.

3. по назначению :

Массовая - содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума.

Специальная - содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация.

Секретная - передаваемая узкому кругу лиц и по закрытым (защищённым) каналам.

Личная (приватная) - набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции.

4. по значению :

Актуальная - информация, ценная в данный момент времени.

Достоверная - информация, полученная без искажений.

Понятная - информация, выраженная на языке, понятном тому, кому она предназначена.

Полная - информация, достаточная для принятия правильного решения или понимания.

Полезная - полезность информации определяется субъектом, получившим информацию в зависимости от объёма возможностей её использования.

5. по истинности :

истинная

Информация обладает следующими свойствами:

достоверность

Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Достоверная информация обладает свойством устаревать, т. е. переста­ет отражать истинное положение дел.

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

точность

Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления.

ценность

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

своевременность

Только своевременно полученная информация может принести ожидае­мую пользу. Одинаково нежелательны как преждевременная подача информации (когда она еще не может быть усвоена), так и ее задержка.

понятность

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.

доступность

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

краткость

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

Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений. Это позволяет количественно измерять информацию. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации I, которое несет полученное сообщение: N = 2 i (формула Хартли). Иногда записывается иначе. Так как наступление каждого из N возможных событий имеет одинаковую вероятность p = 1 / N , то N = 1 / p и формула имеет вид I = log 2 (1/p) = - log 2 p

Если события неравновероятные, то:h i = log 2 1/ p i = - log 2 p i ,

где p i - вероятность появления в сообщении i-го символа алфавита.Удобнее в качестве меры количества информации пользоваться не значением h i , а средним значением количества информации, приходящейся на один символ алфавитаH = S p i h i = - S p i log 2 p i

Значение Н достигает максимума при равновероятных событиях, то есть при равенстве всех p i p i = 1 / N

В этом случае формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержится в информационном сообщении, уменьшающем неопределенность знания в два раза. Такая единица названа битом .

Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей - байт, причем:

1 байт = 8 битов = 2 3 битов.

В информатике система образования кратных единиц измерения несколько отличается от принятых в большинстве наук. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10 n , где n = 3, 6, 9 и т. д., что соответствует десятичным приставкам "Кило" (10 3), "Мега" (10 6), "Гига" (10 9) и т. д.

В компьютере информация кодируется с помощью двоичной знаковой системы, и поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2 n

Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:

1 килобайт (Кбайт) = 2 10 байт = 1024 байт;

1 мегабайт (Мбайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт;

1 гигабайт (Гбайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт.

Количество информации в сообщении. Сообщение состоит из последовательности знаков, каждый из которых несет определенное количество информации.

Если знаки несут одинаковое количество информации, то количество информации I c в сообщении можно подсчитать, умножив количество информации I з, которое несет один знак, на длину кода (количество знаков в сообщении) К:

I c = I з  K

Так, каждая цифра двоичного компьютерного кода несет информацию в 1 бит. Следовательно, две цифры несут информацию в 2 бита, три цифры - в 3 бита и т. д. Количество информации в битах равно количеству цифр двоичного компьютерного кода

Информацио́нная энтропи́я - мера неопределённости или непредсказуемости информации, неопределённость появления какого-либо символа первичного алфавита. При отсутствии информационных потерь численно равна количеству информации на символ передаваемого сообщения.

Энтропия - это количество информации, приходящейся на одно элементарное сообщение источника, вырабатывающего статистически независимые сообщения.

Энтропия стала использоваться как мера полезной информации в процессах передачи сигналов по проводам. Под информацией Шеннон понимал сигналы нужные, полезные для получателя. Неполезные сигналы, с точки зрения Шеннона, это шум, помехи. Если сигнал на выходе канала связи является точной копией сигнала на входе то, с точки зрения теории информации, это означает отсутствие энтропии. Отсутствие шума означает максимум информации. Взаимосвязь энтропии и информации нашло отражение в формуле: H + Y = 1

где Н – энтропия, Y – информация. Этот вывод количественно был обоснован Бриллюэном.

Для расчета энтропии Шеннон предложил уравнение, напоминающее классическое выражение энтропии, найденное Больцманом. H = ∑ P i log 2 1/ P i = -∑ P i log 2 P i ,

где Н – энтропия Шеннона, P i - вероятность некоторого события.

Информационная двоичная энтропия для независимых случайных событий с возможными состояниями (от до , - функция вероятности) рассчитывается по формуле:

Эта величина также называется средней энтропией сообщения. Величина называется частной энтропией, характеризующей только -e состояние.

Таким образом, энтропия события является суммой с противоположным знаком всех произведений относительных частот появления события , умноженных на их же двоичные логарифмы. Это определение для дискретных случайных событий можно расширить для функции распределения вероятностей.

Понятие информации

В понятие «информация» (от лат. informatio – сведения, разъяснения, изложение) вкладывается различный смысл соответственно той отрасли, где это понятие рассматривается: в науке, технике, обычной жизни и т.д. Обычно под информацией подразумевают любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют (сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.).

В литературе можно найти большое число определений термина «информация» , которые отражают различные подходы к его толкованию:

Определение 1

• Информация – сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления («Федеральный закон РФ от $27.07.2006$ г. № $149$-ФЗ Об информации, информационных технологиях и о защите информации»);
• Информация – сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством (Толковый словарь русского языка Ожегова).

Говоря о компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символов или знаков (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т. п.), которая несет смысловую нагрузку и представлена в понятном для компьютера виде.

В информатике наиболее часто используется следующее определение этого термина:

Определение 2

Информация – это осознанные сведения (знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т.д.) об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.

Одно и то же информационное сообщение (статья в журнале, объявление, рассказ, письмо, справка, фотография, телепередача и т. п.) может нести разное количество и содержание информации для различных людей в зависимости от накопленных ими знаниями, от уровня доступности этого сообщения и от уровня интереса к нему. Например, новость, составленная на китайском языке, не несет никакой информации человеку, который не знает этого языка, но может быть полезной для человека со знанием китайского. Никакой новой информации не будет содержать и новость, изложенная на знакомом языке, если ее содержание непонятно или уже известно.

Информацию рассматривают как характеристику не сообщения, а соотношения между сообщением и его получателем.

Виды информации

Информация может существовать в различных видах :

• текст, рисунки, чертежи, фотографии;
• световые или звуковые сигналы;
• радиоволны;
• электрические и нервные импульсы;
• магнитные записи;
• жесты и мимика;
• запахи и вкусовые ощущения;
• хромосомы, через которые передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.

Различают основные виды информации , которые классифицируют по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения:

• графическая – один из древнейших видов, с помощью которого хранили информацию об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а затем в виде картин, фотографий, схем, чертежей на различных материалах (бумага, холст, мрамор и др.), которые изображают картины реального мира;
• звуковая (акустическая) – для хранения звуковой информации в $1877$ г. было изобретено звукозаписывающее устройство, а для музыкальной информации – разработан способ кодирования с использованием специальных символов, который дает возможность хранить ее как графическую информацию;
• текстовая – кодирует речь человека с помощью специальных символов – букв (для каждого народа свои); для хранения используется бумага (записи в тетради, книгопечатание и т.п.);
• числовая – кодирует количественную меру объектов и их свойств в окружающем мире с помощью специальных символов – цифр (для каждой системы кодирования свои); особенно важной стала с развитием торговли, экономики и денежного обмена;
• видеоинформация – способ хранения «живых» картин окружающего мира, который появился с изобретением кино.

Существуют также виды информации, для которых еще не изобретены способы кодирования и хранения – тактильная информация, органолептическая и др.

Первоначально информация передавалась на большие расстояния с помощью кодированных световых сигналов, после изобретения электричества – передачи закодированного определенным образом сигнала по проводам, позже – используя радиоволны.

Замечание 1

Основателем общей теории информации считают Клода Шеннона, который также положил основу цифровой связи, написав книгу «Математическая теория связи» в $1948$ г., в которой впервые обосновал возможность использования двоичного кода для передачи информации.

Первые компьютеры являлись средством для обработки числовой информации. С развитием компьютерной техники ПК стали использовать для хранения, обработки, передачи различного вида информации (текстовой, числовой, графической, звуковой и видеоинформации).

Хранить информацию с помощью ПК можно на магнитных дисках или лентах, на лазерных дисках (CD и DVD), специальных устройствах энергонезависимой памяти (флэш-память и пр.). Эти методы постоянно совершенствуются, изобретаются и носители информации. Все действия с информацией выполняет центральный процессор ПК.

Предметы, процессы, явления материального или нематериального мира, если их рассматривать с точки зрения их информационных свойств, называют информационными объектами.

Над информацией можно выполнять огромное количество различных информационных процессов, среди которых:

• создание;
• прием;
• комбинирование;
• хранение;
• передача;
• копирование;
• обработка;
• поиск;
• воспринятие;
• формализация;
• деление на части;
• измерение;
• использование;
• распространение;
• упрощение;
• разрушение;
• запоминание;
• преобразование;

Свойства информации

Информация, как и любой объект, обладает свойствами , наиболее важными среди которых, с точки зрения информатики, являются:

• Объективность. Объективная информация – существующая независимо от человеческого сознания, методов ее фиксации, чьего-либо мнения или отношения.
• Достоверность. Информация, отражающая истинное положение дел, является достоверной. Недостоверная информация чаще всего приводит к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Устаревание информации может из достоверной информации сделать недостоверную, т.к. она уже не будет отражением истинного положения дел.
• Полнота. Информация является полной, если она достаточна для понимания и принятия решений. Неполная или избыточная информация может привести к задержке принятия решения или к ошибке.
• Точность информации – степень ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
• Ценность информации зависит от ее важности для принятия решения, решения задачи и дальнейшей применимости в каких-либо видах деятельности человека.
• Актуальность. Только своевременность получения информации может привести к ожидаемому результату.
• Понятность. Если ценную и своевременную информацию выразить непонятно, то она, скорее всего, станет бесполезной. Информация будет понятной, когда она, как минимум, выражена понятным для получателя языком.
• Доступность. Информация должна соответствовать уровню восприятия получателя. Например, одни и те же вопросы по-разному излагаются в учебниках для школы и вуза.
• Краткость. Информация воспринимается гораздо лучше, если она представлена не подробно и многословно, а с допустимой степенью сжатости, без лишних деталей. Краткость информации незаменима в справочниках, энциклопедиях, инструкциях. Логичность, компактность, удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации.