Понятието информация

В концепцията "информация"(от лат. информация- информация, изясняване, представяне) се влага различно значение в зависимост от индустрията, в която се разглежда това понятие: в науката, технологиите, ежедневието и др. Обикновено информацията означава всякакви данни или информация, които представляват интерес за някого (съобщение за всякакви събития, за нечии дейности и т.н.).

В литературата има много дефиниции на термина. "информация", които отразяват различни подходи към неговото тълкуване:

Определение 1

• Информация- информация (съобщения, данни) независимо от формата на тяхното представяне („Федерален закон на Руската федерация от $ 27.07.2006 $ 149 $-FZ за информацията, информационните технологии и защитата на информацията“);
• Информация- информация за околния свят и процесите, протичащи в него, възприемани от човек или специално устройство (Обяснителен речник на руския език на Ожегов).

Говорейки за компютърна обработка на данни, информацията се разбира като определена последователност от символи или знаци (букви, цифри, кодирани графични изображения и звуци и др.), Която носи семантично натоварване и е представена във форма, разбираема за компютъра.

В компютърните науки най-често използваната дефиниция на този термин е:

Определение 2

Информация- това е съзнателна информация (знание, изразено в сигнали, съобщения, новини, известия и др.) за света, която е обект на съхранение, трансформиране, предаване и използване.

Едно и също информационно съобщение (статия в списание, обява, разказ, писмо, референция, снимка, телевизионно предаване и др.) може да носи различно количество и съдържание на информация за различните хора, в зависимост от натрупаната им знания, от нивото на достъпност на това съобщение и от нивото на интерес към него. Например новините, написани на китайски, не носят никаква информация за човек, който не знае този език, но могат да бъдат полезни за човек, който знае китайски. В новината, представена на познат език, няма да се съдържа нова информация, ако съдържанието й не е ясно или вече е известно.

Информацията се разглежда като характеристика не на съобщението, а на връзката между съобщението и неговия получател.

Видове информация

Информацията може да съществува в различни видове:

• текст, рисунки, рисунки, снимки;
• светлинни или звукови сигнали;
• радио вълни;
• електрически и нервни импулси;
• магнитни записи;
• жестове и изражения на лицето;
• миризми и вкусови усещания;
• хромозоми, чрез които се унаследяват чертите и свойствата на организмите и др.

Разграничете основни видове информация, които се класифицират според формата на представяне, методите за кодиране и съхранение:

• графика- един от най-старите видове, с помощта на който те съхраняват информация за света около тях под формата на скални рисунки, а след това под формата на картини, снимки, диаграми, рисунки върху различни материали (хартия, платно, мрамор, и др.), които изобразяват картини от реалния свят;
• звук(акустичен) - за съхранение звукова информацияпрез 1877 г. е изобретено устройство за запис на звук, а за музикална информация е разработен метод за кодиране с помощта на специални знаци, което прави възможно съхраняването й като графична информация;
• текстови- кодира речта на човек с помощта на специални знаци - букви (всяка нация има свои); хартията се използва за съхранение (бележки в тетрадки, типография и др.);
• числови- кодира количествена мярка на обекти и техните свойства в околния свят с помощта на специални символи - числа (всяка система за кодиране има своя собствена); става особено важно с развитието на търговията, икономиката и обмена на пари;
• видео информация- начин за съхраняване на "живи" картини на света, появил се с изобретяването на киното.

Има и типове информация, за които методите за кодиране и съхранение все още не са измислени - тактилна информация, органолептичнаи т.н.

Първоначално информацията се предава на дълги разстояния с помощта на кодирани светлинни сигнали, след изобретяването на електричеството - предаване на сигнал, кодиран по определен начин по жици, по-късно - с помощта на радиовълни.

Забележка 1

Основател обща теорияИнформацията се счита за Клод Шанън, който също постави основите на цифровата комуникация, като написа книгата "Математическа теория на комуникацията" през $ 1948, в която той за първи път обоснова възможността за използване на двоичен код за предаване на информация.

Първите компютри са били средство за обработка на цифрова информация. С развитието на компютърните технологии компютрите започнаха да се използват за съхранение, обработка и предаване на различни видове информация (текстова, цифрова, графична, аудио и видео информация).

Можете да съхранявате информация с помощта на компютър на магнитни дискове или ленти, на лазерни дискове (CD и DVD), специални устройства с енергонезависима памет (флаш памет и др.). Тези методи непрекъснато се усъвършенстват и се измислят носители на информация. Всички действия с информация се извършват от централния процесор на компютъра.

Обекти, процеси, явления от материалния или нематериалния свят, ако се разглеждат от гледна точка на техните информационни свойства, се наричат ​​информационни обекти.

Огромен брой различни информационни процеси могат да бъдат извършени върху информация, включително:

• Създаване;
• рецепция;
• комбинация;
• съхранение;
• излъчване;
• копиране;
• лечение;
• Търсене;
• възприятие;
• формализиране;
• разделяне на части;
• измерване;
• използване;
• разпръскване;
• опростяване;
• разрушаване;
• запаметяване;
• трансформация;

Информационни свойства

Информацията, както всеки обект, има Имоти, най-важните от които от гледна точка на информатиката са:

• Обективност. Обективна информация - съществуваща независимо от човешкото съзнание, методи за нейното фиксиране, нечие мнение или отношение.
• Надеждност. Информацията, отразяваща истинското състояние на нещата, е достоверна. Неточната информация най-често води до недоразумения или неправилно вземане на решения. Остаряването на информацията може да превърне надеждната информация в ненадеждна, т.к вече няма да е отражение на истинското състояние на нещата.
• Пълнота. Информацията е пълна, ако е достатъчна за разбиране и вземане на решение. Непълната или излишна информация може да доведе до забавяне на вземането на решение или грешка.
• Точност на информацията - степента на близостта му до реалното състояние на обекта, процеса, явлението и др.
• Стойността на информацията зависи от значението му за вземане на решения, решаване на проблеми и по-нататъшна приложимост във всеки вид човешка дейност.
• Уместност. Само навременното получаване на информация може да доведе до очаквания резултат.
• Яснота. Ако ценната и навременна информация е неясна, има вероятност тя да стане безполезна. Информацията ще бъде разбираема, когато е изразена поне на език, разбираем за получателя.
• Наличност. Информацията трябва да съответства на нивото на възприятие на получателя. Например едни и същи въпроси са представени по различен начин в училищните и университетските учебници.
• краткост. Информацията се възприема много по-добре, ако не е представена подробно и многословно, а с приемлива степен на стегнатост, без излишни подробности. Краткостта на информацията е незаменима в справочници, енциклопедии, инструкции. Логиката, компактността, удобната форма на представяне улесняват разбирането и усвояването на информацията.

Съществуват много определения и възгледи за понятието "информация".Така например най-общата философска дефиниция е следната: "Информацията е отражение на реалния свят. Информацията е отразено многообразие, тоест нарушение на еднаквостта. Информацията е едно от основните универсални свойства на материята." В тясна, практическа интерпретация дефиницията на понятието "информация" е представена по следния начин: "Информация е всяка информация, която е обект на съхранение, предаване и трансформиране."

Авторът на теорията на информацията К. Шанън (1916) дефинира понятието информация като комуникация, комуникация, в процеса на която се елиминира несигурността. Шанън предложи в края на 40-те години единица за измерване на информация - малко. На всеки сигнал в теорията беше определена априорна вероятност за неговото възникване. Колкото по-малка е вероятността за появата на определен сигнал, толкова повече информация носи той за потребителя (т.е. колкото по-неочаквана е новината, толкова по-информативна е тя).

Информацията е нула, когато е възможно само едно събитие. С увеличаването на броя на събитията той нараства и достига максималната си стойност, когато събитията са еднакво вероятни. С това разбиране информацията е резултат от избор от набор от възможни алтернативи. Математическата теория на информацията обаче не обхваща цялото богатство на съдържанието на информацията, тъй като не взема предвид съдържателната страна на съобщението.

По-нататъчно развитие математическиподходът към понятието "информация" се отбелязва в трудовете на логиците (Р. Карнап, И. Бар-Хилел) и математиците (АН Колмогоров). В тези теории концепцията за информация не се свързва нито с формата, нито със съдържанието на съобщенията, предавани по комуникационен канал. Понятието „информация“ в този случай се дефинира като абстрактна величина, която не съществува във физическата реалност, както няма въображаемо число или точка, която да няма линейни размери.

СЪС кибернетиченгледна точка информацията (информационните процеси) е във всички самоуправляващи се системи (технически, биологични, социални). В същото време една част от кибернетиката определя информацията като съдържанието на сигнал, съобщение, получено от кибернетична система от външния свят. Тук сигналът се идентифицира с информацията, те се разглеждат като синоними. Друга част от кибернетиката тълкува информацията като мярка за сложността на структурите, мярка за организация. Така понятието "информация" е определено от американския учен Б. Винер, който формулира основните направления на кибернетиката, автор на трудове по математически анализ, теория на вероятностите, електрически мрежии компютърни технологии: информацията е обозначението на съдържанието, получено от външния свят.

IN физикаинформацията действа като мярка за разнообразие. Колкото по-висока е подредеността (организацията) на системата на даден обект, толкова повече "свързана" информация съдържа той. От това се прави изводът, че информацията е фундаментална природонаучна категория, разположена до такива категории като „субстанция” и „енергия”, че тя е неделимо свойство на материята и следователно е съществувала и ще съществува вечно. Така например френският физик Л. Брилуен (1889-1969), основател на зоновата теория на твърдите тела, автор на трудове по квантова механика, магнетизъм, радиофизика, философия на естествените науки, теория на информацията, определя информацията като отрицанието на ентропията (ентропията е мярка за несигурност, която отчита вероятността за възникване и информативността на определени съобщения).

От 50-те и 60-те години на миналия век се използва терминологията на теорията на информацията физиология(Д. Адам). Намерена е близка аналогия между контрола и комуникацията в живия организъм и в устройствата на информационните технологии. В резултат на въвеждането на понятието "сензорна информация" (т.е. оптични, акустични, вкусови, топлинни и други сигнали, които идват в тялото отвън или се произвеждат вътре в него, които се превръщат в импулси от електрическо или химическо естество , предавани по невронни вериги към централната нервна система и от нея към съответните ефектори), се появиха нови възможности за описание и обяснение на физиологичните процеси на раздразнителност, чувствителност, възприемане на околната среда от сетивните органи и функционирането на нервната система.

Като част от генетикае формулирана концепцията за генетичната информация - като програма (код) за биосинтеза на протеини, материално представена от полимерни ДНК вериги. Генетичната информация се съдържа главно в хромозомите, където е криптирана в определена последователност от нуклеиди в ДНК молекулите. Тази информация се реализира по време на развитието на индивида (онтогенеза).

Така, систематизирайки горното, можем да заключим, че за инженери, биолози, генетици, психолозипонятието "информация" се идентифицира с онези сигнали, импулси, кодове, които се наблюдават в техническите и биологичните системи. Радиотехници, телемеханици, програмистиИнформацията се разбира като работна течност, която може да се обработва, транспортира, точно както електричеството в електротехниката или течността в хидравликата. Това работно тяло се състои от подредени дискретни или непрекъснати сигнали, с които информационните технологии работят.

СЪС правенОт гледна точка информацията се определя като „определена съвкупност от различни съобщения за събития, протичащи в правната система на обществото, нейните подсистеми и елементи и във външната за тези правни информационни образувания среда, за промени в характеристиките на информационните образувания и външната среда, или като мярка за организацията на социално-икономическите, политическите, правните, пространствените и времевите фактори на обекта.Той елиминира несигурността в правните информационни образувания, явления и процеси и обикновено се свързва с нови явления и факти, неизвестни досега за нас."

Информация от икономическигледна точка - това е стратегически ресурс, един от основните ресурси за повишаване на производителността на предприятието. Информацията е в основата на маневрата на предприемача с материя и енергия, тъй като това е информация, която ви позволява да зададете стратегическите цели и задачи на предприятието и да използвате възможностите, които се отварят; вземане на информирани и навременни управленски решения; координира действията на различни отдели, насочвайки усилията им към постигане на общи цели. Например търговците R.D. Базел, D.F. Кокс, Р.В. Браун дефинира понятието „информация“ по следния начин: „информацията се състои от всички обективни факти и всички предположения, които влияят на възприятието на лицето, вземащо решение, за естеството и степента на несигурност, свързана с даден проблем или възможност (в процеса на управление). Всичко което потенциално ще намали степента на несигурност, независимо дали става въпрос за факти, оценки, прогнози, обобщени връзки или слухове, трябва да се считат за информация.

IN управлениепод информация се разбира информация за обекта на управление, явленията на околната среда, техните параметри, свойства и състояние в определен момент от време. Информацията е предмет на управленска работа, средство за обосноваване на управленски решения, без което е невъзможен процесът на въздействие на управляващата подсистема върху управляваната и тяхното взаимодействие. В този смисъл информацията е фундаменталната основа на управленския процес.

Значение на информацията за бизнесустановил Д.И. Блуменау и А.В. Соколов: "информацията е продукт на научното познание, средство за изучаване на реалността в рамките, разрешени от методологията на един от информационните подходи за изучаване на обекти от различно естество (биологични, технически, социални). Подходът включва описание и разглеждане на тези обекти под формата на система, която включва източник, канал и приемник на управляващи действия, които позволяват тяхната смислена интерпретация. Ако се опитате да комбинирате предложените подходи, ще получите следното:

Данниносят информация за събитията, случили се в материалния свят, тъй като те са регистрация на сигнали, възникнали в резултат на тези събития. Данните обаче не са същото като информацията. Дали данните се превръщат в информация зависи от това дали е известен методът за трансформиране на данните в известни концепции. Тоест, за да се извлече информация от данните, е необходимо да се избере адекватен метод за получаване на информация, съответстващ на формата на данните. Данните, които представляват информация, имат свойства, които недвусмислено определят адекватен метод за получаване на тази информация. Освен това е необходимо да се вземе предвид фактът, че информацията не е статичен обект - тя се променя динамично и съществува само в момента на взаимодействие между данни и методи. През цялото останало време е в състояние на данни. Информацията съществува само по време на информационния процес. През останалото време се съдържа под формата на данни.

Едни и същи данни могат да представят различна информация в момента на потребление, в зависимост от степента на адекватност на методите, взаимодействащи с тях.

По своята същност данните са обективни, тъй като са резултат от регистриране на обективно съществуващи сигнали, причинени от промени в материални тела или полета. Методите са субективни. Изкуствените методи се основават на алгоритми (подредени последователности от команди), съставени и подготвени от хора (субекти). Естествените методи се основават на биологичните свойства на субектите на информационния процес. Така информацията възниква и съществува в момента на диалектическо взаимодействие на обективни данни и субективни методи.

Обръщайки се към разглеждането на подходите към дефинирането на понятието "знание", могат да се разграничат следните тълкувания. знание- Това:

• * вид информация, отразяваща знанията, опита и възприятията на лице - специалист (експерт) в определена предметна област;
• * набор от всички текущи ситуации в обекти от даден тип и начини за преминаване от едно описание на обект към друго;
• * осъзнаване и интерпретиране на определена информация, като се вземат предвид начините за нейното най-добро използване за постигане на конкретни цели, характеристиките на знанието са: вътрешна интерпретируемост, структурираност, свързаност и активност.

Въз основа на горните тълкувания на разглежданите понятия можем да заявим факта, че знанието е информация, но не всяка информация е знание. Информацията действа като знание, отчуждено от своите носители и социализирано за общо ползване. С други думи, информацията е трансформирана форма на знание, която осигурява нейното разпространение и социално функциониране. Получавайки информация, потребителят я превръща чрез интелектуално усвояване в свое лично знание. Тук имаме работа с така наречените информационно-когнитивни процеси, свързани с представянето на лично знание под формата на информация и реконструкцията на това знание въз основа на информация.

Трансформацията на информацията в знание включва редица модели, които регулират дейността на мозъка и различни умствени процеси, както и различни правила, които включват знания за системата от социални отношения - културния контекст на определена епоха. Благодарение на това знанието става достояние на обществото, а не само на отделните индивиди. Има пропаст между информация и знание. Човек трябва творчески да обработва информацията, за да получи нови знания.

Така, предвид горното, може заключениече фиксираните възприемани факти от околния свят са данни. При използване на данни в процеса на решаване на конкретни проблеми - се появява информация. Резултатите от решаването на проблеми, вярна, проверена информация ( интелигентност), обобщено под формата на закони, теории, набори от възгледи и идеи, е знания.

Думата "информация" идва от латинската дума информация, което означава изясняване, твърдения, осъзнаване. Самата дума информация сравнително наскоро започна да се превръща в точен термин. Преди това информацията се възприема като нещо, което присъства в езика, писмеността или се предава по време на комуникация. Сега смисълът, който се влага в тази концепция, се е променил и разширил значително. Възниква специална математическа дисциплина - теория на информацията.

Въпреки че теорията на информацията въвежда няколко от специфичните си дефиниции, те не покриват целия обхват на това понятие. Нека да разгледаме някои определения.

Информация - това е отражение на реалния (материален, обективен) свят, който се изразява под формата на сигнали, знаци.

Информацията е всеки набор от сигнали, информация (данни), които всяка система възприема от околната среда (входяща информация), издава я в околната среда (изходяща информация) или се съхранява в определена система (вътрешна информация).

Информацията съществува под формата на документи, чертежи, текстове, звукови и светлинни сигнали, енергийни и нервни импулси и др.

Под информация се разбира информация за обектите от заобикалящия свят, които се възприемат от човек, животно, растителен свят или специални устройства и повишават нивото им на осъзнаване.

Информацията се предава чрез съобщения. Общуването може да бъде устно, писмено, под формата на рисунки, жестове, специални знаци или организирано по друг начин. Примери за съобщения са: показания на измервателен уред, пътни знаци, текст на телеграма, устен разказ и др.

Видове информация

Информацията може да бъде разделена на типове според няколко критерия:

Според начина на възприемане

За човек информацията се разделя на типове в зависимост от вида на рецепторите, които я възприемат:

• Зрителен - възприема се от органите на зрението.
• Слухов - Възприема се от органите на слуха.
• Тактилни - възприемат се от тактилни рецептори.
• Обонятелни – възприемат се от обонятелните рецептори.
• Вкус – Възприема се от вкусовите рецептори.

Според формата на представяне

Според формата на представяне информацията се разделя на следните видове:

• Текст - който се предава под формата на символи, предназначени да обозначават лексемите на езика.
• Числови - под формата на цифри и знаци, обозначаващи математически операции.
• Графични - под формата на изображения, събития, обекти, графики.
• Звук - устно или под формата на запис, предаване на езикови лексеми чрез слухови средства.

С уговорка

• Масово - съдържа тривиална информация и оперира с набор от понятия, разбираеми за по-голямата част от обществото.
• Специален - съдържа специфичен набор от понятия, когато се използва, се предава информация, която може да не бъде разбрана от по-голямата част от обществото, но е необходима и разбираема в рамките на тясна социална група, където се използва тази информация.
• Лична - набор от информация за човек, която определя социалната позиция и видовете социални взаимодействия в рамките на населението.

Информационни свойства

полезност.Полезността на информацията се оценява от задачите, които могат да бъдат решени с нейното използване. Информация, която е важна и полезна за един човек, е безполезна за друг, ако той не може да я използва.

Уместност.Информацията е уместна (навременна), ако е важна в този моментвреме. Ако ще пътувате с влак, тогава информацията кога тръгва този влак е важна за вас. Тази информация обаче губи своята актуалност след потеглянето на влака.

Вероятност (истинност). Информацията се счита за надеждна, ако не противоречи на действителността, обяснява я правилно и е потвърдена. Ако сте научили за наводнението от информационна телевизионна програма, тогава тази информация най-вероятно е надеждна. В същото време слуховете за пристигането на извънземни, което се очаква следващата седмица, са недостоверни.

Обективност.Информацията може да бъде обективна или субективна (зависи или не зависи от чия преценка). Например съобщението "водата в морето е студена" е субективно, докато съобщението "температурата е +17 градуса по Целзий" дава обективна информация.

Пълнота.Информацията е пълна, ако е достатъчна за правилни заключения и вземане на правилно решение. Ако човек трябва да реши нещо въз основа на някаква информация, тогава той първо преценява дали тази информация е достатъчна, за да вземе правилното решение.

Яснота.Информацията е разбираема, ако няма нужда от допълнителни съобщения по време на нейното възприемане (не възникват въпроси). Ако на човек се каже нещо, което той все още не е готов да възприеме, например, те се обърнат към английски, преди човекът да е научил този език, тогава той ще извлече напълно различна информация от информацията, която чува, отколкото би било, когато човекът научи английски.

Носители на информация

Средата, в която се записва съобщението, се нарича носител на съобщението. В „предкомпютърната“ ера информацията се е съхранявала на хартия, снимки, филми, магнитни ленти и т.н. С появата на първите компютри широко се използват перфокарти и перфоленти, магнитни дискове и компактдискове.

Перфорираната карта е лист тънък картон със стандартни размери. В определени позиции перфорираните карти пробиват дупки. Наличието на дупка в определена позиция се счита за единица, а липсата й се счита за нула.

Перфорираната лента е лента от дебела хартия със стандартна ширина, върху която се въвежда информация чрез пробиване на дупки в съответните позиции на 5 или 8 успоредни пътечки.

Разбира се, зад дупките, отпечатани върху перфокарти или перфоленти, се крие съвсем определена информация.

Магнитните ленти и магнитните дискове за съхранение на информация започват да се използват с развитието на компютърните технологии. За да се запише 1 (едно), малка област беше магнетизирана. Демагнетизираната (или противоположно намагнетизираната) област означава 0 (нула).

Флопи дисковете или FDD улесняват прехвърлянето на информация от един компютър на друг, както и съхраняването на информация, която не се използва постоянно на компютъра. Дискетите се произвеждат по правило с диск с диаметър 3,5 инча и капацитет от само 1,44 MB.

Твърдите магнитни дискове или твърдите дискове (HDD) все още са основният тип носител за съхранение на дългосрочно съхранениеинформация. Устройството включва самия магнитен диск, система за позициониране и набор от магнитни глави - всичко това се помещава в херметически затворен корпус.

Магнитните карти съдържат кодирана информация, тази технология се използва в кредитни, телефонни и регистрационни карти, както и пропуски и "ключове" за секретни брави.

Компакт дисковете (оптични дискове или CD) са специален пластмасов диск с огледално покритие от страната, от която се записва и чете информация. Информацията се записва на диска по следния начин: дискът се върти, а на повърхността му лазерът нанася „повреди“ на повърхността на определени места по такъв начин, че лазерният лъч да не се отразява от тях при четене. Така се пише 1, "неповредени" места означават логическа 0.

Има CD-R, DVD-R - оптични дискове, които могат да се записват веднъж, както и CD-RW, DVD-RW - оптични дискове, които могат да се записват многократно.

Форми и методи за представяне на информация

Символната форма на представяне на информация е най-простата, при която всеки символ има някакво значение. Например: червени светофари, мигачи на превозни средства, различни жестове, съкращения и символи във формулите.

Текстовата форма на представяне на информация е по-сложна. Тази форма предвижда, че съдържанието на съобщението се предава не чрез отделни знаци (цифри, букви, знаци), а чрез тяхната комбинация, реда на поставяне. Последователно подредените символи образуват думи, които от своя страна могат да образуват изречения. Текстовата информация се използва в книги, брошури, вестници, списания и др.

Графичната форма на представяне на информация, като правило, има най-голям обем. Тази форма включва снимки, картини, рисунки, графики и други подобни. Графичната форма е по-информативна. Явно затова, когато вземем нова книга, първото нещо, което правим, е да търсим рисунки в нея, за да създадем най-пълно впечатление за нея.

Информацията може да бъде представена по един от начините: букви и знаци, жестове, музикални ноти, рисунки, картини, скулптури, звукозаписи, видеозаписи, филми и други подобни.

Информацията може да бъде под формата на непрекъснати (аналогови) и дискретни (цифрови) сигнали.

Информацията в аналогов вид променя стойността си постепенно (индикатори на термометър, часовник със стрелки, скоростомер и др.).

Информацията в дискретна форма променя стойността си с определена стъпка (индикатори електронен часовник, везни с тежести, отчитане на броя на обектите и др.).

Информатика

Терминът информатика идва от две думи: информация и автоматизация. И така, компютърните науки са „науката за трансформацията на информацията“.

Този термин е въведен за първи път във Франция в средата на 60-те години на XX век, когато започва широкото използване на компютърните технологии. След това в англоговорящите страни терминът "Computer Science" се използва за обозначаване на науката за преобразуване на информация, която се основава на компютърните технологии. Сега тези термини са синоними.

Основата на информатиката - информационните технологии - набор от средства и методи, чрез които тя се осъществява във всички сфери на човешкия живот и дейност.

Информационна система — взаимосвързан набор от средства, методи и персонал, използвани за съхраняване, обработка и издаване на информация с цел постигане на конкретна задача.

Съвременното разбиране на информационната система (ИС) включва използването на компютър като основно техническо средство за обработка на информация. По правило това са компютри, оборудвани със специализиран софтуер.

В работата на ИС, в нейния технологичен процес, могат да се разграничат следните етапи:

1. Произход на данните - формирането на първични съобщения, които фиксират резултатите от определени операции, свойствата на обектите и субектите на управление, параметрите на процесите, съдържанието на регулаторни и правни актове и др.
2. Натрупване и систематизиране на данни - организация на поставянето им, която да осигури бързо търсенеи подбор на необходимата информация, като ги предпазва от изкривяване, загуба, деформация на целостта и др.
3. Обработка на данни — процеси, в резултат на които въз основа на предварително натрупани данни се формират нови видове данни: обобщаващи, аналитични, препоръчителни, прогнозни. Изведените данни могат също да бъдат допълнително обработени, давайки информация за обобщение и т.н.
4. Показване на данни - представянето им в подходящ за човешкото възприемане вид. На първо място, това е печат, тоест производство на документи, които са удобни за човешкото възприятие. Широко приложение намира изграждането на графични илюстративни материали (графики, диаграми) и формирането на звукови сигнали.

Съобщенията, които се генерират в първата стъпка, могат да бъдат обикновен хартиен документ, „електронно“ съобщение или и двете. В модерните информационни системиах съобщенията в по-голямата си част имат "електронна форма". Основните компоненти на информационните процеси:

• събиране на данни: натрупване на данни с цел достатъчна пълнота за вземане на решения;
• запазване;
• излъчване;
• лечение.

Едно от най-важните условия за използването на електронни компютри (компютри) за решаване на определени задачи е изграждането на подходящ алгоритъм (програма), съдържащ информация за правилата за получаване на резултатна (крайна) информация от дадената (входна) информация.

Програмирането е дисциплина, която изучава методите за формулиране и решаване на проблеми с помощта на компютър и е основният компонент на компютърните науки.

И така, информация, компютър, алгоритъм са три основни понятия на компютърните науки.

Информатиката е комплексна научна и инженерна дисциплина, която изучава всички аспекти на проектирането, създаването, оценката, работата на компютърни системи за обработка на информация, нейното приложение и въздействие върху различни области на социалната практика.

Основоположници на информатиката са науките: документалистика и кибернетика. Кибернетика - се превежда като "умел в управлението".

В компютърните науки има три основни части:

• алгоритмиобработка на информация ( алгоритъм)
• изчисления техника (хардуер)
• компютър програми (софтуер).

Предмет на компютърните науки са понятията:

• компютърен хардуер
• компютърен софтуер;
• средства за взаимодействие между хардуер и софтуер;
• средства за човешко взаимодействие и хардуер и софтуер.

Наричат ​​се методи и средства за взаимодействие на човека с хардуер и софтуер интерфейс.

Двоично кодиране на информацията

В разговорната реч често се срещат изрази като пренос на информация, компресиране на информация, обработка на информация. В такива случаи винаги става въпрос за определено съобщение, което е кодирано и предадено по един или друг начин.

Най-често се използва в компютърната техника двоична форма на представяне на информация, въз основа на данните, представени от поредица от два знака: 0 и 1

Тези знаци се наричат ​​двоични цифри, на английски - двоична цифра, или накратко бит (бит).

Използва се и осмична форма на представяне на информация (въз основа на представените последователности от цифри 0, 1, ..., 7) и шестнадесетична форма на представяне на информация (въз основа на представена последователност 0, 1, ..., 9, A , B, C, ..., F).

Информационният обем на съобщениетое броят на битовете в това съобщение. Изчисляването на информационния обем на едно съобщение е чисто техническа задача, тъй като съдържанието на съобщението не играе никаква роля при такова изчисление.

В съвременните изчисления битовете обикновено се комбинират в осмици, които се наричат ​​байтове: 1 байт \u003d 8 бита. Наред с битовете и байтовете се използват и големи единици информация.

• 1 малкодвоична цифра (0,1);
• 1 байт= 8 бита;
• 1 KB= 2 10 байта = 1024 байта;
• 1 MB= 2 10 KB = 1024 KB = 2 20 байта;
• 1 GB= 2 10 MB = 1024 MB = 2 30 байта;
• 1 туберкулоза= 2 10 GB = 1024 GB = 2 40 байта.
• 1 pb= 2 10 TB = 1024 TB = 2 50 байта.

С два бита се кодират четири различни стойности: 00, 01, 10, 11. Три бита могат да кодират 8 състояния:

• 000 001 010 011 100 101 110 111

Като цяло, с помощта нбит може да бъде кодиран 2 ндържави.

Скоростта на предаване на информация се измерва с броя битове, предадени за една секунда. Скоростта на битове за секунда се нарича 1 бод. Произведените единици за битрейт се наричат ​​Kbaud, Mbaud и Gbaud:

• 1 kbaud (един kilobaud) = 2 10 baud = 1024 bps;
• 1 Mbaud (един мегабод) = 220 бода = 1024 Kбод;
• 1 Gbaud (един гигабод) = 230 бода = 1024 Mбод.

Пример . Оставете модема да предава информация при 2400 бода. Необходими са около 10 бита за предаване на един знак от текста. По този начин модемът е в състояние да предава около 2400/10 = 240 знака за 1 секунда.

На компютър можете да обработвате не само числа, но и текстове. В този случай трябва да кодирате около 200 различни знака. В двоичния код това изисква поне 8 бита (28 = 256). Това е достатъчно за кодиране на всички знаци на английската и руската азбука (малки и главни букви), препинателни знаци, символи на аритметични операции на някои общоприети специални знаци.

В момента има няколко системи за кодиране.

Най-разпространени са следните системи за кодиране: ASCII, Windows-1251, KOI8, ISO.

ASCII (Американски стандартен код за обмен на информация)— стандартен код за обмен на информация)

Има 2 кодиращи таблици, фиксирани в системата ASCII: основенИ удължен. Базовата таблица фиксира стойностите на кодове от 0 до 127, разширениот 128 до 255.

Първите 32 кода (0-31) съдържат така наречените контролни кодове, които не отговарят на никакви езикови знаци и съответно кодовете не се показват нито на екрана, нито на принтера.

Започвайки от код 32 до код 127, се поставят кодове на знаци от английската азбука.

Символите на националната азбука са поставени в кодове от 128 до 255.

Кодиране Windows-1251се превърна в стандарт в руския сектор Световната мрежа .

KOI8(Код за обмен на информация) е стандартно кодиране в съобщенията електронна пощаи телеконференции.

ISO (Международна организация по стандартизация) е международен стандарт. Това кодиране се използва рядко.

Възникването на информатиката се дължи на появата и разпространението на нова технология за събиране, обработка и предаване на информация, свързана с фиксиране на данни върху машинни носители. Основният инструмент на информатиката е компютърът.

Компютърът, който носи името си от първоначалната си цел да извършва изчисления, има второ много важно приложение. Тя се е превърнала в незаменим помощник на човека в неговата интелектуална дейност и основно техническо средство информационни технологии. И бързото развитие през последните години на техническите и функции на софтуераперсоналните компютри, разпространението на нови видове информационни технологии създават реални възможности за тяхното използване, отваряйки качествено нови пътища за по-нататъшно развитие и адаптиране на потребителя към нуждите на обществото.

Дезинформация

Дезинформацията е умишлено невярна, невярна информация, предоставена на противник или противник с цел по-ефективно провеждане на военни операции, получаване на всякакви конкурентни предимства, проверка за изтичане на информация и идентифициране на източника на изтичане, идентифициране на потенциално ненадеждни клиенти или партньори. Дезинформация се нарича още процес на манипулиране на информация, като например: подвеждане на някого чрез предоставяне на непълна информация или пълна, но вече неподходяща информация, изкривяване на контекста, изкривяване на която и да е част от информацията.

Дезинформацията, както виждаме, е резултат от човешка дейност, желанието да се създаде погрешно впечатление и съответно да се подтикне към необходимите действия и/или бездействие.

Информацията е информация за нещо.

Понятие и видове информация, предаване и обработка, търсене и съхранение на информация

Информацията е определение

Информацията евсякакви интелигентност, получени и предадени, съхранени от различни източници. - това е цялата съвкупност от информация за света около нас, за всички видове процеси, протичащи в него, които могат да бъдат възприети от живи организми, електронни машини и други информационни системи.

- Товазначителна информация за нещо, когато формата на тяхното представяне също е информация, тоест има функция за форматиране в съответствие със собствената си природа.

Информацията евсичко, което може да бъде допълнено от нашите знания и предположения.

Информацията еинформация за нещо, независимо от формата на тяхното представяне.

Информацията епсихиката на всеки психофизически организъм, произведена от него при използване на някакви средства, наречени средства за информация.

Информацията еинформация, възприемана от човек и (или) специална. устройства като отражение на фактите от материалния или духовния свят в процескомуникации.

Информацията еданни, организирани по такъв начин, че да имат смисъл за лицето, което се занимава с тях.

Информацията естойността, която човек влага в данните въз основа на известните конвенции, използвани за представянето им.

Информацията еинформация, обяснение, представяне.

Информацията евсякакви данни или информация, от които някой се интересува.

Информацията еинформация за обекти и явления на околната среда, техните параметри, свойства и състояние, които се възприемат от информационните системи (живи организми, управляващи машини и др.) процесживот и работа.

Едно и също информационно съобщение (вестникарска статия, съобщение, писмо, телеграма, справка, разказ, рисунка, радиопредаване и др.) може да съдържа различно количество информация за различните хора - в зависимост от предишните им познания, от нивото на разбиране на това съобщения и интерес към него.

Когато говорим за автоматизирано работас информация чрез някакви технически устройства, те не се интересуват от съдържанието на съобщението, а от това колко знака съдържа това съобщение.

Информация (Информация) е

Във връзка с компютърната обработка на данни информацията се разбира като определена последователност от символни обозначения (букви, цифри, кодирани графични изображения и звуци и др.), Които носят семантично натоварване и са представени във форма, разбираема за компютъра. Всеки нов символв такава последователност от знаци увеличава информационния обем на съобщението.

В момента няма единна дефиниция на информацията като научен термин. От гледна точка на различни области на знанието това понятие се описва чрез своя специфичен набор от характеристики. Например, понятието "информация" е основно в курса на информатиката и е невъзможно да се дефинира чрез други, по-"прости" понятия (точно както в геометрията например е невъзможно да се изрази съдържанието на основните понятия "точка", "линия", "равнина" чрез по-прости понятия).

Съдържанието на основните, основни понятия във всяка наука трябва да бъде обяснено с примери или идентифицирано чрез сравняването им със съдържанието на други понятия. В случая с понятието „информация“ проблемът с дефинирането му е още по-сложен, тъй като това е общонаучно понятие. Това понятие се използва в различни науки (информатика, кибернетика, биология, физика и др.), Докато във всяка наука понятието „информация“ се свързва с различни системи от понятия.

Понятието информация

IN съвременна наукаразглеждат се два вида информация:

Обективна (първична) информация е свойството на материалните обекти и явления (процеси) да генерират различни състояния, които чрез взаимодействия (фундаментални взаимодействия) се предават на други обекти и се отпечатват в тяхната структура.

Субективна (семантична, семантична, вторична) информация е семантичното съдържание на обективна информация за обектите и процесите на материалния свят, формирано от човешкия ум с помощта на семантични образи (думи, образи и усещания) и фиксирано върху някакъв материален носител .

В ежедневния смисъл информацията е информация за околния свят и процесите, протичащи в него, възприемани от човек или специално устройство.

В момента няма единна дефиниция на информацията като научен термин. От гледна точка на различни области на знанието това понятие се описва чрез своя специфичен набор от характеристики. Според концепцията на К. Шанън информацията е отстранената несигурност, т.е. Информация, която трябва да премахне в една или друга степен несигурността, която приобретателят има преди получаването им, да разшири разбирането му за обекта с полезна информация.

От гледна точка на Грегъри Бетон, елементарната единица информация е "грижовна разлика" или ефективна разлика за някаква по-голяма възприемаща система. Тези различия, които не се възприемат, той нарича "потенциални", а възприеманите - "активни". „Информацията се състои от безразлични различия“ (c) „Всяко възприемане на информация е задължително придобиване на информация за разлика.“ От гледна точка на компютърните науки, информацията има редица основни свойства: новост, уместност, надеждност, обективност, пълнота, стойност и т.н. Науката за логиката се занимава предимно с анализа на информацията. Думата "информация" произлиза от латинската дума informatio, което в превод означава информация, изясняване, запознаване. Концепцията за информация е разглеждана от древните философи.

Информация (Информация) е

Преди индустриалната революция определянето на същността на информацията остава прерогатив главно на философите. Освен това науката кибернетика, която беше нова по това време, започна да разглежда въпроси на теорията на информацията.

Понякога, за да се разбере същността на дадено понятие, е полезно да се анализира значението на думата, която обозначава това понятие. Изясняването на вътрешната форма на думата и изучаването на историята на нейното използване може да хвърли неочаквана светлина върху нейното значение, засенчено от обичайната "технологична" употреба на тази дума и съвременните конотации.

Думата информация навлиза в руския език през Петровата епоха. За първи път е записано в "Духовния правилник" от 1721 г. в значението на "представяне, понятие за нещо". (В европейските езици той е фиксиран по-рано - около 14 век.)

Информация (Информация) е

Въз основа на тази етимология, информация може да се счита за всяка значителна промяна във формата или, с други думи, всяка материално фиксирана следа, образувана от взаимодействието на обекти или сили и податлива на разбиране. Следователно информацията е преобразувана форма на енергия. Носител на информация е знакът, а начинът на неговото съществуване е интерпретация: разкриване на значението на знак или последователност от знаци.

Значението може да бъде събитие, реконструирано от знака, който е причинил възникването му (в случай на "естествени" и неволни знаци, като следи, доказателства и др.), или съобщение (в случай на конвенционални знаци, характерни за сферата на езика). Това е вторият вид знаци, които изграждат тялото на човешката култура, което според едно от определенията е "набор от ненаследствено предавана информация".

Информация (Информация) е

Съобщенията могат да съдържат информация за факти или тълкуване на факти (от латински interpretatio, тълкуване, превод).

Едно живо същество получава информация чрез сетивата, както и чрез размисъл или интуиция. Обменът на информация между субектите е комуникация или комуникация (от лат. communicatio, съобщение, предаване, произлизащо от своя страна от лат. communico, да направя общ, да информирам, да говоря, да свързвам).

От практическа гледна точка информацията винаги се представя като съобщение. Информационното съобщение е свързано с източник на съобщение, получател на съобщение и комуникационен канал.

Връщайки се към латинската етимология на думата информация, нека се опитаме да отговорим на въпроса каква точно форма е дадена тук.

Очевидно е, първо, някакъв смисъл, който, бидейки първоначално безформен и неизразен, съществува само потенциално и трябва да бъде "изграден", за да бъде възприет и предаден.

Второ, на човешкия ум, който е възпитан да мисли структурирано и ясно. Трето, общество, което, именно защото членовете му споделят тези значения и ги споделят, придобива единство и функционалност.

Информация (Информация) е

информацията като изразено разумно значение е знание, което може да се съхранява, предава и да бъде основа за генериране на други знания. Формите на съхранение на знанието (историческата памет) са разнообразни: от митове, летописи и пирамиди до библиотеки, музеи и компютърни бази данни.

Информация - информация за света около нас, за процесите, протичащи в него, които се възприемат от живите организми, мениджъримашини и други информационни системи.

Думата "информация" е латинска. За дълъг живот значението му е претърпяло еволюция, понякога разширявайки, понякога стеснявайки границите си до краен предел. Първоначално думата "информация" означава: "представяне", "концепция", след това - "информация", "предаване на съобщение".

През последните години учените решиха, че обичайното (общоприето) значение на думата "информация" е твърде еластично, неясно и му придадоха такова значение: "мярка за сигурност в съобщението".

Информация (Информация) е

Теорията на информацията е оживена от нуждите на практиката. Появата му се свързва с работаКлод Шанън „Математическа теория на комуникацията“, публикувана през 1946 г. Основите на теорията на информацията се основават на резултатите, получени от много учени. През втората половина на 20-ти век земното кълбо гъмжи от предавана информация, минаваща по телефонни и телеграфни кабели и радиоканали. По-късно се появяват електронни компютри – информационни процесори. И за това време основната задача на теорията на информацията беше преди всичко да повиши ефективността на функционирането на комуникационните системи. Трудността при проектирането и експлоатацията на средства, системи и комуникационни канали е, че не е достатъчно дизайнерът и инженерът да решат проблема от физически и енергийни позиции. От тези гледни точки системата може да бъде най-съвършена и икономична. Но също така е важно, когато създавате системи за предаване, да обърнете внимание на това колко информация ще премине през тази система за предаване. В крайна сметка информацията може да бъде количествено определена, изчислена. И действат при подобни изчисления по най-обичайния начин: абстрахират се от смисъла на посланието, като се отказват от конкретика в познатите на всички нас аритметични действия (като от събирането на две ябълки и три ябълки се преминава към събирането на числата като цяло: 2 + 3).

Учените казаха, че "напълно са пренебрегнали човешката оценка на информацията". На поредица от 100 букви, например, те приписват значение на информация, независимо дали тази информация има смисъл и дали на свой ред практическото приложение има смисъл. Количественият подход е най-развитият клон на теорията на информацията. Според тази дефиниция колекция от 100 писма - фраза от 100 букви от вестник, пиесата на Шекспир или теоремата на Айнщайн - има точно същото количество информация.

Това количествено определяне на информацията е изключително полезно и практично. То отговаря точно на задачата на комуникационния инженер, който трябва да предаде цялата информация, съдържаща се в изпратената телеграма, независимо от стойността на тази информация за адресата. Комуникационният канал е бездушен. Едно нещо е важно за предавателната система: да предаде необходимото количество информация за определено време. Как да изчислим количеството информация в конкретно съобщение?

Информация (Информация) е

Оценката на количеството информация се основава на законите на теорията на вероятностите, по-точно се определя чрез вероятностисъбития. Това е разбираемо. Съобщението има стойност, носи информация само когато от него научаваме за резултата от събитие, което има случаен характер, когато то е до известна степен неочаквано. В крайна сметка съобщението за вече известното не съдържа никаква информация. Тези. ако например някой ви се обади телефонен апарати казва: „Светло е през деня и тъмно през нощта“, тогава такова съобщение ще ви изненада само с абсурдността на твърдението на очевидното и добре известно, а не с новините, които съдържа. Друго нещо, например, резултатът от състезанието на състезанията. Кой ще дойде първи? Резултатът тук е трудно предсказуем.Колкото повече събитието, което ни интересува, има случайни резултати, толкова по-ценно е съобщението за неговия резултат, толкова повече информация. Съобщение за събитие, което има само два еднакво възможни резултата, съдържа една част от информацията, наречена бит. Изборът на единица информация не е случаен. Той е свързан с най-разпространения двоичен начин за кодирането му по време на предаване и обработка. Нека се опитаме, поне в най-опростен вид, да си представим този общ принцип на количествената оценка на информацията, който е крайъгълният камък на цялата теория на информацията.

Вече знаем, че количеството информация зависи от вероятностиопределени резултати от дадено събитие. Ако едно събитие, както казват учените, има два еднакво вероятни изхода, това означава, че всеки изход е равен на 1/2. Това е вероятността да получите глави или опашки при хвърляне на монета. Ако едно събитие има три еднакво вероятни резултата, тогава вероятността за всеки е 1/3. Обърнете внимание, че сумата от вероятностите за всички резултати винаги е равна на едно: в крайна сметка един от всички възможни резултати определено ще дойде. Едно събитие, както разбирате, може да има различни резултати. И така, във футболен мач между силен и слаб отбор, вероятността силен отбор да спечели е висока - например 4/5. равенството е много по-малко, например 3/20. Вероятността от поражение е много малка.

Оказва се, че количеството информация е мярка за намаляване на несигурността на дадена ситуация. По комуникационните канали се предават различни количества информация, като количеството информация, преминаващо през канала, не може да надвишава неговия капацитет. И се определя от това колко информация преминава тук за единица време. Един от героите в романа на Жул Верн "Тайнственият остров", журналистът Гидиън Спилет, телефонен апаратглава от Библията, така че неговите конкуренти да не могат да се възползват телефонна връзка. В този случай каналът беше напълно зареден и количеството информация беше равно на нула, тъй като абонатът получи известна информация. Това означава, че каналът е бил неактивен, прескачайки стриктно определено количество отимпулси, без да ги натоварвам с нищо. Междувременно, колкото повече информация носи всеки от определен брой импулси, толкова по-пълно се използва честотната лента на канала. Следователно е необходимо да се кодира интелигентно информацията, да се намери икономичен, пестелив език за предаване на съобщения.

Информацията е "пресята" най-обстойно. В телеграфа често срещаните букви, комбинации от букви, дори цели фрази са изобразени с по-къс набор от нули и единици, а тези, които са по-рядко срещани, са показани с по-дълъг. В случай, че дължината на кодовата дума е намалена за често срещани символи и увеличена за рядко срещани, се говори за ефективно кодиране на информацията. Но на практика често се случва кодът, получен в резултат на най-задълбочено „пресяване“, удобен и икономичен код, да изкриви съобщението поради смущения, които, за съжаление, винаги се случват в комуникационните канали: изкривяване на звука в телефона, атмосферно шум в , изкривяване или потъмняване на изображението в телевизията, грешки при предаване в телеграф. Тези смущения или, както ги наричат ​​специалистите, шумове, попадат върху информацията. И от това има най-невероятните и, разбира се, неприятни изненади.

Следователно, за да се повиши надеждността при предаване и обработка на информация, е необходимо да се въведат допълнителни знаци - един вид защита срещу изкривяване. Те - тези допълнителни знаци - не носят реалното съдържание в съобщението, те са излишни. От гледна точка на теорията на информацията всичко, което прави един език цветен, гъвкав, богат на нюанси, многостранен, многозначен, е излишък. Колко излишно от подобни позиции е писмото на Татяна до Онегин! Колко много информационни излишъци има в него за кратко и разбираемо съобщение "Обичам те"! И колко информационно точни са ръчно нарисуваните знаци, които са разбираеми за всеки и всеки, който днес влиза в метрото, където вместо думите и фразите на съобщенията има лаконични символични знаци, указващи: „Вход“, „Изход“.

В тази връзка е полезно да си припомним един анекдот, разказан навремето от известния американски учен Бенджамин Франклин за шапкар, който поканил приятелите си да обсъдят проект за знак.Трябваше да нарисува шапка върху табелата и да напише: „Джон Томпсън, шапкарят, прави и продава шапки за пари». Един приятел забеляза, че думите „за пари в брой пари» са излишни - подобно напомняне би било обидно за купувач. Намерен е и друг излишна дума"продава", защото от само себе си се разбира, че хейтърът продава шапки, а не ги раздава безплатно. Третият смята, че думите "шапкар" и "прави шапки" са излишна тавтология и последните думи са изхвърлени. Четвъртият предложи да се изхвърли думата "шапкар" - нарисуваната шапка ясно казва кой е Джон Томпсън. Накрая петият увери, че за купувачбеше напълно безразлично дали шапкарят ще се казва Джон Томпсън или по друг начин, и предложи това указание да бъде изоставено.Така в крайна сметка на табелата не остана нищо друго освен шапка. Разбира се, ако хората използват само такива кодове, без излишък в съобщенията, тогава всички "информационни форми" - книги, доклади, статии - биха били изключително кратки. Но биха загубили от разбираемост и красота.

Информацията може да бъде разделена на типове според различни критерии: в истина:вярно и невярно;

според начина на възприемане:

Зрителни - възприемани от органите на зрението;

Слухови – възприемат се от органите на слуха;

Тактилна - възприема се от тактилни рецептори;

Обонятелни – възприемат се от обонятелните рецептори;

Вкус – Възприема се от вкусовите рецептори.

под формата на презентация:

Текст - предава се под формата на символи, предназначени да обозначават лексемите на езика;

Числови - под формата на цифри и знаци, обозначаващи математически операции;

Графични - под формата на изображения, обекти, графики;

Звук - устно или под формата на запис, предаване на езикови лексеми чрез слухови средства.

с уговорка:

Масова - съдържа тривиална информация и оперира с набор от понятия, разбираеми за по-голямата част от обществото;

Специален - съдържа специфичен набор от понятия, когато се използва, се предава информация, която може да не е ясна за по-голямата част от обществото, но е необходима и разбираема в рамките на тясна социална група, където се използва тази информация;

Тайно - предава се на тесен кръг от хора и по затворени (сигурни) канали;

Лична (частна) - набор от информация за човек, която определя социалната позиция и видовете социални взаимодействия в рамките на населението.

по стойност:

Релевантност – информацията е ценна в даден момент;

Надеждна - информацията се получава без изкривяване;

Разбираемо - информация, изразена на език, разбираем за лицето, за което е предназначена;

Пълна - информация, достатъчна за вземане на правилно решение или разбиране;

Полезно - полезността на информацията се определя от субекта, който е получил информацията, в зависимост от обема на възможностите за нейното използване.

Стойността на информацията в различни области на знанието

В теорията на информацията днес се разработват много системи, методи, подходи, идеи. Въпреки това учените смятат, че към съвременните тенденции в теорията на информацията ще се добавят нови тенденции, ще се появят нови идеи. Като доказателство за правилността на своите предположения те цитират „живия“, развиващ се характер на науката, посочват, че теорията на информацията е изненадващо бързо и здраво въведена в най-разнообразните области на човешкото познание. Теорията на информацията е навлязла във физиката, химията, биологията, медицината, философията, лингвистиката, педагогиката, икономиката, логиката, техническите науки и естетиката. Според самите експерти учението за информацията, възникнало поради нуждите на теорията на комуникацията и кибернетиката, прекрачи техните граници. И сега, може би, имаме право да говорим за информацията като научна концепция, която дава в ръцете на изследователите теоретичен и информационен метод, с който можете да проникнете в много науки за живата и неживата природа, за обществото, което ще позволи не само за да погледнем всички проблеми от нова гледна точка, но и да видим невидимото. Ето защо терминът "информация" е широко разпространен в наше време, ставайки част от такива понятия като информационна система, информационна култура, дори информационна етика.

Много научни дисциплини използват теорията на информацията, за да подчертаят нова посока в старите науки. Така възниква например информационната география, информационна икономика, информационно право. Но терминът "информация" стана изключително важен във връзка с развитието на най-новите компютърни технологии, автоматизацията на умствения труд, развитието на нови средства за комуникация и обработка на информация и особено с появата на компютърните науки. Една от най-важните задачи на теорията на информацията е изучаването на природата и свойствата на информацията, създаването на методи за нейната обработка, по-специално трансформирането на голямо разнообразие от съвременна информация в компютърни програми, с помощта на които настъпва автоматизация на умствения труд – своеобразно укрепване на интелекта, а оттам и развитие на интелектуалните ресурси на обществото.

Думата "информация" произлиза от латинската дума informatio, което означава информация, изясняване, запознаване. Понятието "информация" е основно в курса на информатиката, но е невъзможно да се дефинира чрез други, по-"прости" понятия.Понятието "информация" се използва в различни науки, като във всяка наука понятието за "информация" се свързва с различни системи от понятия. Информация в биологията: Биологията изучава дивата природа и понятието "информация" се свързва с подходящото поведение на живите организми. В живите организми информацията се предава и съхранява с помощта на обекти с различна физическа природа (състояние на ДНК), които се считат за знаци на биологичните азбуки. Генетичната информация се наследява и съхранява във всички клетки на живите организми. Философски подход: информацията е взаимодействие, отражение, познание. Кибернетичен подход: информацията е характеристики мениджърсигнал, предаван по комуникационната линия.

Ролята на информацията във философията

Традиционализмът на субективното винаги е доминирал в ранните дефиниции на информацията като категории, понятия, свойства на материалния свят. Информацията съществува извън нашето съзнание и може да бъде отразена в нашето възприятие само в резултат на взаимодействие: отражение, четене, получаване под формата на сигнал, стимул. Информацията не е материална, както всички свойства на материята. Информацията е подредена в следния ред: материя, пространство, време, консистенция, функция и т.н., които са основните понятия на формализирано отражение на обективната реалност в нейното разпространение и променливост, многообразие и проявления. Информацията е свойство на материята и отразява нейните свойства (състояние или способност за взаимодействие) и количеството (мярка) чрез взаимодействие.

От материална гледна точка информацията е редът на обектите от материалния свят. Например редът на буквите на лист хартия според определени правила е писмена информация. Последователността от многоцветни точки върху лист хартия според определени правила е графична информация. Редът на музикалните ноти е музикална информация. Редът на гените в ДНК е наследствена информация. Редът на битовете в компютъра е компютърна информация и т.н. и така нататък. За осъществяването на обмен на информация е необходимо наличието на необходими и достатъчни условия.

Информация (Информация) е

Необходимите условия:

Наличието на поне два различни обекта от материалния или нематериалния свят;

Наличието на обекти в обща собственост, което ви позволява да идентифицирате обектите като носител на информация;

Обектите имат специфично свойство, което им позволява да различават обектите един от друг;

Наличието на пространствено свойство, което ви позволява да определите реда на обектите. Например подреждането на писмена информация върху хартия е специфично свойство на хартията, което позволява буквите да бъдат подредени отляво надясно и отгоре надолу.

Има само едно достатъчно условие: наличието на субект, способен да разпознава информация. Това е човек и човешко общество, общества от животни, роботи и т.н. Информационното съобщение се изгражда чрез избиране на копия на обекти от основата и подреждане на тези обекти в пространството в определен ред. Дължината на информационното съобщение се определя като брой копия на базовите обекти и винаги се изразява като цяло число. Необходимо е да се прави разлика между дължината на информационното съобщение, което винаги се измерва като цяло число, и количеството знания, съдържащо се в информационното съобщение, което се измерва в неизвестна мерна единица. От математическа гледна точка информацията е поредица от цели числа, които са записани във вектор. Числата са номера на обекта в информационната база. Векторът се нарича информационен инвариант, тъй като не зависи от физическата природа на базисните обекти. Едно и също информационно съобщение може да бъде изразено с букви, думи, изречения, файлове, снимки, бележки, песни, видеоклипове, всяка комбинация от всички изброени по-рано.

Информация (Информация) е

Ролята на информацията във физиката

информацията е информация за заобикалящия свят (обект, процес, явление, събитие), която е обект на трансформация (включително съхранение, предаване и др.) и се използва за развитие на поведение, за вземане на решения, за управление или за обучение.

Характеристиките на информацията са както следва:

Това е най-важният ресурс на съвременното производство: намалява нуждата от земя, труд, капитал, намалява разходите за суровини и енергия. Така например, като имате възможност да архивирате вашите файлове (тоест, като имате такава информация), не можете да харчите пари за закупуване на нови дискети;

Информацията дава живот на нови продукции. Например изобретяването на лазерния лъч е причина за появата и развитието на производството на лазерни (оптични) дискове;

Информацията е стока и информацията не я губи след продажбата. Така че, ако студент информира своя приятел за графика на занятията през семестъра, той няма да загуби тези данни за себе си;

Информацията дава допълнителна стойност на други ресурси, по-специално на труда. Наистина служител висше образованиеценен повече от средното.

Както следва от определението, три понятия винаги се свързват с информацията:

Източникът на информация е този елемент от заобикалящия свят (обект, явление, събитие), информацията за който е обект на трансформация. И така, източникът на информация, която читателят на този учебник получава в момента, е информатиката като сфера на човешката дейност;

Придобиващият информация е този елемент от заобикалящия свят, който използва информацията (за развиване на поведение, за вземане на решения, за управление или за учене). Придобиващият тази информация е самият читател;

Сигналът е материален носител, който улавя информация за нейното предаване от източник към получател. В този случай сигналът има електронен характер. Ако ученикът вземе това ръководство в библиотеката, тогава същата информация ще бъде на хартия. Прочетена и запомнена от ученик, информацията ще придобие друг носител - биологичен, когато бъде „записана“ в паметта на ученика.

Сигналът е най-важният елемент в тази верига. Формите на нейното представяне, както и количествените и качествените характеристики на съдържащата се в нея информация, които са важни за придобиващия информация, са разгледани по-нататък в този раздел на учебника. Основните характеристики на компютъра като основен инструмент, който преобразува източника на информация в сигнал (връзка 1 на фигурата) и „довежда” сигнала до получателя на информация (връзка 2 на фигурата) са дадени в раздел Компютър . Структурата на процедурите, които реализират връзки 1 и 2 и изграждат информационния процес, е обект на разглеждане в част Информационен процес.

Обектите на материалния свят са в състояние на непрекъсната промяна, която се характеризира с обмен на енергия на обекта с околната среда. Промяната в състоянието на един обект винаги води до промяна в състоянието на друг обект в околната среда. Това явление, независимо от това как, кои конкретни състояния и кои конкретни обекти са се променили, може да се разглежда като предаване на сигнал от един обект към друг. Промяната на състоянието на обект, когато към него е изпратен сигнал, се нарича регистрация на сигнала.

Сигнал или поредица от сигнали образуват съобщение, което може да бъде възприето от получателя под една или друга форма, както и в един или друг обем. Информацията във физиката е термин, който качествено обобщава понятията "сигнал" и "съобщение". Ако сигналите и съобщенията могат да бъдат количествено определени, тогава можем да кажем, че сигналите и съобщенията са единици за измерване на количеството информация. Съобщението (сигналът) се интерпретира по различен начин от различните системи. Например дълъг и два къси бипкания последователно в терминологията на морзовия код е буквата de (или D), в терминологията на BIOS от награда, неизправност на видеокартата.

Информация (Информация) е

Ролята на информацията в математиката

В математиката теорията на информацията (теория на математическата комуникация) е клон на приложната математика, който определя концепцията за информация, нейните свойства и установява ограничаващи връзки за системите за предаване на данни. Основните клонове на теорията на информацията са кодиране на източника (компресивно кодиране) и канално (коригиращо шума) кодиране. Математиката е повече от научна дисциплина. Той създава единен език за цялата наука.

Предмет на математическото изследване са абстрактни обекти: число, функция, вектор, множество и др. Освен това повечето от тях са въведени аксиоматично (аксиома), т.е. без никаква връзка с други понятия и без никаква дефиниция.

Информация (Информация) е

информацията не е сред предметите на изучаване на математиката. Думата "информация" обаче се използва в математически термини - собствена информация и взаимна информация, свързани с абстрактната (математическа) част от теорията на информацията. В математическата теория обаче понятието „информация“ се свързва с изключително абстрактни обекти – случайни величини, докато в съвременната теория на информацията това понятие се разглежда много по-широко – като свойство на материалните обекти. Връзката между тези два еднакви термина е неоспорима. Математическият апарат на случайните числа беше използван от автора на теорията на информацията Клод Шанън. Самият той разбира под понятието "информация" нещо фундаментално (нередуцируемо). Теорията на Шанън интуитивно приема, че информацията има съдържание. Информацията намалява общата несигурност и информационната ентропия. Количеството налична информация за измерване. Той обаче предупреждава изследователите срещу механичното прехвърляне на концепции от неговата теория към други области на науката.

„Търсенето на начини за прилагане на теорията на информацията в други области на науката не се свежда до тривиално прехвърляне на термини от една научна област в друга. Това търсене се извършва в дълъг процес на издигане на нови хипотези и тяхното експериментиране проверка." К. Шанън.

Информация (Информация) е

Ролята на информацията в кибернетиката

Основателят на кибернетиката Норберт Винер говори за информацията по следния начин:

информацията не е материя или енергия, информацията е информация." Но основното определение на информацията, което той дава в няколко от книгите си, е следното: информацията е обозначение на съдържание, получено от нас от външния свят, в процеса на адаптиране на нас и нашите чувства.

Информацията е основната концепция на кибернетиката, точно както икономическата интелигентност е основната концепция на икономическата кибернетика.

Има много дефиниции на този термин, те са сложни и противоречиви. Причината очевидно е, че с кибернетиката като феномен се занимават различни науки, а кибернетиката е само най-младата от тях. I. е обект на изучаване на такива науки като науката за управлението, математиката, генетиката и теорията на масмедиите I. (печат, радио, телевизия), компютърни науки, занимаващи се с проблемите на научното и техническо И. и др. И накрая, философите напоследък проявяват голям интерес към проблемите на И.: те са склонни да разглеждат И. като едно от основните универсални свойства на материята , свързано с понятието отражение. С всички тълкувания на концепцията за I., тя предполага съществуването на два обекта: източник на I. и придобиващ (получател) на I. Прехвърлянето на I. от един към друг става с помощта на сигнали, които обикновено говорейки, може да няма никаква физическа връзка със значението си: тази връзка се определя от споразумение. Например, ударът на камбаната на вечерта означаваше, че е необходимо да се съберем на площада, но за тези, които не знаеха за тази заповед, той не информира никого.

В ситуацията с вечерния звън човекът, участващ в съгласуването на значението на сигнала, знае, че в момента може да има две алтернативи: вечернята да се състои или не. Или, казано на езика на I. теория, едно неопределено събитие (veche) има два резултата. Полученият сигнал води до намаляване на несигурността: човекът вече знае, че събитието (вече) има само един изход - то ще се състои. Ако обаче се е знаело предварително, че вечето ще бъде в такъв и такъв час, камбаната не е известявала нищо ново. От това следва, че колкото по-малко вероятно (т.е. по-неочаквано) е съобщението, толкова повече I. съдържа и обратното, толкова повече по-вероятнорезултат преди събитието, толкова по-малко I. съдържа сигнал. Приблизително такива разсъждения водят през 40-те години. 20-ти век до появата на статистическа или „класическа“ теория за И., която определя концепцията за И. чрез мярка за намаляване на несигурността на знанието за изпълнението на дадено събитие (такава мярка се нарича ентропия). Н. Винер, К. Шанън и съветските учени А. Н. Колмогоров, В. А. Котелников и други стоят в началото на тази наука. ., капацитет за съхранение на I. устройства и др., Което послужи като мощен стимул за развитието на кибернетиката като науката и електронно-изчислителната техника като практическо приложение на постиженията на кибернетиката.

Що се отнася до дефинирането на стойността, полезността на И. за получателя, все още има много неразрешени, неясни. Ако изхождаме от нуждите на икономическото управление и следователно от икономическата кибернетика, тогава информацията може да се определи като цялата информация, знания, съобщения, които помагат за решаването на конкретен управленски проблем (т.е. намаляват несигурността на неговите резултати). Тогава се отварят някои възможности за оценка на И.: това е по-полезно, по-ценно, по-рано или с по-малко разходиводи до решението на проблема. Понятието И. е близко до понятието данни. Има обаче разлика между тях: данните са сигнали, от които все още трябва да се извлече И. Обработката на данни е процес на редуцирането им до форма, подходяща за това.

Процесът на тяхното прехвърляне от източника към приобретателя и възприятието като I. може да се разглежда като преминаване на три филтъра:

Физическо или статистическо (чисто количествено ограничение на честотната лента на канала, независимо от съдържанието на данните, тоест от гледна точка на синтактично);

Семантичен (избор на онези данни, които могат да бъдат разбрани от получателя, т.е. съответстват на тезауруса на неговите знания);

Прагматичен (избор сред разбраната информация на тези, които са полезни за решаване на даден проблем).

Това е добре показано на диаграмата, взета от книгата за икономическа информация на Е. Г. Ясин. Съответно се разграничават три аспекта на изследването на проблемите на I. - синтактични, семантични и прагматични.

Според съдържанието си И. се подразделя на социално-политически, социално-икономически (включително икономически И.), научно-технически и др. Като цяло има много класификации на И., те са изградени на различни основания. Като правило, поради близостта на понятията, класификациите на данните се изграждат по същия начин. Например информацията се подразделя на статична (константа) и динамична (променлива), докато данните се делят на константи и променливи. Друго разделение е първично, производно, изход I. (данните са класифицирани по същия начин). Третият дял е I. управляващи и информиращи. Четвъртото е излишно, полезно и невярно. Пето – пълно (непрекъснато) и избирателно. Тази идея на Винер дава пряка индикация за обективността на информацията, т.е. съществуването му в природата е независимо от човешкото съзнание (възприятие).

Информация (Информация) е

Съвременната кибернетика определя обективната информация като обективно свойство на материалните обекти и явления да генерират различни състояния, които се прехвърлят от един обект (процес) на друг чрез фундаментални взаимодействия на материята и се отпечатват в нейната структура. Материалната система в кибернетиката се разглежда като набор от обекти, които сами по себе си могат да бъдат в различни състояния, но състоянието на всеки от тях се определя от състоянията на други обекти в системата.

Информация (Информация) е

В природата наборът от системни състояния е информация, самите състояния са първичният код или изходният код. Така всяка материална система е източник на информация. Кибернетиката определя субективната (семантична) информация като значението или съдържанието на съобщението.

Ролята на информацията в компютърните науки

Предмет на науката са именно данните: методите за тяхното създаване, съхранение, обработка и предаване. Съдържание (също: „пълнеж“ (в контекста), „съдържание на сайта“) е термин, означаващ всички видове информация (както текстова, така и мултимедийна – изображения, аудио, видео), които изграждат съдържанието (визуализирано, за посетителя, съдържание) на уеб сайта. Използва се за разделяне на концепцията за информация, която съставлява вътрешната структура на страницата/сайта (код), от тази, която в крайна сметка ще се покаже на екрана.

Думата "информация" произлиза от латинската дума informatio, което означава информация, изясняване, запознаване. Понятието „информация“ е основно в курса на информатиката, но е невъзможно да се дефинира чрез други, по-„прости“ понятия.

Могат да се разграничат следните подходи към дефинирането на информацията:

Традиционен (обикновен) - използва се в компютърните науки: информацията е информация, знания, съобщения за състоянието на нещата, които човек възприема от външния свят с помощта на сетивата (зрение, слух, вкус, мирис, допир).

Вероятностни - използвани в теорията на информацията: информацията е информация за обекти и явления на околната среда, техните параметри, свойства и състояние, които намаляват степента на несигурност и непълнота на знанията за тях.

Информацията се съхранява, предава и обработва в символна (знакова) форма. Една и съща информация може да бъде представена в различни форми:

Знакова писменост, състояща се от различни знаци, сред които има символичен под формата на текст, цифри, специални. символи; графика; таблични и др.;

Формата на жестове или сигнали;

Устна словесна форма (разговор).

Представянето на информация се осъществява с помощта на езици, като знакови системи, които са изградени на базата на определена азбука и имат правила за извършване на операции със знаци. Езикът е определена символна система за представяне на информация. съществуват:

Естествените езици са говорими езици в говорима и писмена форма. В някои случаи говоримият език може да бъде заменен от езика на изражението на лицето и жестовете, езика на специалните знаци (например пътни знаци);

Официалните езици са специални езици за различни области на човешката дейност, които се характеризират със строго фиксирана азбука, по-строги правила на граматиката и синтаксиса. Това са езикът на музиката (нотите), езикът на математиката (числата, математическите знаци), бройните системи, езиците за програмиране и др. В основата на всеки език е азбуката - набор от символи / знаци. Общият брой на символите в една азбука се нарича кардиналност на азбуката.

Носители на информация – среда или физическо тялоза предаване, съхранение и възпроизвеждане на информация. (Това са електрически, светлинни, топлинни, звукови, радиосигнали, магнитни и лазерни дискове, публикации, снимки и др.)

Информационните процеси са процеси, свързани с получаване, съхранение, обработка и предаване на информация (т.е. действия, извършвани с информация). Тези. Това са процеси, при които се променя съдържанието на информацията или формата на нейното представяне.

За осигуряване на информационния процес са необходими източник на информация, комуникационен канал и носител на информация. Източникът предава (изпраща) информация, а приемникът я приема (възприема). Предаваната информация се постига от източника до приемника с помощта на сигнал (код). Промяната на сигнала ви позволява да получавате информация.

Като обект на преобразуване и използване информацията се характеризира със следните свойства:

Синтаксисът е свойство, което определя начина, по който информацията се представя на носител (в сигнал). И така, тази информация се представя на електронен носител с помощта на определен шрифт. Тук можете да вземете предвид и такива параметри за представяне на информация като стил и цвят на шрифта, неговия размер, разстояние между редовете и др. Изборът на необходимите параметри като синтактични свойства очевидно се определя от предложения метод на трансформация. Например за лице с увредено зрение размерът и цветът на шрифта са от съществено значение. Ако възнамерявате да влезете даден текств компютър чрез скенер, размерът на хартията е важен;

Семантиката е свойство, което определя значението на информацията като съответствие на сигнал с реалния свят. И така, семантиката на сигнала „информатика“ е в дефиницията, дадена по-рано. Семантиката може да се разглежда като някакво споразумение, известно на придобиващия информация, за това какво означава всеки сигнал (така нареченото правило за интерпретация). Например, това е семантиката на сигналите, която се изучава от начинаещ шофьор, който изучава правилата на пътя, изучавайки пътни знаци (в този случай самите знаци действат като сигнали). Семантиката на думите (сигналите) се научава от стажант за някои чужд език. Можем да кажем, че смисълът на обучението по информатика е да се изучава семантиката на различни сигнали - същността на ключовите понятия на тази дисциплина;

Прагматиката е свойство, което определя влиянието на информацията върху поведението на приобретателя. Така че прагматиката на информацията, получена от читателя на това учебно ръководство, е най-малкото успешното полагане на изпита по информатика. Иска ми се да вярвам, че прагматиката на тази работа няма да се изчерпи с това и тя ще послужи за по-нататъшно образование и професионална дейност на читателя.

Информация (Информация) е

Трябва да се отбележи, че сигналите с различен синтаксис могат да имат една и съща семантика. Например сигналите "компютър" и "компютър" означават електронно устройство за преобразуване на информация. В този случай обикновено се говори за сигнална синонимия. От друга страна, един сигнал (т.е. информация с едно синтактично свойство) може да има различна прагматика за потребителите и различна семантика. Така пътен знак, известен като „тухла“ и имащ добре дефинирана семантика („забранено влизане“), означава забрана за влизане на автомобилист, но не засяга по никакъв начин пешеходеца. В същото време сигналът „ключ“ може да има различна семантика: троен ключ, пружинен ключ, ключ за отваряне на ключалка, ключ, използван в компютърните науки за кодиране на сигнал, за да го защити от неоторизиран достъп (в в този случай говорим за сигнална омонимия). Има сигнали - антоними, които имат противоположна семантика. Например "студено" и "горещо", "бързо" и "бавно" и т.н.

Предмет на изучаване на науката информатика са именно данните: методите за тяхното създаване, съхранение, обработка и предаване. А самата информация, записана в данните, нейното смислено значение представлява интерес за потребителите на информационни системи, които са специалисти в различни науки и области на дейност: лекарят се интересува от медицинска информация, геологът се интересува от геоложка информация, бизнесменът се интересува интересуват се от търговска информация и др. (включително компютърен учен, който се интересува от информация за работа с данни).

Семиотика - наука за информацията

Информацията не може да се представи без нейното получаване, обработка, предаване и т.н., т.е. извън рамките на обмена на информация. Всички актове на обмен на информация се извършват с помощта на символи или знаци, с помощта на които една система влияе на друга. Следователно основната наука, която изучава информацията, е семиотиката – науката за знаците и знаковите системи в природата и обществото (теорията на знаците). Във всеки акт на обмен на информация могат да се намерят трима негови „участници“, три елемента: знак, обект, който той обозначава, и получател (потребител) на знака.

В зависимост от отношенията между елементите, които се разглеждат, семиотиката се разделя на три дяла: синтактика, семантика и прагматика. Синтактиката изучава знаците и връзките между тях. Същевременно се абстрахира от съдържанието на знака и от неговото практическо значение за реципиента. Семантиката изучава връзката между знаците и обектите, които обозначават, като същевременно се абстрахира от получателя на знаците и стойността на последния: за него. Ясно е, че изучаването на моделите на семантично представяне на обекти в знаци е невъзможно, без да се вземат предвид и да се използват общите модели на изграждане на всяка знакова система, изучавана от синтактиката. Прагматиката изучава връзката между знаците и техните потребители. В рамките на прагматиката се изучават всички фактори, които отличават един акт на обмен на информация от друг, всички въпроси за практическите резултати от използването на информация и нейната стойност за получателя.

В същото време неизбежно се засягат много аспекти на връзката на знаците помежду им и с обектите, които обозначават. Така трите раздела на семиотиката съответстват на три нива на абстракция (отвличане) от характеристиките на конкретни актове на обмен на информация. Изучаването на информацията в цялото й многообразие съответства на прагматично ниво. Отвличайки вниманието от получателя на информация, изключвайки го от разглеждане, ние преминаваме към изучаването му на семантично ниво. С отвличане на вниманието от съдържанието на знаците, анализът на информацията се прехвърля на синтактичното ниво. Такова взаимно проникване на основните раздели на семиотиката, свързани с различни нива на абстракция, може да бъде представено с помощта на схемата „Три раздела на семиотиката и тяхната връзка“. Измерването на информацията се извършва съответно в три аспекта: синтактичен, семантичен и прагматичен. Нуждата от такива различно измерениеинформацията, както ще бъде показано по-долу, се диктува от практиката на проектиране и фирмиработата на информационните системи. Помислете за типична производствена ситуация.

В края на смяната плановият обект изготвя данни за изпълнението на производствения график. Тези данни се изпращат до информационно-изчислителния център (ICC) на предприятието, където се обработват и под формата на отчети за състоянието на производството в текущия момент се издават на мениджърите. Въз основа на получените данни ръководителят на цеха решава да промени производствения план към следващия планиран или да предприеме други организационни мерки. Очевидно е, че за ръководителя на цеха количеството информация, съдържаща се в резюмето, зависи от големината на икономическото въздействие, получено от използването му при вземане на решения, от това колко полезна е информацията. За организатора на сайта количеството информация в едно и също съобщение се определя от точността на съответствието му с действителното състояние на нещата на сайта и степента на изненада на докладваните факти. Колкото по-неочаквани са те, толкова по-бързо трябва да ги докладвате на ръководството, толкова повече информация има в това съобщение. За служителите на ITC броят на знаците, дължината на съобщението, носещо информация, ще бъде от първостепенно значение, тъй като това определя времето за зареждане на компютърното оборудване и комуникационните канали. В същото време нито полезността на информацията, нито количествената мярка на семантичната стойност на информацията практически не ги интересуват.

Естествено, когато организираме система за управление на производството, изграждаме модели за избор на решение, ще използваме полезността на информацията като мярка за информационното съдържание на съобщенията. При изграждане на система счетоводствои докладване, което предоставя насоки за напредъка на производствения процес, новостта на получената информация трябва да се приема като мярка за количеството информация. КомпанияСъщите процедури за механична обработка на информация изискват измерване на обема на съобщенията под формата на брой обработени знаци. Тези три съществено различни подхода за измерване на информацията не си противоречат или се изключват. Напротив, чрез измерване на информацията в различни мащаби те позволяват по-пълна и цялостна оценка на информационното съдържание на всяко съобщение и по-ефективна организация на системата за управление на производството. Според удачния израз на проф. НЕ. Кобрински, когато става въпрос за рационална компания от информационни потоци, количеството, новостта, полезността на информацията се оказват толкова взаимосвързани, колкото количеството, качеството и цената на продуктите в производството.

Информация в материалния свят

Информацията е едно от общите понятия, свързани с материята. Информацията съществува във всеки материален обект под формата на различни негови състояния и се предава от обект на обект в процеса на тяхното взаимодействие. Съществуването на информацията като обективно свойство на материята логично следва от добре известните фундаментални свойства на материята – структура, непрекъсната промяна (движение) и взаимодействие на материалните обекти.

Структурата на материята се проявява като вътрешно разчленяване на целостта, правилен ред на свързване на елементите в състава на цялото. С други думи, всеки материален обект, от субатомната частица на Мета Вселената (Големия взрив) като цяло, е система от взаимосвързани подсистеми. В резултат на непрекъснато движение, разбирано в широк смисъл като движение в пространството и развитие във времето, материалните обекти променят своите състояния. Състоянието на обектите също се променя при взаимодействие с други обекти. Наборът от състояния на материалната система и всички нейни подсистеми представлява информация за системата.

Строго погледнато, поради неопределеността, безкрайността, структурните свойства, количеството обективна информация във всеки материален обект е безкрайно. Тази информация се нарича пълна. Въпреки това е възможно да се отделят структурни нива с крайни набори от състояния. Информация, която съществува на структурно ниво с краен брой състояния, се нарича частна. За личната информация значението е понятието количество информация.

От горното представяне логично и просто следва изборът на мерната единица за количеството информация. Представете си система, която може да бъде само в две еднакво вероятни състояния. Нека зададем код "1" на единия от тях и "0" на другия. Това е минималното количество информация, която системата може да съдържа. Това е единица за измерване на информация и се нарича бит. Съществуват и други, по-трудни за дефиниране методи и единици за измерване на количеството информация.

В зависимост от материалната форма на носителя информацията може да бъде два основни вида – аналогова и дискретна. Аналоговата информация се променя непрекъснато във времето и приема стойности от континуум от стойности. Дискретната информация се променя в определени моменти от време и приема стойности от определен набор от стойности. Всеки материален обект или процес е основният източник на информация. Всички негови възможни състояния съставляват кода на източника на информация. Моментната стойност на състоянията е представена като символ ("буква") на този код. За да може информацията да се предава от един обект на друг като приемник, е необходимо да има някакъв междинен материален носител, който да взаимодейства с източника. Такива носители в природата, като правило, са бързо разпространяващи се процеси на вълновата структура - космическо, гама и рентгеново лъчение, електромагнитни и звукови вълни, потенциали (и може би все още неоткрити вълни) на гравитационното поле. При взаимодействие електромагнитно излъчванес обект, в резултат на поглъщане или отражение, неговият спектър се променя, т.е. интензитетите на някои дължини на вълните се променят. Хармониците на звуковите вибрации също се променят по време на взаимодействие с обекти. Информацията се предава и по време на механично взаимодействие, но механичното взаимодействие, като правило, води до големи промени в структурата на обектите (до тяхното унищожаване) и информацията е силно изкривена. Изкривяването на информацията по време на нейното предаване се нарича дезинформация.

Прехвърлянето на изходна информация към носеща структура се нарича кодиране. В този случай изходният код се преобразува в кода на оператора. Носител с изходен код, прехвърлен към него под формата на носещ код, се нарича сигнал. Приемникът на сигнала има свой собствен набор от възможни състояния, който се нарича код на приемника. Сигналът, взаимодействайки с приемащия обект, променя своите състояния. Процесът на преобразуване на сигнален код в код на приемник се нарича декодиране.Прехвърлянето на информация от източник към приемник може да се разглежда като обмен на информация. Информационното взаимодействие е фундаментално различно от другите взаимодействия. При всички други взаимодействия на материални обекти има обмен на материя и (или) енергия. В този случай единият от обектите губи материя или енергия, докато другият ги получава. Това свойство на взаимодействията се нарича симетрия. По време на информационното взаимодействие приемникът получава информация, а източникът не я губи. Информационното взаимодействие не е симетрично.Обективната информация сама по себе си не е материална, тя е свойство на материята, като структура, движение и съществува върху материални носители под формата на своите кодове.

Информация в дивата природа

Дивата природа е сложна и разнообразна. Източници и приемници на информация в нея са живите организми и техните клетки. Организмът има редица свойства, които го отличават от неживите материални обекти.

Основен:

Непрекъснат обмен на материя, енергия и информация с околната среда;

Раздразнителност, способността на тялото да възприема и обработва информация за промените в околната среда и вътрешната среда на тялото;

Възбудимост, способност да се реагира на действието на стимули;

Самоорганизация, проявяваща се като промени в тялото за адаптиране към условията на околната среда.

Организмът, разглеждан като система, има йерархична структура. Тази структура по отношение на самия организъм се подразделя на вътрешни нива: молекулярно, клетъчно, ниво на органи и накрая самият организъм. Но организмът взаимодейства и с организмови живи системи, чиито нива са населението, екосистемата и цялата жива природа като цяло (биосферата). Между всички тези нива тече не само материята и енергията, но и информацията.Информационните взаимодействия в живата природа протичат по същия начин както в неживата природа. В същото време дивата природа в процеса на еволюция е създала голямо разнообразие от източници, носители и приемници на информация.

Реакцията на влиянието на външния свят се проявява във всички организми, тъй като се дължи на раздразнителност. При висшите организми приспособяването към околната среда е сложна дейност, която е ефективна само при достатъчно пълна и навременна информация за околната среда. Приемници на информация от външната среда са сетивните органи, които включват зрение, слух, обоняние, вкус, осезание и вестибуларния апарат. Във вътрешната структура на организмите има множество вътрешни рецептори, свързани с нервната система. Нервната система се състои от неврони, чиито процеси (аксони и дендрити) са аналогични на каналите за предаване на информация. Основните органи, които съхраняват и обработват информация при гръбначните животни, са гръбначният мозък и главният мозък. В съответствие с характеристиките на сетивните органи информацията, възприемана от тялото, може да бъде класифицирана като зрителна, слухова, вкусова, обонятелна и тактилна.

Попадайки на ретината на човешкото око, сигналът по специален начин възбужда изграждащите я клетки. Нервните импулси на клетките през аксоните се предават в мозъка. Мозъкът запомня това усещане под формата на определена комбинация от състояния на съставните му неврони. (Продължение на примера - в раздела "информацията в човешкото общество"). Натрупвайки информация, мозъкът създава свързан информационен модел на околния свят върху своята структура. В дивата природа, за организъм, който получава информация, важна характеристика е нейната наличност. Количеството информация, което човешката нервна система е в състояние да предаде на мозъка при четене на текстове, е приблизително 1 бит за 1/16 от секундата.

Информация (Информация) е

Изследването на организмите е затруднено от тяхната сложност. Абстракцията на структурата като математическа съвкупност, приемлива за неодушевени обекти, едва ли е приемлива за жив организъм, тъй като за да се създаде повече или по-малко адекватен абстрактен модел на организъм, е необходимо да се вземат предвид всички йерархични нива на неговата структура. Следователно е трудно да се въведе мярка за количеството информация. Много е трудно да се определят връзките между компонентите на структурата. Ако се знае кой орган е източникът на информация, тогава какъв е сигналът и какъв е приемникът?

Преди появата на компютрите биологията, занимаваща се с изучаването на живите организми, използва само качествени, т.е. описателни модели. В качествен модел е практически невъзможно да се вземат предвид информационните връзки между компонентите на структурата. Електронно-изчислителната технология направи възможно прилагането на нови методи в биологичните изследвания, по-специално метода на машинното моделиране, който включва математическо описание на известни явления и процеси, протичащи в тялото, добавяне на хипотези за някои неизвестни процеси към тях и изчисляване на възможни варианти на поведение на тялото. Получените опции се сравняват с действителното поведение на организма, което ви позволява да определите истинността или неистинността на изложените хипотези. В такива модели може да се вземе предвид и информационното взаимодействие. Изключително сложни са информационните процеси, които осигуряват съществуването на самия живот. И въпреки че интуитивно е ясно, че това свойство е пряко свързано с формирането, съхранението и предаването на пълна информация за структурата на тялото, абстрактното описание на това явление изглеждаше невъзможно за известно време. Въпреки това информационните процеси, които осигуряват съществуването на това свойство, са частично разкрити чрез дешифрирането на генетичния код и разчитането на геномите на различни организми.

Информацията в човешкото общество

Развитието на материята в процеса на движение е насочено към усложняване на структурата на материалните обекти. Една от най-сложните структури е човешкият мозък. Засега това е единствената позната ни структура, притежаваща свойството, което самият човек нарича съзнание. Говорейки за информация, ние, като мислещи същества, априори имаме предвид, че информацията, освен наличието си под формата на сигнали, които получаваме, има и някакъв смисъл. Формирайки в съзнанието си модел на околния свят като взаимосвързан набор от модели на неговите обекти и процеси, човек използва семантични понятия, а не информация. Значението е същността на всяко явление, което не съвпада със себе си и го свързва с по-широк контекст на реалността. Самата дума директно показва, че семантичното съдържание на информацията може да се формира само от мислещи получатели на информация. В човешкото общество решаващо значение придобива не самата информация, а нейното семантично съдържание.

Пример (продължение). Преживявайки такова усещане, човек приписва понятието „домат“ на обекта и понятието „червен цвят“ на неговото състояние. Освен това съзнанието му фиксира връзката: "домат" - "червено". Това е значението на получения сигнал. (Примерът продължава: по-късно в този раздел). Способността на мозъка да създава семантични концепции и връзки между тях е в основата на съзнанието. Съзнанието може да се разглежда като саморазвиващ се семантичен модел на околния свят.Смисълът не е информация. Информацията съществува само на физически носител. Човешкото съзнание се счита за нематериално. Значението съществува в човешкия ум под формата на думи, образи и усещания. Човек може да произнася думи не само на глас, но и „на себе си“. Той може също да създава (или да помни) образи и усещания „за себе си“. Въпреки това, той може да извлече информацията, съответстваща на това значение, като изговаря или пише думите.

Информация (Информация) е

Пример (продължение). Ако думите "домат" и "червен цвят" са значението на понятията, тогава къде е информацията? информацията се съдържа в мозъка под формата на определени състояния на неговите неврони. Той се съдържа и в печатния текст, състоящ се от тези думи, а при кодиране на букви с трицифрен двоичен код неговият брой е 120 бита. Ако произнесете думите на глас, ще има много повече информация, но значението ще остане същото. Най голямо количествоинформацията носи визуален образ. Това е отразено дори във фолклора - "по-добре е да видите веднъж, отколкото да чуете сто пъти." Информацията, възстановена по този начин, се нарича семантична информация, тъй като кодира значението на някаква първична информация (семантика). Чувайки (или виждайки) фраза, изречена (или написана) на език, който човек не знае, той получава информация, но не може да определи нейното значение. Следователно, за да се предаде семантичното съдържание на информацията, са необходими някои споразумения между източника и приемника относно семантичното съдържание на сигналите, т.е. думи. Такива споразуменияможе да се постигне чрез комуникация. Общуването е едно от най-важните условия за съществуването на човешкото общество.

В съвременния свят информацията е един от най-важните ресурси и същевременно една от движещите сили за развитието на човешкото общество. Информационните процеси, протичащи в материалния свят, дивата природа и човешкото общество, се изучават (или поне се вземат предвид) от всички научни дисциплини от философията до маркетинга. Нарастващата сложност на задачите на научните изследвания доведе до необходимостта от включването на големи екипи от учени от различни специалности в тяхното решаване. Следователно почти всички теории, разгледани по-долу, са интердисциплинарни. Исторически два сложни клона на науката, кибернетиката и информатиката, са пряко включени в изучаването на информацията.

Съвременната кибернетика е многодисциплинарна индустриянаука, която изучава свръхсложни системи, като например:

Човешко общество (социална кибернетика);

Икономика (икономическа кибернетика);

Жив организъм (биологична кибернетика);

Човешкият мозък и неговата функция е съзнание (изкуствен интелект).

Информатиката, която се формира като наука в средата на миналия век, се отделя от кибернетиката и се занимава с изследвания в областта на методите за получаване, съхраняване, предаване и обработка на семантична информация. И двете индустрииизползват няколко фундаментални научни теории. Те включват теория на информацията, а нейните раздели са теория на кодирането, теория на алгоритмите и теория на автоматите. Изследванията на семантичното съдържание на информацията се основават на комплекс от научни теории под общото наименование семиотика.Теорията на информацията е комплексна, предимно математическа теория, която включва описание и оценка на методите за извличане, предаване, съхраняване и класифициране на информация. Разглежда носителите на информация като елементи на абстрактно (математично) множество, а взаимодействията между носителите като начин за подреждане на елементи в това множество. Този подход дава възможност да се опише формално кодът на информацията, тоест да се дефинира абстрактен код и да се изследва с математически методи. За тези изследвания той прилага методите на теорията на вероятностите, математическата статистика, линейната алгебра, теорията на игрите и други математически теории.

Основите на тази теория са положени от американския учен Е. Хартли през 1928 г., който определя мярката за количеството информация за някои комуникационни проблеми. По-късно теорията е значително развита от американския учен К. Шанън, руските учени А.Н. Колмогоров, В. М. Глушков и др. Съвременната теория на информацията включва и двата раздела: теория на кодирането, теория на алгоритмите, теория на цифровите автомати (виж по-долу) и някои други. Съществуват и алтернативни информационни теории, например „Теория на качествената информация“, предложена от полския учен М. Мазур Всеки човек е запознат с концепцията за алгоритъм, без дори да го знае. Ето пример за неформален алгоритъм: „Нарежете доматите на кръгчета или филийки. Сложете в тях нарязан лук, залейте с растително масло, след това поръсете със ситно нарязана люта чушка, разбъркайте. Преди употреба се поръсват със сол, слагат се в купа за салата и се украсяват с магданоз. (Доматена салата).

Първите правила за решаване на аритметични задачи в историята на човечеството са разработени от един от известните учени от древността Ал-Хорезми през 9 век сл. Хр. В негова чест формализираните правила за постигане на цел се наричат ​​алгоритми.Предметът на теорията на алгоритмите е намирането на методи за конструиране и оценка на ефективни (включително универсални) изчислителни и управляващи алгоритми за обработка на информация. За да обоснове такива методи, теорията на алгоритмите използва математическия апарат на теорията на информацията.Съвременната научна концепция за алгоритмите като начини за обработка на информация е въведена в трудовете на Е. Пост и А. Тюринг през 20-те години на ХХ век (Turing машина). Голям принос за развитието на теорията на алгоритмите направиха руските учени А. Марков (нормален алгоритъм на Марков) и А. Колмогоров.Теорията на автоматите е раздел от теоретичната кибернетика, който изучава математически модели на реално съществуващи или принципно възможни устройства, които обработват отделна информация в отделни моменти.

Концепцията за автомат произхожда от теорията на алгоритмите. Ако има някакви универсални алгоритми за решаване на изчислителни задачи, тогава трябва да има устройства (макар и абстрактни) за изпълнение на такива алгоритми. Всъщност абстрактната машина на Тюринг, разглеждана в теорията на алгоритмите, е в същото време неформално дефиниран автомат. Теоретичната обосновка за изграждането на такива устройства е предмет на теорията на автоматите.Теорията на автоматите използва апарата на математическите теории - алгебра, математическа логика, комбинаторен анализ, теория на графите, теория на вероятностите и др.Теорията на автоматите, заедно с теорията на алгоритмите , е основната теоретична основа за създаване на електронни компютри и автоматизирани системи за управление Семиотиката е комплекс от научни теории, които изучават свойствата на знаковите системи. Най-значими резултати са постигнати в клона на семиотиката - семантиката. Предмет на изследване в семантиката е семантичното съдържание на информацията.

Знакова система е система от конкретни или абстрактни обекти (знаци, думи), с всеки от които определена стойност е свързана по определен начин. На теория е доказано, че може да има две такива сравнения. Първият тип съответствие директно определя материалния обект, който обозначава тази дума и се нарича денотат (или в някои произведения номинант). Вторият вид съответствие определя значението на знака (думата) и се нарича понятие. В същото време се изучават такива свойства на сравненията като "смисъл", "истина", "определимост", "следване", "тълкуване" и др.. За изследване се използва апаратът на математическата логика и математическата лингвистика. дьо Сосюр през 19 век, формулиран и развит от К. Пиърс (1839-1914), К. Морис (р. 1901), Р. Карнап (1891-1970) и др.. значението на текст на естествен език като запис на някакъв формализиран семантичен (семантичен) език.Семантичният анализ е основата за създаване на устройства (програми) за машинен превод от един естествен езикдруг.

Информацията се съхранява чрез прехвърлянето й на някакви материални носители. Семантичната информация, записана на материален носител, се нарича документ. Човечеството се е научило да съхранява информация за много дълго време. В най-древните форми на съхранение на информация се е използвало подреждането на предмети - раковини и камъни върху пясъка, възли на въже. Значително развитие на тези методи беше писането - графично представяне на символи върху камък, глина, папирус, хартия. От голямо значение за развитието на тази посока беше изобретениетипография. През цялата си история човечеството е натрупало огромно количество информация в библиотеки, архиви, периодични издания и други писмени документи.

Понастоящем съхранението на информация под формата на последователности от двоични знаци придоби особено значение. За прилагането на тези методи се използват различни устройства за съхранение. Те са централната връзка на системите за съхранение на информация. В допълнение към тях такива системи използват инструменти за извличане на информация ( система за търсене), средства за получаване на информация (информационни и справочни системи) и средства за показване на информация (изходно устройство). Формирани според предназначението на информацията, такива информационни системи образуват бази данни, банки данни и база от знания.

Трансферът на семантична информация е процесът на нейното пространствено прехвърляне от източника към получателя (адресата). Човекът се научи да предава и получава информация дори по-рано, отколкото да я съхранява. Речта е начин на предаване, който нашите далечни предци са използвали при директен контакт (разговор) - ние го използваме и сега. За предаване на информация на дълги разстояния е необходимо използването на много по-сложни информационни процеси.За осъществяването на такъв процес информацията трябва да бъде формализирана (представена) по някакъв начин. За представяне на информация се използват различни знакови системи - набори от предварително определени семантични символи: обекти, картини, писмени или печатни думи на естествен език. Семантичната информация за някакъв обект, явление или процес, представена с тяхна помощ, се нарича съобщение.

Очевидно, за да се предаде съобщение на разстояние, информацията трябва да бъде прехвърлена към някакъв вид мобилен оператор. Превозвачите могат да се движат в пространството с помощта на превозни средства, какъвто е случаят с писмата, изпратени по пощата. Този метод гарантира пълна надеждност на предаването на информация, тъй като адресатът получава оригиналното съобщение, но изисква значително време за предаване. От средата на 19 век методите за предаване на информация са широко разпространени, като се използва естествено разпространяващ се носител на информация - електромагнитни трептения (електрически трептения, радиовълни, светлина). Прилагането на тези методи изисква:

Предварително предаване на информацията, съдържаща се в съобщението, към носителя – кодиране;

Осигуряване на предаване на така получения сигнал до адресата по специален комуникационен канал;

Обратно преобразуване на сигналния код в код на съобщението - декодиране.

Информация (Информация) е

Използването на електромагнитни медии прави доставката на съобщението до адресата почти мигновена, но изисква допълнителни меркида се гарантира качеството (надеждността и точността) на предаваната информация, тъй като реалните комуникационни канали са обект на естествени и изкуствени смущения. Устройствата, които реализират процеса на предаване на данни, формират комуникационни системи. В зависимост от метода на представяне на информация комуникационните системи могат да бъдат разделени на знакови (, телефакс), звукови (), видео и комбинирани системи (телевизия). Най-развитата комуникационна система в наше време е Интернет.

Обработка на данни

Тъй като информацията не е материална, нейната обработка се състои в различни трансформации. Процесите на обработка включват всяко прехвърляне на информация от носител на друг носител. Информацията, която трябва да се обработва, се нарича данни. Основният вид обработка на първичната информация, получена от различни устройства, е превръщането й във форма, която осигурява нейното възприемане от човешките сетива. По този начин космическите снимки, получени в рентгенови лъчи, се преобразуват в обикновени цветни снимки с помощта на специални преобразуватели на спектъра и фотографски материали. Уредите за нощно виждане преобразуват изображение, получено в инфрачервени (топлинни) лъчи, в изображение във видимия диапазон. За някои комуникационни и контролни задачи е необходимо да се конвертира аналогова информация. За това се използват аналогово-цифрови и цифрово-аналогови преобразуватели на сигнали.

Най-важният вид обработка на семантична информация е определянето на значението (съдържанието), съдържащо се в дадено съобщение. За разлика от първичната информация, семантичната информация не притежава статистическихарактеристики, тоест количествена мярка - смисълът или го има, или го няма. И колко от тях, ако има такива, е невъзможно да се установи. Значението, съдържащо се в съобщението, е описано на изкуствен език, който отразява семантичните отношения между думите на изходния текст. Речник на такъв език, наречен тезаурус, се намира в приемника на съобщението. Значението на думите и фразите от съобщението се определя чрез отнасянето им към определени групи думи или фрази, чието значение вече е установено. По този начин тезаурусът ви позволява да установите значението на съобщението и в същото време се допълва с нови семантични понятия. Описаният тип обработка на информация се използва в системи за търсене на информация и системи за машинен превод.

Един от широко разпространените видове обработка на информация е решаването на изчислителни задачи и проблеми на автоматичното управление с помощта на компютри. Обработката на информация винаги се извършва с цел. За постигането му трябва да се знае редът на действията върху информацията, водещи до дадена цел. Тази процедура се нарича алгоритъм. В допълнение към самия алгоритъм, имате нужда и от някакво устройство, което изпълнява този алгоритъм. В научните теории такова устройство се нарича автомат.Като най-важна характеристика на информацията трябва да се отбележи, че поради асиметрията на информационното взаимодействие по време на обработката на информацията възниква нова информация и първоначалната информация не се губи.

Аналогова и цифрова информация

Звукът е вълнови вибрации в среда, като например въздух. Когато човек говори, вибрациите на връзките на гърлото се превръщат във вълнови вибрации на въздуха. Ако разглеждаме звука не като вълна, а като трептения в една точка, тогава тези трептения могат да бъдат представени като промяна на налягането на въздуха във времето. Микрофонът може да улови промените в налягането и да ги преобразува в електрическо напрежение. Имаше трансформация на въздушното налягане в колебания на електрическото напрежение.

Такава трансформация може да се случи по различни закони, най-често трансформацията става по линеен закон. Например така:

U(t)=K(P(t)-P_0),

където U(t) е електрическото напрежение, P(t) е въздушното налягане, P_0 е средното въздушно налягане и K е коефициентът на преобразуване.

Както електрическото напрежение, така и въздушното налягане са непрекъснати функции във времето. Функциите U(t) и P(t) са информация за вибрациите на връзките на гърлото. Тези функции са непрекъснати и такава информация се нарича аналогова.Музиката е специален случай на звука и може да бъде представена и като някаква функция на времето. Това ще бъде аналогово представяне на музика. Но музиката се записва и под формата на ноти. Всяка нота има продължителност, която е кратна на предварително определена продължителност, и височина (до, ре, ми, фа, сол и т.н.). Ако тези данни се преобразуват в числа, тогава получаваме цифрово представяне на музиката.

Човешката реч също е частен случай на звука. Може да се представи и в аналогова форма. Но точно както музиката може да бъде разделена на ноти, речта може да бъде разделена на букви. Ако на всяка буква се даде свой собствен набор от числа, тогава ще получим цифрово представяне на речта.Разликата между аналоговата информация и цифровата информация е, че аналоговата информация е непрекъсната, докато цифровата информация е дискретна.Трансформацията на информацията от един тип към друг, в зависимост от вида на трансформацията, се нарича по различен начин: просто "преобразуване", като например цифрово-аналогово преобразуване или аналогово-цифрово преобразуване; сложните трансформации се наричат ​​"кодиране", например делта кодиране, ентропийно кодиране; трансформацията между характеристики като амплитуда, честота или фаза се нарича "модулация", например амплитудно-честотна модулация, импулсно-широчинна модулация.

Информация (Информация) е

Обикновено аналоговите преобразувания са доста прости и лесни за работа. различни устройстваизобретен от човека. Касетофон преобразува намагнитването на филма в звук, диктофонът преобразува звука в намагнитване на филма, видеокамерата преобразува светлината в намагнитване на филма, осцилоскопът преобразува електрическо напрежение или ток в изображение и т.н. Преобразуването на аналогова информация в цифрова е много по-трудно. Някои трансформации не могат да бъдат извършени от машината или могат да бъдат направени с голяма трудност. Например преобразуване на реч в текст или преобразуване на концертен запис в ноти и дори по своята същност цифрово представяне: за машината е много трудно да преобразува текст на хартия в същия текст в паметта на компютъра.

Информация (Информация) е

Защо тогава да използваме цифровото представяне на информация, ако е толкова трудно? Основното предимство на цифровата информация пред аналоговата е устойчивостта на шум. Тоест, в процеса на копиране на информация, цифровата информация се копира такава, каквато е, може да се копира почти безкраен брой пъти, докато аналоговата информация е шумна по време на процеса на копиране, качеството й се влошава. Обикновено аналоговата информация може да се копира не повече от три пъти.Ако имате аудиокасетофон с две касети, можете да направите такъв експеримент, опитайте да копирате една и съща песен от касета на касета няколко пъти, след няколко такива презаписа ще забележите колко се е влошило качеството на записа. Информацията на касетата се съхранява в аналогов вид. Можете да пренаписвате музика в mp3 формат колкото пъти желаете, като качеството на музиката не се влошава. Информацията в mp3 файл се съхранява цифрово.

Количество информация

Човек или друг получател на информация, след като получи част от информацията, разрешава някаква несигурност. Да вземем едно дърво като пример. Когато видяхме дървото, разрешихме редица несигурности. Научихме височината на дървото, вида на дървото, гъстотата на зеленината, цвета на листата и ако е плодно дърво, тогава видяхме плодовете на него, колко са узрели и т.н. Преди да погледнем дървото, не знаехме всичко това, след като погледнахме дървото, разрешихме несигурността - получихме информация.

Ако излезем на поляната и я погледнем, ще получим различна информация, колко голяма е поляната, колко е висока тревата и какъв цвят е тревата. Ако един биолог влезе в същата поляна, той освен всичко друго ще може да разбере: какви сортове трева растат на поляната, какъв тип е тази поляна, ще види кои цветя са цъфнали, кои тепърва ще цъфтят , дали ливадата е подходяща за паша на крави и др. Тоест, той ще получи повече информация от нас, тъй като той е имал повече въпроси, преди да погледне поляната, биологът ще разреши повече несигурности.

Информация (Информация) е

Колкото по-голяма несигурност беше разрешена в процеса на получаване на информация, толкова повече информация получихме. Но това е субективна мярка за количеството информация и бихме искали да имаме обективна мярка. Има формула за изчисляване на количеството информация. Имаме известна несигурност и имаме N-ти случаи на разрешаване на несигурност и всеки случай има известна вероятност за разрешаване, тогава количеството получена информация може да бъде изчислено с помощта на следната формула, която Шанън ни предложи:

I = -(p_1 log_(2)p_1 + p_2 log_(2)p_2 +... +p_N log_(2)p_N), където

I - количество информация;

N е броят на резултатите;

p_1, p_2,..., p_N са вероятностите за резултата.

Информация (Информация) е

Количеството информация се измерва в битове - съкращение от английските думи BInary digiT, което означава двоична цифра.

За равновероятни събития формулата може да бъде опростена:

I = log_(2)N, където

I - количество информация;

N е броят на резултатите.

Вземете например монета и я хвърлете на масата. Ще се приземи или с глави, или с опашки. Имаме 2 еднакво вероятни събития. След като хвърлихме монета, получихме log_(2)2=1 бит информация.

Нека се опитаме да разберем колко информация получаваме, след като хвърлим зара. Кубът има шест страни - шест еднакво вероятни събития. Получаваме: log_(2)6 приблизително 2,6. След като хвърлихме зара на масата, получихме приблизително 2,6 бита информация.

Шансът да видим марсиански динозавър, когато излезем от дома си, е едно на десет на милиард. Колко информация ще получим за марсианския динозавър, след като напуснем къщата?

Ляво(((1 над (10^(10))) log_2(1 над (10^(10))) + ляво(( 1 - (1 над (10^(10)))) надясно) log_2 ляво(( 1 - (1 над (10^(10))) ) ight)) ight) приблизително 3,4 cdot 10^(-9) бита.

Да предположим, че сме хвърлили 8 монети. Имаме опции за пускане на 2^8 монети. Така че след хвърляне на монети получаваме log_2(2^8)=8 бита информация.

Когато зададем въпрос и е еднакво вероятно да получим отговор с да или не, след като отговорим на въпроса, получаваме малко информация.

Изненадващо, ако приложим формулата на Шанън за аналогова информация, тогава получаваме безкрайно количество информация. Например, напрежението в точка на електрическа верига може да приеме равновероятна стойност от нула до един волт. Броят на резултатите, които имаме, е безкраен и като заместим тази стойност във формулата за равновероятни събития, получаваме безкрайност - безкрайно количество информация.

Сега ще ви покажа как да кодирате "война и мир" само с един прорез на всяка метална пръчка. Нека кодираме всички букви и знаци, които се срещат в " войнаи светът“, с помощта на двуцифрени числа – би трябвало да са ни достатъчни. Например, ще дадем на буквата „A“ кода „00“, на буквата „B“ - кода „01“ и т.н., ще кодираме препинателни знаци, латински букви и цифри. Прекодирай " войнаи светът”, като използвате този код и получите дълго число, например това е 70123856383901874..., добавете запетая и нула преди това число (0.70123856383901874...). Резултатът е число от нула до едно. Да сложим в опасноствърху метален прът, така че съотношението на лявата страна на пръта към дължината на този прът да е точно равно на нашето число. Така, ако внезапно искаме да прочетем "война и мир", просто ще измерим лявата страна на пръта до рисковеи дължината на цялата пръчка, разделяме едно число на друго, получаваме число и го прекодираме обратно в букви („00“ в „A“, „01“ в „B“ и т.н.).

Информация (Информация) е

В действителност няма да можем да направим това, тъй като няма да можем да определим дължините с безкрайна точност. Някои инженерни проблеми ни пречат да увеличим точността на измерването, а квантовата физика ни показва, че след определено ограничение квантовите закони вече ще ни пречат. Интуитивно разбираме, че колкото по-ниска е точността на измерване, толкова по-малко информация получаваме и колкото по-голяма е точността на измерване, толкова повече информация получаваме. Формулата на Шанън не е подходяща за измерване на количеството аналогова информация, но има други методи за това, които се обсъждат в теорията на информацията. В компютърните технологии битът съответства на физическото състояние на носителя на информация: магнетизиран - немагнетизиран, има дупка - няма дупка, зареден - не е зареден, отразява светлина - не отразява светлина, висок електрически потенциал - нисък електрически потенциал. В този случай едното състояние обикновено се обозначава с числото 0, а другото - с числото 1. Всяка информация може да бъде кодирана от последователност от битове: текст, изображение, звук и т.н.

Заедно с бит често се използва стойност, наречена байт, обикновено е равна на 8 бита. И ако битът ви позволява да изберете една еднакво вероятна опция от две възможни, тогава байтът е 1 от 256 (2 ^ 8). За измерване на количеството информация също е обичайно да се използват по-големи единици:

1 KB (един килобайт) 210 байта = 1024 байта

1 MB (един мегабайт) 210 KB = 1024 KB

1 GB (един гигабайт) 210 MB = 1024 MB

В действителност SI префиксите kilo-, mega-, giga- трябва да се използват съответно за множители от 10^3, 10^6 и 10^9, но практиката за използване на множители със степен две се е развила исторически.

Бит на Шанън и компютърен бит са еднакви, ако вероятностите нула или единица да се появят в компютърен бит са равни. Ако вероятностите не са равни, тогава количеството информация според Шанън става по-малко, видяхме това в примера с марсианския динозавър. Компютърното количество информация дава горна оценка на количеството информация. Летливата памет, след като към нея се подаде захранване, обикновено се инициализира с някаква стойност, например всички единици или всички нули. Ясно е, че след подаване на захранване към паметта там няма информация, тъй като стойностите в клетките на паметта са строго определени, няма несигурност. Паметта може да съхранява определено количество информация, но след подаване на захранване в нея няма информация.

Дезинформацията е умишлено невярна информация, предоставена на враг или бизнес партньор за по-ефективно водене на военни действия, сътрудничество, проверка за изтичане на информация и посоката на изтичането й, идентифициране на потенциални клиенти на черния пазар.Също така дезинформацията (също дезинформирана) е процес на манипулиране на информация себе си, като например: подвеждане на някого чрез предоставяне на непълна информация или пълна, но вече ненужна информация, изкривяване на контекста, изкривяване на част от информацията.

Целта на такова въздействие винаги е една и съща - противникът трябва да действа така, както е необходимо на манипулатора. Действието на обекта, срещу който е насочена дезинформацията, може да се състои във вземане на необходимото за манипулатора решение или в отказ да вземе решение, което е неблагоприятно за манипулатора. Но във всеки случай крайната цел е действието, което ще предприеме противникът.

Дезинформацията е така продуктчовешка дейност, опит за създаване на погрешно впечатление и съответно подтикване към желаните действия и/или бездействие.

Информация (Информация) е

Видове дезинформация:

Подвеждане на конкретно лице или група лица (включително цяла нация);

Манипулация (чрез действия на едно лице или група лица);

Създаване на обществено мнение за някакъв проблем или предмет.

Информация (Информация) е

Подвеждането не е нищо повече от откровена измама, предоставяне на невярна информация. Манипулацията е метод на въздействие, насочен директно към промяна на посоката на дейността на хората. Има следните нива на манипулация:

Укрепване на ценностите (идеи, нагласи), които съществуват в съзнанието на хората, които са полезни за манипулатора;

Частична промяна на възгледите за конкретно събитие или обстоятелство;

Коренна промяна в житейските нагласи.

Създаването на обществено мнение е формирането в обществото на определено отношение към избрания проблем.

Източници и връзки

en.wikipedia.org – безплатната енциклопедия Wikipedia

youtube.com - YouTube видео хостинг

images.yandex.ua - Яндекс снимки

google.com.ua - Google снимки

en.wikibooks.org – уикикнига

inf1.info - Планета на информатиката

old.russ.ru - Руски вестник

shkolo.ru - Информационно ръководство

5byte.ru - уебсайт за информатика

ssti.ru - Информационни технологии

klgtu.ru - Информатика

informatika.sch880.ru - уебсайт на учителя по информатика О.В. Подвинцева

Енциклопедия на културологията

Основната концепция на кибернетиката, точно по същия начин икономическа I. основната концепция на икономическата кибернетика. Има много дефиниции на този термин, те са сложни и противоречиви. Причината за това очевидно е, че И. като явление се занимава с ... ... Икономически и математически речник

Ние използваме бисквитки за най-доброто представяне на нашия сайт. Продължавайки да използвате този сайт, вие се съгласявате с това. Добре

Терминът " информация"произлиза от латински" информация", което означава изясняване, осъзнаване, представяне. От позицията на материалистичната философия информацията е отражение на реалния свят с помощта на информация (съобщения). Съобщение- това е форма на представяне на информация под формата на реч, текст, изображения, цифрови данни, графики, таблици и др. В широк смисъл информация- това е общонаучно понятие, което включва обмен на информация между хората, обмен на сигнали между жива и нежива природа, хора и устройства.

Информатиката разглежда информацията като концептуално взаимосвързана информация, данни, концепции, които променят представите ни за явление или обект в света около нас. Наред с информацията в компютърните науки, концепцията за „ данни". Нека покажем как се различават.

Даннимогат да се разглеждат като знаци или записани наблюдения, които по някаква причина не се използват, а само се съхраняват. В случай, че се използват за намаляване на несигурността (получаване на информация) за даден обект, данните се превръщат в информация. Данните съществуват обективно и не зависят от човека и обема на неговите знания. Едни и същи данни за един човек могат да се превърнат в информация, т.к те помогнаха да се намали несигурността на човешкото познание и за друг човек те ще останат данни.

Пример 1

Напишете 10 телефонни номера на лист хартия като последователност от 10 числа и ги покажете на ваш съученик. Той ще приеме тези числа като данни, т.к. не му дават никаква информация.

След това до всяка цифра посочете името на фирмата и вида на дейността. По-рано неразбираемите числа за вашия състудент ще придобият сигурност и ще се превърнат от данни в информация, която той може да използва по-късно.

Данните могат да бъдат разделени на факти, правила и текуща информация. Фактите отговарят на въпроса „Знам, че...“. Примери за факти:

• Москва е столица на Русия;
• Две по две е равно на четири;
• Квадратът на хипотенузата е равен на сумата от квадратите на катетите.

Правилата отговарят на въпроса „Знам как...“. Примери за правила:

• Правила за пресмятане на корените на квадратно уравнение;
• Инструкции за използване на банкомат;
• Закони за движение по пътищата.

Фактите и правилата предоставят достатъчно дългосрочни данни. Те са доста статични; не се променя във времето.

Текущата информация представлява данни, използвани за относително кратък период от време - курс на долара, цена на стоките, новини.

Един от най-важните видове информация е икономическата. Неговата отличителна черта е връзката му с процесите на управление на групи от хора, организация. Икономическа информациясъпътства процесите на производство, разпределение, обмен и потребление на материални блага и услуги. Значителна част от нея е свързана с общественото производство и може да се нарече производствена информация.

При работа с информация винаги има неин източник и потребител (получател). Начините и процесите, които осигуряват предаването на съобщения от източника на информация до нейния потребител, се наричат ​​информационни комуникации.

1.2.2. Форми на информационна адекватност

За потребителя на информация много важна характеристика е нейната адекватност.

В реалния живот едва ли е възможна ситуация, когато можете да разчитате на пълната адекватност на информацията. Винаги има известна степен на несигурност. Правилността на вземането на решения от потребителя зависи от степента на адекватност на информацията спрямо реалното състояние на обекта или процеса.

Пример 2

Завършихте успешно гимназия и искате да продължите образованието си по икономика. Разговаряйки с приятели, ще разберете, че подобно обучение може да се получи в различни университети. В резултат на такива разговори получавате много противоречива информация, която не ви позволява да вземете решение в полза на една или друга опция, т.е. Получената информация не е адекватна на реалното състояние на нещата.

За да получите по-достоверна информация, закупувате справочник за кандидат-студенти, от който получавате изчерпателна информация. В този случай можем да кажем, че информацията, която сте получили от справочника, отразява адекватно областите на обучение в университетите и ви помага да направите своя окончателен избор.

Адекватността на информацията може да се изрази в три форми: семантичен, синтактичен, прагматичен.

Синтактична адекватност

Синтактична адекватностпоказва формално-структурните характеристики на информацията и не засяга семантичното съдържание. На синтактично ниво се вземат предвид вида на носителя и метода на представяне на информацията, скоростта на предаване и обработка, размерите на кодовете за представяне на информация, надеждността и точността на преобразуването на тези кодове и др. Информацията, разглеждана само от синтактични позиции, обикновено се нарича данни, т.к няма значение семантичната страна. Тази форма допринася за възприемането на външни структурни характеристики, т.е. синтактичен аспект на информацията.

Семантична (семантична) адекватност

Семантична адекватностопределя степента на съответствие между образа на обекта и самия обект. Семантичният аспект означава отчитане на семантичното съдържание на информацията. На това ниво се анализира информацията, която отразява информацията, разглеждат се семантичните връзки. В компютърните науки се установяват семантични връзки между кодовете за представяне на информация. Тази форма служи за формиране на понятия и идеи, разкриване на смисъла, съдържанието на информацията и нейното обобщаване.

Прагматична (потребителска) адекватност

Прагматична адекватностотразява връзката между информацията и нейния потребител, съответствието на информацията с целта на управлението, която се изпълнява въз основа на нея. Прагматичните свойства на информацията се проявяват само ако има единство от информация (обект), потребител и цел на управление. Прагматичният аспект на разглеждането е свързан със стойността, полезността от използването на информация за разработване на потребителско решение за постигане на неговата цел. От тази гледна точка се анализират потребителските свойства на информацията. Тази форма на адекватност е пряко свързана с практическото използване на информацията, с нейното съответствие с целевата функция на системата.

1.2.3. Информация за измерване

За измерване на информация се въвеждат два параметъра:

Тези параметри имат различни изрази и интерпретации в зависимост от разглежданата форма на адекватност. Всяка форма на адекватност съответства на собствена мярка за количеството информация и количеството данни (фиг. 1).

Ориз. 1. Информационни мерки

Синтактични мерки за информация

Синтактичните мерки за количеството информация се занимават с нелична информация, която не изразява семантична връзка с обекта.

Количеството данни в едно съобщение се измерва с броя знаци (битове) в това съобщение. В различните бройни системи една цифра има различно тегло и единицата данни се променя съответно:

• в двоичната система мерната единица е бит ( двоична цифра - двоична цифра). Наред с тази мерна единица широко се използва увеличената мерна единица „байт“, равна на 8 бита.
• в десетичната бройна система мерната единица е dit (десетичен знак).

Пример 3

8-битово двоично съобщение 10111011 има размер на данните 6-цифрено десетично съобщение 275903 има размер на данни

Определянето на количеството информация I на синтактично ниво е невъзможно без разглеждане на концепцията за несигурност на състоянието на системата (ентропия на системата). Всъщност получаването на информация за дадена система винаги е свързано с промяна в степента на невежество на получателя относно състоянието на тази система. Нека разгледаме тази концепция.

Нека, преди да получи информация, потребителят има някаква предварителна (априорна) информация за системата а . Мярката за неговото непознаване на системата е функцията H(a), който същевременно служи като мярка за несигурността на състоянието на системата. Тази мярка се нарича ентропия. Ако потребителят има пълна информацияза системата, тогава ентропията е 0. Ако потребителят има пълна несигурност относно някаква система, тогава ентропията е положително число. С получаването на нова информация ентропията намалява.

След получаване на някакво съобщение b получателят е придобил някаква допълнителна информация, което намалява неговото априорно незнание, така че a posteriori (след получаване на съобщението b ) несигурността на състоянието на системата е станала .

След това количеството информация за системата, получена в съобщението b , се определя като , количеството информация се измерва чрез промяната (намаляването) на несигурността на състоянието на системата.

Ако крайната несигурност изчезва, тогава първоначалното непълно знание ще бъде заменено от пълно знание и количеството информация. С други думи, ентропията на системата H(a) може да се разглежда като мярка за липсваща информация.

Ентропия на системата H(a) , която има н възможни състояния, съгласно формулата на Шанън, е равно на

(1)

къде е вероятността системата да е вътре аз -то състояние.

За случая, когато всички състояния на системата са еднакво вероятни, т.е. техните вероятности са , неговата ентропия е дадена от

(2)

Ентропията на двоичната система се измерва в битове. Въз основа на формула (2) можем да кажем, че в система в равновероятни състояния 1 бит е равен на количеството информация, което намалява несигурността на знанието наполовина.

Пример 4

Системата, която описва процеса на хвърляне на монета, има две равновероятни състояния. Ако трябва да познаете коя страна е отгоре, тогава първо имате пълна несигурност относно състоянието на системата. За да получите информация за състоянието на системата, задавате въпроса: "Това орел ли е?". С този въпрос се опитвате да изхвърлите половината неизвестни състояния, т.е. намаляване на несигурността с коефициент 2. Какъвто и да е отговорът "Да" или "Не", ще получите пълна яснота за състоянието на системата. Така отговорът на въпроса съдържа 1 бит информация. Тъй като след 1-ви въпрос имаше пълна яснота, ентропията на системата е равна на 1. Същият отговор дава формула (2), т.к. log2 2=1.

Пример 5

Игра "Познай числото". Трябва да познаете желаното число от 1 до 100. В началото на познанието имате пълна несигурност относно състоянието на системата. Когато гадаете, е необходимо да задавате въпроси не на случаен принцип, а по такъв начин, че отговорът да намали несигурността на знанието 2 пъти, като по този начин се получава приблизително 1 бит информация след всеки въпрос. Например, първо трябва да зададете въпроса: "Числото по-голямо ли е от 50?". „Правилният“ подход към отгатването дава възможност да се познае числото в 6-7 въпроса. Ако приложим формула (2), тогава се оказва, че ентропията на системата е равна на log2 100=6,64.

Пример 6

Азбуката на племето "tumbo-jumbo" съдържа 32 различни знака. Каква е ентропията на системата? С други думи, необходимо е да се определи колко информация носи всеки символ.
Ако приемем, че всеки знак се среща в думи с еднаква вероятност, тогава ентропията е log2 32=5.

Най-често използваните са двоични и десетични логаритми. Мерните единици в тези случаи ще бъдат съответно bit и dit.

Коефициент (степен) на информативност(лаконичност) на едно съобщение се определя от съотношението на количеството информация към количеството данни, т.е.

Колкото по-голям е коефициентът на информативност Y, толкова по-малко е количеството работа по преобразуването на информация (данни) в системата. Поради това те се стремят да увеличат информационното съдържание, за което се разработват специални методи за оптимално кодиране на информацията.

Семантична мярка за информация

За измерване на семантичното съдържание на информацията, т.е. количеството му на семантично ниво, тезаурусната мярка, предложена от Ю. И. Шнайдер, получи най-голямо признание. Той свързва семантичните свойства на информацията предимно с възможността на потребителя да получи входящо съобщение. За това се използва концепцията тезаурус на потребителя".

В зависимост от връзката между семантичното съдържание на информацията С и тезаурус на потребителя Sp количеството семантична информация, възприета от потребителя и включена от него в бъдеще в неговия тезаурус, се променя. Естеството на тази зависимост е показано на фиг. 2. Разгледайте два ограничаващи случая, когато количеството семантична информация е 0:

Потребителят придобива максимално количество семантична информация, когато се споразумее за нейното семантично съдържание С с вашия тезаурус , когато входящата информация е разбираема за потребителя и му носи непозната досега (липсваща в тезауруса му) информация.

Следователно количеството семантична информация в съобщението, количеството нови знания, получени от потребителя, е относителна стойност. Едно и също съобщение може да има семантично съдържание за компетентен потребител и да бъде безсмислено (семантичен шум) за некомпетентен потребител.

О.

Ориз. 2. Зависимост на количеството семантична информация, възприемана от потребителя, от неговия тезаурус

Когато се оценява семантичният (смислов) аспект на информацията, трябва да се стремим към хармонизиране на ценностите С И sp.

Относителна мярка за количеството семантична информация може да бъде коефициентът на богатство СЪС , което се определя като съотношение на количеството семантична информация към нейния обем

Прагматична мярка за информация

Прагматичната мярка на информацията служи за определяне на нейната полезност(стойности) за постигане на целта на потребителя. Тази мярка също е относителна стойност, поради особеностите на използването на тази информация в конкретна система. Препоръчително е стойността на информацията да се измерва в същите единици (или близки до тях), в които се измерва целевата функция.

Пример 7

IN икономическа системапрагматичните свойства (стойност) на информацията могат да се определят от увеличаването на икономическия ефект от функционирането, постигнат чрез използването на тази информация за управление на системата:

където е стойността на информационното съобщение за системата за управление ;

- априори очакван икономически ефект от функционирането на системата за управление;

Очакваният ефект от функционирането на системата, при условие че информацията, съдържаща се в съобщението, се използва за контрол.

За сравнение въведените мерки за информация са представени в табл. 1.

Таблица 1. Информационни единици и примери

Информационни мерки	Единици	Примери (за компютърна зона)
Синтаксис: а) Подход на Шанън б) компютърен подход	а) степента на намаляване на несигурността б) единици за представяне на информация	а) вероятността от събитие б) бит, байт, KB и др.
Семантичен	а) тезаурус б) икономически показатели	а) приложен софтуерен пакет, персонален компютър, компютърни мрежии т.н. б) рентабилност, производителност, норма на амортизация и др.
прагматичен	Използвана стойност	Капацитет на паметта, производителност на компютъра, скорост на трансфер на данни и др. Парично изражение Време за обработка на информацията и вземане на решение

1.2.4. Информационни свойства

Възможността и ефективността на използването на информацията се определят от такива основни свойства като: представителност, съдържание, достатъчност, достъпност, уместност, навременност, точност, надеждност, стабилност.
Представителността на информацията е свързана с правилността на нейния подбор и формиране, за да отразява адекватно свойствата на обекта.

Най-важните тук са:

• правилността на концепцията, въз основа на която е формулирана оригиналната концепция;
• валидността на подбора на съществени характеристики и връзки на показаното явление.

Нарушаването на представителността на информацията често води до нейните значителни грешки.

съдържателностинформацията отразява семантичния капацитет, равен на съотношението на количеството семантична информация в съобщението към количеството обработвани данни, т.е. . С увеличаване на съдържанието на информация семантичният капацитет на информационната система се увеличава, тъй като за получаване на същата информация е необходимо да се преобразува по-малко количество данни.

Заедно с фактора съдържание ° С , отразявайки семантичния аспект, можете също да използвате коефициента на информационно съдържание, който се характеризира със съотношението на количеството синтактична информация (според Шанън) към количеството данни .

Адекватност(пълнотата) на информацията означава, че тя съдържа минимален, но достатъчен състав (набор от показатели), за да се вземе правилното решение. Концепцията за пълнота на информацията е свързана с нейното семантично съдържание (семантика) и прагматика. Като непълна, т.е. недостатъчна за вземане на правилно решение, а излишната информация намалява ефективността на взетите от потребителя решения.

Наличностинформацията до възприятието на потребителя се осигурява чрез прилагането на съответните процедури за нейното получаване и трансформиране. Например в една информационна система информацията се преобразува в достъпна и лесна за използване форма. Това се постига по-специално чрез координиране на неговата семантична форма с тезауруса на потребителя.

УместностИнформацията се определя от степента на запазване на ценността на информацията за управлението в момента на нейното използване и зависи от динамиката на промените в нейните характеристики и от интервала от време, изминал от появата на тази информация.

Навременностинформация означава нейното получаване не по-късно от предварително определен момент, съобразен с времето за решаване на задачата.

точностинформация се определя от степента на близост на получената информация до реалното състояние на обекта, процеса, явлението и др. За информацията, показвана от цифров код, са известни четири класификационни концепции за точност:

• формална точност, измерена чрез стойността на единицата на най-малката цифра на числото;
• реална точност, определена от стойността на единицата на последната цифра на числото, чиято коректност е гарантирана;
• максимална точност, която може да се получи при специфични условия на работа на системата;
• необходимата точност, определена от функционалното предназначение на индикатора.

Надеждностинформацията се определя от нейното свойство да отразява обекти от реалния живот с необходимата точност. Надеждността на информацията се измерва с нивото на достоверност на необходимата точност, т.е. вероятността стойността на параметъра, показана от информацията, да се различава от истинската стойност на този параметър в рамките на необходимата точност.

устойчивостинформацията отразява нейната способност да реагира на промени в изходните данни, без да компрометира изискваната точност. Стабилността на информацията, както и представителността, се определят от избрания метод за нейния подбор и формиране.

В заключение трябва да се отбележи, че такива параметри на качеството на информацията като представителност, съдържание, достатъчност, достъпност, устойчивост се определят изцяло на методологично ниво на разработване на информационни системи. Параметрите на уместност, навременност, точност и надеждност се определят в по-голяма степен и на методологично ниво, но тяхната стойност също е значително повлияна от естеството на функциониране на системата, на първо място, нейната надеждност. В същото време параметрите на уместност и точност са твърдо свързани, съответно с параметрите на навременност и надеждност.

1.2.5. Обща характеристика на информационните процеси

В природата и в обществото има постоянно взаимодействие на обекти, свързано с промяна в информацията. Промените в информацията възникват в резултат на различни влияния. Наборът от действия с информация се нарича информационен процес. Информационната дейност се състои от различни действия, които се извършват с информация. Сред тях са действия, свързани с търсене, приемане, обработка, предаване, съхранение и защита на информация.

Обменът на информация между хората, реакцията на човешкото тяло към природните явления, взаимодействието на човек и автоматизирана система - всичко това са примери за информационни процеси.

Процес колекциявключва:

• измерване на параметри;
• регистриране на параметри като данни за последваща обработка;
• трансформиране на данните във вид, използван в системата (кодиране, привеждане до желаната форма и въвеждане в системата за обработка).

За да могат данните да бъдат измерени и записани, е необходимо да има хардуер, който преобразува сигналите във форма, която се приема от системата на приемника (съвместима). Например, за да се регистрира температурата на пациента или влажността на почвата за последващата им обработка, са необходими специални сензори. Необходим е и хардуер, за да запишете тези данни на носител или да ги прехвърлите.

Съхраняването на информация е необходимо, за да можете да използвате едни и същи данни многократно. За да се гарантира съхранението на информация, е необходим хардуер за запис на данни на физически носител и четене от носителя.

Процес обменинформация предполага наличието на източник и потребител (получател) на информация. Процесът на получаване на информация от източник се нарича трансфер, а процесът за получаване на потребителска информация се нарича рецепция. По този начин процесът на обмен предполага наличието на два взаимно свързани процеса на предаване-приемане.

Процесите на предаване и приемане могат да бъдат еднопосочни, двупосочни и последователно двупосочни.

Наричат ​​се начини и процеси, които осигуряват предаването на съобщения от източника на информация до нейния потребител информационни комуникации.

Ориз. 3. Процес на обмен на информация

Хората, животните, растенията, автоматичните устройства могат да бъдат източници и потребители на информация. От източника до потребителя информацията се предава под формата на съобщения. Приемането и предаването на съобщения се извършва под формата на сигнали. Сигналът е промяна във физическата среда, която показва съобщение. Сигналът може да бъде звуков, светлинен, обонятелен (мирис), електрически, електромагнитен и др.

Кодерът преобразува съобщението от форма, разбираема за източника, в сигнали на физическата среда, през която се предава съобщението. Декодиращото устройство извършва обратната операция и преобразува сигналите от околната среда в разбираема за потребителя форма.

Материалните носители на предаваните съобщения могат да бъдат естествени химични съединения (мирис и вкус), механични вибрации на въздушна или телефонна мембрана (по време на предаване на звук), вибрации на електрически ток в проводници (телеграф, телефон), електромагнитни вълни от оптичния диапазон (възприемани от човешкото око), електромагнитни вълни от радиообхвата (за предаване на звук и телевизионни изображения).

При хората и животните информацията се предава чрез нервната система под формата на слаби електрически токове или с помощта на специални химични съединения (хормони), пренасяни от кръвта.

Характеризират се комуникационните канали пропускателна способност- количеството данни, предавани за единица време. Това зависи от скоростта на преобразуване на информацията в трансивърите и от физическите свойства на самите канали. Пропускателната способност се определя от възможностите на физическата природа на канала.

В компютърната техника информационните процеси са автоматизирани и използват хардуерни и софтуерни методи, които привеждат сигналите в съвместима форма.

На всички етапи на обработка и предаване е необходимо предавателно и приемащо устройство, което да има подходящия съвместим хардуер. Данните, веднъж получени, могат да бъдат фиксирани на носител за съхранение за съхранение до следващия процес.

Следователно информационният процес може да се състои от поредица от трансформации на данни и тяхното съхранение в нова форма.
Информационните процеси в съвременния свят са склонни да се автоматизират на компютър. Нараства броят на информационните системи, които реализират информационни процеси и задоволяват нуждите на потребителите на информация.

Съхраняването на данни в компютърни каталози ви позволява бързо да копирате информация, да я поставяте на различни носители и да я издавате на потребителите в различни форми. Процесите на предаване на информация на големи разстояния също претърпяват промени. Човечеството постепенно преминава към комуникация чрез глобални мрежи.

Лечениее процес на преобразуване на информация от една форма в друга.

За извършване на обработка са необходими следните условия:

• изходни данни - суровини за преработка;
• обработваща среда и инструменти;
• технология, която определя правилата (методите) за трансформиране на данни

Процесът на обработка завършва с получаването на нова информация (по форма, съдържание, смисъл), която се нарича в резултатинформация.

Процесът на обработка на информация наподобява процеса на материално производство. При производството на стоки са необходими суровини (изходни материали), среда и производствени инструменти (работилница и металорежещи машини), както и технологията за производство на стоките.
Всички отделни аспекти на описания по-горе информационен процес са тясно свързани помежду си.

При извършване на информационен процес на компютър се разграничават четири групи действия с данни - въвеждане, съхранение, обработка и извеждане.

Обработката включва трансформиране на данни в някаква софтуерна среда. Всяка софтуерна среда има набор от инструменти, които могат да се използват за прекъсване на данни. За да извършите обработка, трябва да знаете технологията на работа в околната среда, т.е. технология за работа с инструменти на средата.

За да стане възможна обработката, трябва да бъдат въведени данни, т.е. прехвърляне от потребителя към компютъра. За това има различни входни устройства.

За да се гарантира, че данните не се губят и могат да се използват повторно, данните се записват на различни устройства за съхранение.

За да видите резултатите от обработката на информацията, тя трябва да бъде показана, т.е. прехвърляне от компютъра към потребителя, като се използват различни изходни устройства.

1.2.6. Кодиране на числова информация

Общи понятия

Системата за кодиране се използва за замяна на името на обект със символ (код), за да се осигури удобна и по-ефективна обработка на информацията.

Система за кодиране- набор от правила за кодово обозначаване на обекти.

Кодът е изграден на базата на азбука, състояща се от букви, цифри и други символи. Кодът се характеризира с:

• дължина - броят на позициите в кода;
• структура - редът на подреждане в кода на символите, използвани за обозначаване на класификационен признак.

Извиква се процедурата за присвояване на кодово обозначение на обект кодиране.

Представяне на бройни системи

Числата могат да бъдат представени в различни бройни системи.

За писане на числа могат да се използват не само цифри, но и букви (например писане на римски цифри - XXI, MCMXCIX). В зависимост от начина на представяне на числата бройните системи се делят на позиционенИ непозиционни.

В позиционната бройна система количествената стойност на всяка цифра от числото зависи от това къде (позиция или цифра) е написана тази или онази цифра от това число. Номерираните позиции са номерирани от 0 отдясно наляво. Например, като промените позицията на числото 2 в десетичната бройна система, можете да записвате десетични числа с различни размери, например 2 (числото 2 е на 0-та позиция и означава две единици); 20 (числото 2 е на 1-ва позиция и означава две десетици); 2000 (числото 2 е на 3-та позиция и означава две хиляди); 0,02 и т.н. Преместването на позицията на цифра към съседна цифра увеличава (намалява) нейната стойност 10 пъти.

В непозиционна бройна система цифрите не променят своята количествена стойност, когато тяхното местоположение (позиция) в числото се промени. Пример за непозиционна система е римската система, в която един и същ символ има едно и също значение независимо от местоположението (например символът X в числото XVX означава десет, където и да се появи).

Броят (p) на различни символи, използвани за представяне на число в позиционна бройна система, се нарича базабройни системи. Стойностите на цифрите варират от 0 до p-1.

В десетичната бройна система p=10 и 10 цифри се използват за записване на всяко число: 0, 1, 2, ... 9.

За компютър най-подходяща и надеждна се оказа двоичната бройна система (p = 2), в която за представяне на числа се използват поредици от числа - 0 и 1. Освен това тя се оказа удобна за компютъра да използвате представянето на информация с помощта на още две бройни системи:

• осмичен (p=8, т.е. всяко число се представя с помощта на 8 цифри - 0.1, 2,...7);
• шестнадесетичен (p=16, използваните символи са цифри - 0, 1, 2, ..., 9 и букви - A, B, C, D, E, F, заместващи числата 10,11, 12, 13, 14, 15 съответно).

Съответствието на кодове на десетични, двоични и шестнадесетични бройни системи е представено в таблица 2.

Таблица 2. Съответствие на кодове на десетични, двоични и шестнадесетични бройни системи

десетична	Двоичен	Шестнадесетичен

В общия случай всяко число N в позиционната бройна система може да бъде представено като:

където k е броят на цифрите в цялата част на числото N;

- (k –1)-та цифра от цялата част на числото N, записано в бройната система с основа p;

N-та цифра от дробната част на числото N, записано в бройна система с основа p;

n е броят на цифрите в дробната част на числото N;

Максималното число, което може да бъде представено с k цифри.

Най-малкото число, което може да бъде представено с n цифри.

Имайки k цифри в цялата част и n цифри в дробната част, можете да запишете общо различни числа.

Като се вземат предвид тези обозначения, записът на числото N във всяка позиционна бройна система с основа p има формата:

Пример 8

За p = 10 числото в десетична система е 2466,675 10, където k = 4, n = 3.

За p = 2 числото в двоична система е 1011.112, където k = 4, n = 2.

Двоичната и шестнадесетичната бройна система имат същите свойства като десетичната, само че за представяне на числата не се използват 10 цифри, а само две в първия случай и 10 цифри и 6 букви във втория случай. Съответно цифрата на числото се нарича не десетична, а двоична или шестнадесетична. Основните закони за извършване на аритметични операции в двоичната и шестнадесетичната бройна система се спазват по същия начин, както в десетичната.

За сравнение, разгледайте представянето на числата в различни системисмятане, като сбор от членовете, които отчитат теглото на всяка цифра.

Пример 9

В десетичната бройна система

В двоична система

IN шестнадесетична системаразчитане

Има правила за преобразуване на числата от една бройна система в друга.

Форми за представяне на числа в компютър

Има два начина за представяне на двоични числа в компютрите:

• естествена форма или форма с фиксирана точка;
• нормална форма или форма с плаваща запетая (точка).

В естествен вид (с фиксирана запетая) всички числа се показват като поредица от цифри с константа за всички числа, като позицията на запетаята разделя цялата част от дробната.

Пример 10

В десетичната бройна система има 5 цифри в цялата част на числото и 5 цифри в дробната част на числото. Числата, записани в такава битова решетка например, изглеждат така: +00564.24891; -10304.00674 и т.н. Максималното число, което може да бъде представено в такава битова мрежа, ще бъде 99999,99999.

Формата на представяне с фиксирана точка е най-простата, но има ограничен диапазон на представяне на числа. Ако резултатът от операцията е число, което е извън допустимия диапазон, битовата мрежа се препълва и по-нататъшните изчисления губят смисъла си. Следователно в съвременните компютри тази форма на представяне обикновено се използва само за цели числа.

Ако се използва бройна система с основа p при наличие на k цифри в цялата част и n цифри в дробната част на числото, тогава обхватът на значимите числа N, когато са представени във форма с фиксирана запетая, се определя от отношение:

Пример 11

При p =2, k =10, n =6 обхватът на значимите числа ще се определя от следната връзка:

В нормална форма (с плаваща запетая)всяко число се показва като две групи цифри. Първата група числа се нарича мантиса, секундата - в ред, а абсолютната стойност на мантисата трябва да е по-малка от 1 и редът трябва да е цяло число. Като цяло числото с плаваща запетая може да бъде представено като:

където M е мантисата на числото (| M |< 1);

r е редът на числото (r е цяло число);

p е основата на бройната система.

Пример 12

Числата, дадени в пример 3 са +00564.24891; -10304.00674 ще бъде представено във форма с плаваща запетая чрез следните изрази:

Нормалната форма на представяне има огромен диапазон на показване на числа и е основната в съвременните компютри. Знакът на числото се кодира като двоична цифра. В този случай код 0 означава знака "+", код 1 - знака "-".

Ако се използва бройна система с основа p при наличие на m цифри за мантисата и s цифри за реда (без да се вземат предвид знаковите цифри на реда и мантисата), тогава диапазонът от значими числа N, когато са представени в нормална форма се определя от отношението:

Пример 13

При p =2, m =10, s =6 обхватът на значимите числа ще бъде определен приблизително от до

Формати за представяне на числа в компютър

Поредица от множество битове или байтове често се нарича поледанни. Битовете в число (в дума, в поле и т.н.) се номерират отдясно наляво, като се започне от 0-тата цифра.

Компютърът може да обработва полета с постоянна и променлива дължина.

Полета с постоянна дължина:

дума - 2 байта

полудума - 1 байт

двойна дума - 4 байта

разширена дума - 8 байта.

Полета с променлива дължинаможе да има размер от 0 до 256 байта, но трябва да бъде равен на цяло число байтове.

Числата с фиксирана запетая най-често са във формат дума и половин дума. Числа с плаваща запетая - формат с двойна дума и разширена дума.

Пример 14

Числото -193 в десетична система съответства на числото -11000001 в двоична система. Нека представим това число в два формата.

Естественото представяне (с фиксирана точка) на това число би изисквало 2-байтова дума. (таблица 3).

Таблица 3

Знак за число

Абсолютната стойност на числото

Номер на категория

В нормална форма числото -19310 в десетична система е -0,193x103, а в двоична система същото число е -0,11000001x21000. Мантисата, обозначаваща числото 193, записана в двоичен вид, има 8 позиции. Значи показателят е 8, така че степента на 2 е 8 (10002). Числото 8 също се записва в двоична система. Нормалната форма на това число (с плаваща запетая) би изисквала двойна дума, т.е. 4 байта (таблица 4).

Таблица 4

	Знак за число	Поръчка							Мантиса
Номер на категория

Знакът на числото се записва в най-левия 31-ви бит. 7 бита са разпределени за запис на реда на числото (от 24-то до 30-то). В тези позиции числото 8 се записва в двоична форма. За да се напише мантисата, се разпределят 24 бита (от 0 до 23). Мантисата се изписва отляво надясно.

Превод от произволна позиционна система към десетична бройна система

Превод от която и да е позиционна бройна система, например използвана в компютър с основа p = 2; 8; 16, в десетичната бройна система се прави по формулата (1).

Пример 15

Преобразувайте в десетично число двоично число. Замествайки съответните двоични цифри на оригиналното число във формулата за превод (1), намираме:

Пример 16

Пример 17

Преобразуване на число в десетична бройна система.

При превода беше взето предвид, че в 16-тата система от числа буквата A замества стойността 10.

Преобразуване на цяло число от десетична в друга позиционна бройна система

Помислете за обратния превод - от десетичната система към друга бройна система. За простота се ограничаваме само до превод на цели числа.

Общо правилоПреводът е следният: необходимо е да разделим числото N на p. Полученият остатък ще даде цифрата в 1-вата цифра на p-арния запис на числото N. След това разделете полученото частно отново на p и отново запомнете получения остатък - това ще бъде цифрата на втората цифра и т.н. Такова последователно деление продължава, докато частното стане по-малко от основата на бройната система - p. Това последно частно ще бъде най-значимата цифра.

Пример 18

Преобразувайте десетично число N = 20 (p = 10) в двоична бройна система (p = 2).

Действаме съгласно горното правило (фиг. 4). Първото деление дава частното 10, а остатъкът е 0. Това е най-малката цифра. Второто деление дава частното - 5 и остатъка - 1. Третото деление дава частното - 2 и остатъка - 0. Делението продължава, докато частното стане нула. Петото частно е 0. Остатъкът е 1. Този остатък е най-голямата цифра на полученото двоично число. Тук разделението свършва. Сега записваме резултата, започвайки с последното частно, след което пренаписваме всички остатъци. В резултат на това получаваме:

Ориз. 4. Преобразуване на десетично число в двоично чрез метода на делене

1.2.7. Кодиране на текстови данни

Текстовите данни са набор от букви, цифри и специални знаци, записани на някакъв физически носител (хартия, магнитен диск, изображение на екрана на дисплея).

Натискането на клавиш на клавиатурата води до изпращане на сигнала до компютъра като двоично число, което се съхранява в кодова таблица. Кодовата таблица е вътрешно представяне на символи в компютър. Таблицата ASCII (Американски стандартен код за обмен на информация) е приета в световен мащаб като стандарт.

За съхраняване на двоичния код на един знак се отделя 1 байт = 8 бита. Като се има предвид, че всеки бит приема стойност 1 или 0, броят на възможните комбинации от единици и нули е равен на . Това означава, че с помощта на 1 байт можете да получите 256 различни комбинации от двоичен код и да ги използвате за показване на 256 различни символа. Тези кодове съставят ASCII таблицата. За да се намалят записите и да се улесни използването на тези кодове на знаци, таблицата използва шестнадесетична бройна система, състояща се от 16 знака - 10 цифри и 6 латински букви: A, B, C, D, E, F. При кодиране на знаци, цифра първо се изписва колона, а след това редът, в пресечната точка на който се намира дадения знак.

Кодирането на всеки знак с 1-ви байт е свързано с изчисляването на ентропията на символната система (вижте пример 6). При разработването на система за кодиране на знаци беше взето предвид, че е необходимо да се кодират 26 малки букви от латинската (английска) азбука и 26 главни букви, цифри от 0 до 9, препинателни знаци, Специални символи, аритметични знаци. Това са така наречените международни символи. Оказва се около 128 знака. Други 128 кода са запазени за кодиране на знаци от националната азбука и някои допълнителни знаци. На руски това са 33 малки и 33 главни букви. Общият брой знаци за кодиране е по-голям или по-малък от . Ако приемем, че всички символи се появяват с еднаква вероятност, тогава ентропията на системата ще бъде 7< H < 8. Поскольку для кодирования используется целое число бит, то 7 бит будет мало. Поэтому для кодирования каждого символа используется по 8 бит. Как было сказано выше, 8 бит позволяют закодировать символов. Это число дало название единице измерения объема данный «байт».

Пример 19

Латинската буква S в ASCII таблицата е представена с шестнадесетичен код - 53. При натискане на буквата S на клавиатурата в паметта на компютъра се записва нейният еквивалент - двоичният код 01010011, който се получава при заместването на всяка шестнадесетична цифра с неговият двоичен еквивалент.

В този случай числото 5 се заменя с код 0101, а числото 3 се заменя с код 0011. Когато буквата S се показва на екрана, декодирането се извършва в компютъра - изображението му се изгражда с помощта на този двоичен код .

Забележка!Всеки знак в ASCII таблицата е кодиран с помощта на 8 двоични цифри или 2 шестнадесетични цифри (1 цифра е представена от 4 бита).

Таблицата (фиг. 5) показва кодирането на символите в шестнадесетичната бройна система. Първите 32 символа са контролни и са предназначени главно за предаване на команди за управление. Те могат да варират в зависимост от софтуера и хардуера. Втората половина на кодовата таблица (от 128 до 255) не е дефинирана от американския стандарт и е предназначена за национални знаци, псевдографски и някои математически знаци. Различните държави могат да използват различни версии на втората половина на кодовата таблица, за да кодират буквите от своята азбука.

Забележка!Числата се кодират по стандарта ASCII в два случая - при въвеждане-извеждане и ако се срещат в текста.

За сравнение, помислете за числото 45 за две опции за кодиране.

Когато се използва в текст, това число ще изисква 2 байта за неговото представяне, т.к всяка цифра ще бъде представена със своя код в съответствие с ASCII таблицата (фиг. 4). В шестнадесетичен кодът ще бъде 34 35, в двоичен ще бъде 00110100 00110101, което ще изисква 2 байта.

Ориз. 5. Таблица с ASCII кодове (фрагмент)

1.2.8. Кодиране на графична информация

Представяне на цвят в компютър

Графичните данни са различни видове графики, диаграми, диаграми, чертежи и др. Всяко графично изображение може да бъде представено като композиция от цветни области. Цветът определя свойството на видимите обекти, пряко възприемани от окото.

В компютърната индустрия дисплеят на всеки цвят се основава на три така наречени основни цвята: син, зелен, червен. За обозначаването им се използва съкращението RGB (Red - Green - Blue).

Всички цветове, открити в природата, могат да бъдат създадени чрез смесване и промяна на интензивността (яркостта) на тези три цвята. Смес от 100% от всеки цвят дава бял цвят. Смес от 0% от всеки цвят дава черно.

Изкуството за възпроизвеждане на цвят в компютър чрез добавяне на три основни RGB цвята заедно в различни пропорции се нарича адитивно смесване.

Човешкото око може да възприема огромен брой цветове. Мониторът и принтерът могат да възпроизвеждат само ограничена част от този диапазон.

Поради необходимостта да се опишат различните физически процеси на възпроизвеждане на цветовете в компютър, са разработени различни цветови модели. Диапазонът от възпроизводими цветове и начинът, по който те се показват за монитора и принтера са различни и зависят от използваните цветови модели.

Цветовите модели са описани математически и ви позволяват да представите различни цветови нюанси чрез смесване на няколко основни цвята.

Цветовете на екрана на монитора може да изглеждат различно от тези, когато са отпечатани. Тази разлика се дължи на факта, че за печат се използват различни цветови модели, отколкото за монитор.

Сред цветовите модели най-известните модели са RGB, CMYK, HSB, LAB.

RGB модел

RGB моделът се нарича адитивен, защото с увеличаването на яркостта на компонентните цветове се увеличава яркостта на получения цвят.

Цветовият модел RGB обикновено се използва за описание на цветовете, показвани от монитори, скенери и цветни филтри. Не се използва за показване на цветовата гама на печатащото устройство.

Цветът в RGB модела се представя като сбор от три основни цвята – червен (Red), зелен (Green) и син (Blue) (фиг. 6). RGB възпроизвежда добре цветовете в диапазона от синьо до зелено и малко по-лошо - жълти и оранжеви нюанси.

В модела RGB всеки основен цвят се характеризира с яркост (интензитет), която може да приеме 256 дискретни стойности от 0 до 255. Следователно цветовете могат да се смесват в различни пропорции, променяйки яркостта на всеки компонент. По този начин човек може да получи

256x256x256 = 16 777 216 цвята.

Всеки цвят може да бъде свързан с код, който съдържа стойностите на яркостта на трите компонента. Използват се десетични и шестнадесетични кодови представяния.

Ориз. 6. Комбинации от основни цветове на модела RGB

Десетичното представяне е три групи от три десетични числа, разделени със запетаи, като 245,155,212. Първото число съответства на яркостта на червения компонент, второто - на зеленото, а третото - на синьото.

Кодът на цвета в шестнадесетично представяне е 0хХХХХХХ. Префиксът 0x показва, че имаме работа с шестнадесетично число. Префиксът е последван от шест шестнадесетични цифри (0, 1, 2,...,9, A, B, C, D, E, F). Първите две цифри са шестнадесетично число, представляващо яркостта на червения компонент, втората и третата двойка съответстват на яркостта на зеления и синия компонент.

Пример 20

Максималната яркост на основните цветове ви позволява да показвате бяло. Това е 255,255,255 в десетичен знак и 0xFFFFFF в шестнадесетичен.

Минималната яркост (или) съответства на черното. Това е 0,0,0 в десетичен знак и 0x000000 в шестнадесетичен.

Смесването на червени, зелени и сини цветове с различна, но еднаква яркост, дава скала от 256 нюанса (градации) на сивото - от черно до бяло. Изображенията в нива на сивото се наричат ​​още полутонови изображения.

Тъй като яркостта на всеки от основните цветови компоненти може да приема само 256 цели числа, всяка стойност може да бъде представена с 8-битово двоично число (поредица от 8 нули и единици, () т.е. един байт. Така в RGB модела , информацията за всеки цвят изисква 3 байта (по един байт за всеки основен цвят) или 24 бита за съхранение Тъй като всички нюанси на сивото са направени чрез смесване на три компонента с еднаква яркост, само 1 байт е необходим, за да представи някой от 256-те нюанса на сиво.

CMYK модел

Моделът CMYK описва смесването на мастила върху печатащо устройство. Този модел използва три основни цвята: циан (Cyan), магента (Magenta) и жълто (Yellow). Допълнително се прилага черен цвят (blackK) (фиг. 7). Главните букви, подчертани в думи, съставят съкращението на палитрата.

Ориз. 7. Комбинации от базови цветове на модела CMYK

Всеки от трите основни цвята на модела CMYK се получава чрез изваждане на един от основните цветове на модела RGB от бялото. Така например цианът се получава чрез изваждане на червеното от бялото, а жълтото (жълто) се получава чрез изваждане на синьото. Спомнете си, че в RGB модела бялото е представено като смес от червено, зелено и синьо с максимална яркост. Тогава основните цветове на модела CMYK могат да бъдат представени с помощта на формулите за изваждане на основните цветове на модела RGB, както следва:

Циан=RGB - R=GB=(0.255.255)

Жълто = RGB - B = RG = (255.255.0)

Магента=RGB - G=RB=(255,0,255)

Тъй като базовите цветове CMYK се получават чрез изваждане на базовите RGB цветове от бялото, те се наричат ​​субтрактивни.

Базовите цветове на модела CMYK са ярки цветове и не са подходящи за възпроизвеждане на тъмни цветове. Така че, когато се смесват на практика, се оказва не чисто черно, а мръсно кафяво. Следователно чисто черното също е включено в цветовия модел CMYK, който се използва за създаване на тъмни нюанси, както и за отпечатване на черни елементи от изображение.

Цветовете на субтрактивния CMYK модел не са толкова чисти, колкото цветовете на адитивния RGB модел.

Не всички цветове в модела CMYK могат да бъдат представени в модела RGB и обратно. Количествено цветовата гама CMYK е по-малка от цветовата гама RGB. Това обстоятелство е от фундаментално значение и не се дължи само на физическите характеристики на монитора или принтера.

HSB модел

Моделът HSB се основава на три параметъра: H - нюанс или тон (Hue), S - наситеност (Saturation) и B - яркост (Brightness). Той е вариант на модела RGB и също се основава на използването на основни цветове.

От всички модели, които се използват в момента, този модел най-много отговаря на начина, по който човешкото око възприема цвета. Позволява ви да описвате цветовете по интуитивен начин. Често се използва от художници.

В модела HSB наситеността характеризира чистотата на цвета. Нулевата наситеност съответства на сиво, и максимална наситеност до най-яркия вариант на дадения цвят. Яркостта се разбира като степен на осветеност.

Графично моделът HSB може да се представи като пръстен, по който са разположени нюансите на цветовете (фиг. 8).

Ориз. 8. Графично представяне на модела HSB

Лабораторен модел

За печатащо устройство се използва моделът Lab. Той е по-напреднал от модела CMYK, на който липсват толкова много нюанси. Графичното представяне на лабораторния модел е показано на фиг. 9.

Ориз. 9. Графично представяне на лабораторния модел

Моделът Lab се основава на три параметъра: L - яркост (Luminosity) и два цветови параметъра - a и b. Параметър a съдържа цветове от тъмнозелено през сиво до горещо розово. Параметърът b съдържа цветове от светло синьо през сиво до ярко жълто.

Кодиране на графична информация

Графичните изображения се съхраняват във файлове с графичен формат.

Изображенията са колекция от графични елементи (picture element) или накратко пиксели (pixel). За да се опише изображение, е необходимо да се определи начин за описание на един пиксел.

Описанието на цвета на пиксела е по същество цветен код в съответствие с определен цветови модел. Цветът на един пиксел се описва с няколко числа. Тези номера се наричат ​​още канали. В случай на модели RGB, CMYK и Lab, тези канали се наричат ​​още цветни канали.

В компютъра броят на битовете, разпределени за всеки пиксел за представяне на информация за цвета, се нарича дълбочина на цвета или битова дълбочина. Дълбочината на цвета определя колко цвята може да представи един пиксел. Колкото по-голяма е дълбочината на цвета, толкова по-голям е размерът на файла, съдържащ описанието на изображението.

Пример 21

Ако дълбочината на цвета е 1 бит, тогава един пиксел може да представлява само един от два възможни цвята - бял или черен. Ако дълбочината на цвета е 8 бита, тогава броят на възможните цветове е 2. При дълбочина на цвета от 24 бита броят на цветовете надхвърля 16 милиона.

Изображенията в RGB, CMYK, Lab и сиви системи обикновено съдържат 8 бита на цветен канал. Тъй като има три цветови канала в RGB и Lab, дълбочината на цвета в тези режими е 8?3 = 24. CMYK има четири канала и следователно дълбочината на цвета е 8?4 = 32. В изображенията в сивата скала има само един канал , следователно дълбочината на цвета му е 8 .

Графични файлови формати

Форматът на графичния файл е свързан с метода за кодиране на графични изображения.

В момента има повече от две дузини формати графични файлове, например BMP, GIF, TIFF, JPEG, PCX, WMF и др. Има файлове, които освен статични изображения могат да съдържат анимационни клипове и/или звук, например GIF, PNG, AVI, SWF, MPEG , MOV и др. Важна характеристика на тези файлове е възможността да представят данните, които съдържат, в компресиран вид.

BMP формат(Bit Map Picture - Windows Device Independent Bitmap) - Windows формат, той се поддържа от всички графични редактори, работещи под негов контрол. Използва се за склад растерни изображенияпредназначени за използване в Windows. Възможност за съхраняване както на индексиран (до 256 цвята), така и на RGB цвят (16 милиона нюанса).

GIF формат(Формат за обмен на графики) - форматът за обмен на графики използва алгоритъма за компресиране на информация без загуби LZW и е предназначен да запазва растерни изображения с максимум 256 цвята.

PNG формат(Преносима мрежова графика) - Разработен е преносим графичен формат за мрежата, за да замени GIF формата. PNG форматът ви позволява да запазвате изображения с дълбочина на цвета от 24 и дори 48 бита, също така ви позволява да включите маскиращи канали, за да контролирате прозрачността на градиента, но не поддържа слоеве. PNG не компресира изображения със загуба, както прави JPEG.

JPEG формат(Joint Photographic Experts Group) - форматът на съвместната група от фотографски експерти е предназначен за компактно съхранение на многоцветни изображения с фотографско качество. Файловете в този формат имат разширение jpg, jpe или jpeg.

За разлика от GIF, JPEG използва алгоритъм за компресия със загуби, който постига много високо съотношение на компресия (от единици до стотици пъти).

1.2.9. Аудио кодиране

Понятието звук

От началото на 90-те години персонални компютриполучиха възможност да работят със солидна информация. Всеки компютър, който има звукова карта, микрофон и високоговорители, може да записва, съхранява и възпроизвежда звукова информация.

Звукът е звукова вълна с непрекъснато променящи се амплитуда и честота (фиг. 10).

Ориз. 10. Звукова вълна

Колкото по-голяма е амплитудата на сигнала, толкова по-силен е за човек, колкото по-голяма е честотата (T) на сигнала, толкова по-висок е тонът. Честотата на звуковата вълна се изразява в херци (Hz, Hz) или броя на вибрациите в секунда. Човешкото ухо възприема звуци в диапазона от (приблизително) 20 Hz до 20 kHz, който се нарича звуков честотен диапазон.

Характеристики на качеството на звука

"Дълбочина" на аудио кодирането- броят битове на звуков сигнал.

Съвременните звукови карти осигуряват 16, 32 или 64-битово аудио кодиране с „дълбочина“. Броят на нивата (градациите на амплитудата) може да се изчисли с помощта на формулата

Нива на сигнала (градации на амплитудата)

Честота на вземане на пробие броят на измерванията на нивата на сигнала за 1 секунда

Едно измерване за 1 секунда съответства на честота от 1 Hz

1000 измервания за 1 секунда - 1 kHz

Броят на измерванията може да бъде в диапазона от 8000 до 48 000(8 kHz - 48 kHz)

8 kHz съответства на честотата на радиопредаване,

48 kHz - аудио CD качество на звука.

Методи за кодиране на аудио информация

За да може компютърът да обработи непрекъснат аудиосигнал, той трябва да бъде преобразуван в поредица от електрически импулси (двоични 0s и 1s). Въпреки това, за разлика от цифровите, текстови и графични данни, звукозаписите нямат същата дълга и доказана история на кодиране. В резултат на това методите за кодиране на звукова информация в двоичен код са далеч от стандартизацията. Много отделни компании са разработили собствени корпоративни стандарти, но най-общо могат да се разграничат две основни направления.

FM метод (честотна модулация)се основава на факта, че теоретично всеки сложен звук може да бъде разложен на последователност от най-прости хармонични сигнали с различни честоти, всеки от които е правилна синусоида и следователно може да бъде описан с числени параметри, тоест чрез код . В природата аудио сигналите имат непрекъснат спектър, тоест те са аналогови. Тяхното разлагане в хармонични серии и представяне под формата на дискретни цифрови сигнали се извършват от специални устройства - аналогово-цифрови преобразуватели (АЦП). Обратното преобразуване за възпроизвеждане на звук, кодиран с цифров код, се извършва от цифрово-аналогови преобразуватели (DAC). Процесът на преобразуване на звука е показан на фигура 11.

Ориз. 11. Процес на преобразуване на звук

При такива трансформации загубата на информация, свързана с метода на кодиране, е неизбежна, така че качеството на звукозаписа обикновено не е напълно задоволително. В същото време този методкодирането осигурява компактен код и следователно намери приложение дори в онези години, когато ресурсите на компютърните технологии бяха очевидно недостатъчни.

Метод на вълнова таблицасинтезът е по-подходящ за настоящото състояние на техниката. Казано по-просто, можем да кажем, че някъде в предварително подготвени таблици се съхраняват звукови семпли за много различни музикални инструменти (макар и не само за тях). В инженерството такива проби се наричат ​​проби. Цифровите кодове изразяват вида на инструмента, номера на модела, височината, продължителността и интензитета на звука, динамиката на промяната му, някои параметри на средата, в която се появява звукът, както и други параметри, характеризиращи характеристиките на звука. . Тъй като "реалните" звуци се използват като семпли, качеството на звука, получен в резултат на синтеза, е много високо и се доближава до качеството на звука на истинските музикални инструменти.

Основни аудио файлови формати

MIDI (цифров интерфейс за музикален инструмент) формат– цифров интерфейс на музикални инструменти. Създаден е през 1982 г. от водещите производители на електронни музикални инструменти - Yamaha, Roland, Korg, E-mu и др. Първоначално е предназначен да замени управлението на музикални инструменти, възприети по това време с помощта на аналогови сигнали, управление с помощта на информационни съобщения предавани чрез цифров интерфейс. Впоследствие той стана де факто стандарт в областта на електронните музикални инструменти и модулите за компютърен синтез.

WAV аудио файлов формат,представяне на произволен звук такъв, какъвто е - под формата на цифрово представяне на оригиналната звукова вибрация или звукова вълна (вълна), поради което в някои случаи технологията за създаване на такива файлове се нарича вълнова технология. Позволява ви да работите със звуци от всякакъв вид, всякаква форма и продължителност.

Графичното представяне на WAV файл е много удобно и често се използва в звукови редактории секвенсор програми за работа с тях и последваща трансформация (това ще бъде обсъдено в следващата глава). Този формат е разработен от Microsoft и всички стандартни звуци на прозорциимат разширение .wav.

MP3 формат.Това е един от цифровите аудио формати за съхранение, разработен от Fraunhofer IIS и THOMPSON (1992), по-късно одобрен като част от MPEG1 и MPEG2 компресирани видео и аудио стандарти. Тази схема е най-сложната от фамилията MPEG Layer 1/2/3. Изисква повече компютърно време за кодиране в сравнение с други и осигурява кодиране с по-високо качество. Използва се главно за аудио предаване в реално време мрежови каналии за кодиране на CD Audio.

1.2.10. Видео кодиране

Принципи на кодиране на видео информация

Видео на латински означава "гледай, виж". Когато говорим за видео, на първо място, те имат предвид движещо се изображение на телевизионен екран или компютърен монитор.

Видеокамерата преобразува оптичното изображение на предаваната сцена в поредица от електрически сигнали. Тези сигнали носят информация за яркостта и цвета на отделните участъци от изображението. С цел съхранение за последващо възпроизвеждане те могат да бъдат записани на магнитна лента в аналогов или цифров вид.

При аналогов запис промените в намагнитването на видеокасета са подобни на формата на светлинна или звукова вълна. Аналоговите сигнали, за разлика от цифровите, са непрекъснати във времето.

Цифровият сигнал е поредица от кодови комбинации от електрически импулси.

Информацията, представена в цифрова форма, се измерва в битове. Процесът на преобразуване на непрекъснат сигнал в набор от кодови думи се нарича аналогово-цифрово преобразуване.

Преобразуването на аналогово-цифровия сигнал се осъществява на три етапа. На етапа на вземане на проби (фиг. 12) непрекъснатият сигнал се представя чрез последователност от показания на неговите моментни стойности. Тези показания се вземат на редовни интервали.

Ориз. 12. Дискретизация

Следващ етап– квантуване (фиг. 13). Целият диапазон от стойности на сигнала е разделен на нива. Стойността на всяка проба се заменя със закръглената стойност на най-близкото ниво на квантуване, неговия пореден номер

Ориз. 13. Квантуване на ниво

Кодиранезавършва процеса на дигитализиране на аналоговия сигнал (фиг. 14), който вече има краен брой стойности. Всяка стойност съответства на поредния номер на нивото на квантуване. Това число се изразява в двоични единици. В рамките на един интервал на семплиране се предава една кодова дума.

Ориз. 14. Цифрово кодиране

По този начин информацията за изображението, представена в цифров вид, може да бъде прехвърлена на твърд диск на компютър за по-нататъшна обработка и редактиране без допълнителни преобразувания.

Компютърното видео се характеризира със следните параметри:

брой кадри в секунда (15, 24, 25...);

поток от данни (килобайт/сек);

файлов формат (avi, mov...);

метод на компресия (Microsoft Video за Windows, MPEG, MPEG-I, MPEG-2, Moution JPEG).

Видеоинформационни формати

AVI форматът е некомпресиран видео формат, създаден, когато изображението е цифровизирано. Това е най-ресурсоемкият формат, но в същото време при дигитализиране в него загубата на данни е минимална. Следователно предоставя повече възможности за редактиране, прилагане на ефекти и всяка друга обработка на файлове. Трябва обаче да се има предвид, че средно една секунда от цифровизирано изображение заема 1,5–2 MB на твърдия диск.

MPEG форматът е съкращение от името на ISO (Moving Picture Expert Group), която разработва стандарти за кодиране и компресиране на видео и аудио данни. Към днешна дата са известни няколко разновидности на MPEG формати.

MPEG-1 - за запис на синхронизирани видео изображения и звуков съпроводна CD-ROM, като се вземе предвид максималната скорост на четене от около 1,5 Mbps. Параметрите за качество на видео данните, обработвани от MPEG-1, са в много отношения подобни на конвенционалното VHS видео, така че този формат се използва предимно там, където е неудобно или непрактично да се използва стандартна аналогова видео медия;

MPEG-2 - за обработка на видео изображения, сравними по качество с телевизията, с честотна лента на системата за предаване на данни от 3 до 15 Mbps. Много телевизионни канали работят с технологии, базирани на MPEG-2; сигнал, компресиран в съответствие с този стандарт, се излъчва чрез телевизионни сателити и се използва за архивиране на големи количества видеоматериал;

MPEG-3 - за използване в телевизионни системи висока разделителна способност(телевизия с висока разделителна способност, HDTV) със скорост на предаване на данни 20–40 Mbps; но по-късно става част от стандарта MPEG-2 и вече не се използва отделно;

MPEG-4 - за работа с цифрово представянемедийни данни за три области: интерактивна мултимедия (включително продукти, разпространявани на оптичен диск и в мрежата), графични приложения (синтетично съдържание) и цифрова телевизия

Справочна информация за представянето на числа в компютър е дадена в таблицата (таблица 5).

1.2.11. Таблица 5. Представяне на цифрова, текстова, графична информация в компютър

заключения

В тази тема понятието информация и различни начининеговото кодиране в компютъра.

Показани са разликите между информация и данни. Въвежда се понятието информационна адекватност и се представят основните й форми: синтактична, семантична и прагматична. За тези форми са дадени мерки за количествена и качествена оценка. Разглеждат се основните свойства на информацията: представителност, смисленост, достатъчност, релевантност, актуалност, точност, достоверност, стабилност. Информационният процес се представя като съвкупност от основните етапи на преобразуване на информацията.

Много внимание се отделя на темата за кодирането на различни видове информация в компютър. Дадени са основните формати за представяне на цифрова, текстова, графична, звукова и видео информация в компютър. Посочени са характеристиките на разглежданите формати в зависимост от вида на информацията.

Въпроси за самопроверка

1. Каква е разликата между информация и данни?
2. Какво е адекватност и в какви форми се проявява?
3. Какви мерки за информация съществуват и кога трябва да се използват?
4. Разкажете ни за синтактичната мярка на информацията.
5. Разкажете ни за семантичната мярка за информация.
6. Разкажете ни за прагматичната мярка за информация.
7. Какви са показателите за качество на информацията?
8. Какво е система за кодиране на информация?
9. Как може да се представи информационният процес?
10. Какво е система за кодиране и как се характеризира?
11. Какви са известните бройни системи и как се различават?
12. Какви бройни системи се използват в компютрите?
13. Какво отношение може да представлява число в позиционна бройна система?
14. Какви форми на представяне на числата се използват в компютъра и как се различават?
15. Дайте примери за формати за представяне на числа за форми с фиксирана и плаваща запетая.
16. Как се извършва преводът от която и да е позиционна бройна система към десетичната бройна система? Дай примери.
17. Как се преобразува цяло число от десетична в друга позиционна бройна система? Дай примери.
18. Как се кодира текстова информация? Дай примери.
19. Какъв е смисълът на кодирането графична информация?
20. Разкажете ни за модела на RGB кодиране за графична информация.
21. Кога се използва кодиращият модел CMYK за графична информация? С какво се различава от RGB модела?
22. Какви формати за представяне на графична информация в компютър и техните характеристики познавате?
Име на работилницата анотация

Презентации

Заглавие на презентацията	анотация
Презентация