Begreppet information

I konceptet "information"(från lat. information- information, förtydligande, presentation) investeras en annan innebörd beroende på vilken bransch där detta koncept övervägs: i vetenskap, teknik, vardagsliv, etc. Vanligtvis betyder information all data eller information som är av intresse för någon (ett meddelande om eventuella händelser, om någons aktiviteter, etc.).

Det finns många definitioner av begreppet i litteraturen. "information", som återspeglar olika synsätt på dess tolkning:

Definition 1

• Information- information (meddelanden, data) oavsett formen på deras presentation ("Ryska federationens federala lag av 27.07.2006 $ 149 $-FZ om information, informationsteknik och informationsskydd");
• Information- information om omvärlden och de processer som äger rum i den, uppfattad av en person eller en speciell enhet (Ozhegovs förklarande ordbok för det ryska språket).

På tal om datordatabehandling förstås information som en viss sekvens av symboler eller tecken (bokstäver, siffror, kodade grafiska bilder och ljud, etc.), som bär en semantisk belastning och presenteras i en form som är förståelig för en dator.

Inom datavetenskap är den vanligaste definitionen av denna term:

Definition 2

Information- detta är medveten information (kunskap uttryckt i signaler, meddelanden, nyheter, notiser, etc.) om världen, som är föremål för lagring, transformation, överföring och användning.

Samma informationsbudskap (en artikel i en tidning, ett tillkännagivande, en berättelse, ett brev, en referens, ett fotografi, ett tv-program, etc.) kan innehålla olika mängder och innehåll av information för olika personer, beroende på deras samlade information. kunskap, om tillgänglighetsnivån för detta meddelande och graden av intresse för det. Till exempel innehåller nyheter skrivna på kinesiska ingen information till en person som inte kan detta språk, men kan vara användbar för en person som kan kinesiska. Ingen ny information kommer att finnas i nyheterna som presenteras på ett bekant språk, om innehållet inte är tydligt eller redan är känt.

Information betraktas som en egenskap inte för ett meddelande, utan för relationen mellan meddelandet och dess mottagare.

Typer av information

Information kan finnas i olika typer:

• text, teckningar, teckningar, fotografier;
• ljus- eller ljudsignaler;
• radiovågor;
• elektriska och nervimpulser;
• magnetiska register;
• gester och ansiktsuttryck;
• dofter och smakupplevelser;
• kromosomer genom vilka egenskaper och egenskaper hos organismer ärvs osv.

Skilja på huvudtyper av information, som klassificeras enligt dess presentationsform, metoder för kodning och lagring:

• grafisk- en av de äldsta typerna, med hjälp av vilken de lagrade information om världen runt dem i form av hällmålningar, och sedan i form av målningar, fotografier, diagram, ritningar på olika material (papper, duk, marmor, etc.), som skildrar bilder av den verkliga världen;
• ljud(akustisk) - för förvaring ljudinformation i $1877 uppfanns en ljudinspelningsenhet, och för musikinformation utvecklades en kodningsmetod med hjälp av specialtecken, som gör det möjligt att lagra den som grafisk information;
• text-- kodar en persons tal med hjälp av specialtecken - bokstäver (varje nation har sin egen); papper används för förvaring (anteckningar i anteckningsböcker, typografi, etc.);
• numerisk- kodar ett kvantitativt mått på objekt och deras egenskaper i omvärlden med hjälp av speciella symboler - siffror (varje kodningssystem har sitt eget); blev särskilt viktig med utvecklingen av handel, ekonomi och penningväxling;
• videoinformation- ett sätt att lagra "live" bilder av världen, som dök upp med uppfinningen av filmen.

Det finns också typer av information för vilka kodning och lagringsmetoder ännu inte har uppfunnits - taktil information, organoleptisk och så vidare.

Inledningsvis överfördes information över långa avstånd med hjälp av kodade ljussignaler, efter uppfinningen av elektricitet - överföringen av en signal kodad på ett visst sätt över ledningar, senare - med radiovågor.

Anmärkning 1

Grundare allmän teori Information anses vara Claude Shannon, som också lade grunden för digital kommunikation, och skrev boken "Mathematical Theory of Communication" 1948, där han först underbyggde möjligheten att använda en binär kod för att överföra information.

De första datorerna var ett sätt att bearbeta numerisk information. Med utvecklingen av datorteknik började datorer användas för att lagra, bearbeta och överföra olika typer av information (text, numerisk, grafisk, ljud- och videoinformation).

Du kan lagra information med hjälp av en PC på magnetiska skivor eller band, på laserskivor (CD och DVD), speciella icke-flyktiga minnesenheter (flashminne, etc.). Dessa metoder förbättras ständigt och informationsbärare uppfinns. Alla åtgärder med information utförs av PC:ns centralprocessor.

Objekt, processer, fenomen i den materiella eller icke-materiella världen, om de betraktas ur deras informationsegenskaper, kallas informationsobjekt.

Ett stort antal olika informationsprocesser kan utföras på information, inklusive:

• Skapande;
• reception;
• kombination;
• lagring;
• utsända;
• kopiering;
• behandling;
• Sök;
• uppfattning;
• formalisering;
• uppdelning i delar;
• mått;
• användande;
• spridning;
• förenkling;
• förstörelse;
• memorering;
• omvandling;

Informationsegenskaper

Information, som alla objekt, har egenskaper, av vilka de viktigaste ur informatiksynpunkt är:

• Objektivitet. Objektiv information - existerande oberoende av mänskligt medvetande, metoder för att fixa det, någons åsikt eller attityd.
• Pålitlighet. Information som återspeglar det verkliga tillståndet är tillförlitlig. Felaktig information leder oftast till missförstånd eller dåligt beslutsfattande. Föråldrad information kan förvandla tillförlitlig information till opålitlig information, eftersom det kommer inte längre att vara en återspegling av det verkliga tillståndet.
• Fullständighet. Informationen är fullständig om den är tillräcklig för förståelse och beslutsfattande. Ofullständig eller överflödig information kan leda till försening i beslutsfattandet eller ett fel.
• Informationsnoggrannhet - graden av dess närhet till det verkliga tillståndet för objektet, processen, fenomenet etc.
• Värdet av information beror på dess betydelse för beslutsfattande, problemlösning och vidare tillämpbarhet i någon form av mänsklig verksamhet.
• Relevans. Endast ett snabbt mottagande av information kan leda till det förväntade resultatet.
• Klarhet. Om värdefull och aktuell information är otydlig, kommer den sannolikt att bli värdelös. Information kommer att vara begriplig när den åtminstone uttrycks på ett språk som är förståeligt för mottagaren.
• Tillgänglighet. Informationen ska överensstämma med mottagarens uppfattningsnivå. Till exempel presenteras samma frågor olika i skol- och universitetsläroböcker.
• korthet. Information uppfattas mycket bättre om den inte presenteras i detalj och utförlig, utan med en acceptabel grad av kortfattadhet, utan onödiga detaljer. Kortfattad information är oumbärlig i referensböcker, uppslagsverk, instruktioner. Logik, kompakthet, bekväm presentationsform underlättar förståelsen och assimileringen av information.

Det finns många definitioner och synpunkter på begreppet "information". Så till exempel är den mest allmänna filosofiska definitionen följande: "Information är en återspegling av den verkliga världen. Information är en reflekterad mångfald, det vill säga en kränkning av enhetlighet. Information är en av materiens viktigaste universella egenskaper." I en snäv, praktisk tolkning presenteras definitionen av begreppet "information" på följande sätt: "Information är all information som är föremål för lagring, överföring och transformation."

Författaren till teorin om information, K. Shannon (1916), definierade begreppet information som kommunikation, kommunikation, i vars process osäkerhet elimineras. Shannon föreslog i slutet av 1940-talet en enhet för informationsmätning - lite. Varje signal i teorin tilldelades en a priori sannolikhet för dess förekomst. Ju lägre sannolikheten är för att en viss signal ska dyka upp, desto mer information ger den konsumenten (dvs. ju mer oväntad nyheten är, desto mer informativ är den).

Informationen är noll när endast en händelse är möjlig. När antalet händelser ökar, ökar det och når sitt maximala värde när händelserna är lika sannolika. Med denna förståelse är information resultatet av ett val från en uppsättning möjliga alternativ. Den matematiska teorin om information täcker dock inte hela rikedomen av informationens innehåll, eftersom den inte tar hänsyn till innehållssidan av meddelandet.

Ytterligare utveckling matematisk inställning till begreppet "information" noteras i verk av logiker (R. Carnap, I. Bar-Hillel) och matematiker (AN Kolmogorov). I dessa teorier är begreppet information inte associerat med vare sig formen eller innehållet i meddelanden som sänds över en kommunikationskanal. Begreppet "information" definieras i detta fall som en abstrakt storhet som inte existerar i den fysiska verkligheten, precis som det inte finns något tänkt tal eller en punkt som inte har linjära dimensioner.

MED cybernetisk synvinkel information (informationsprocesser) finns i alla självstyrande system (tekniska, biologiska, sociala). Samtidigt definierar en del av cybernetik information som innehållet i en signal, ett meddelande som tas emot av ett cybernetiskt system från omvärlden. Här identifieras signalen med informationen, de betraktas som synonymer. En annan del av cybernetik tolkar information som ett mått på komplexiteten i strukturer, ett mått på organisation. Så definieras begreppet "information" av den amerikanske vetenskapsmannen B. Wiener, som formulerade huvudriktningarna för cybernetik, författaren till verk om matematisk analys, sannolikhetsteori, elektriska nätverk och datorteknik: information är en beteckning på innehåll. fått från omvärlden.

I fysik information fungerar som ett mått på mångfald. Ju högre ordning och reda (organisation) av systemet för ett objekt är, desto mer "relaterad" information innehåller det. Av detta dras slutsatsen att information är en grundläggande naturvetenskaplig kategori, placerad bredvid sådana kategorier som "substans" och "energi", att den är en integrerad egenskap hos materien och därför har funnits och kommer att existera för alltid. Så, till exempel, den franske fysikern L. Brillouin (1889-1969), grundaren av zonteorin om fasta ämnen, författare till verk om kvantmekanik, magnetism, radiofysik, naturvetenskapens filosofi, informationsteori, definierar information som negationen av entropi (entropi är ett mått på osäkerhet som tar hänsyn till sannolikheten för förekomst och informativitet för vissa meddelanden).

Sedan 1950- och 1960-talen har informationsteoris terminologi använts i fysiologi(D. Adam). En nära analogi hittades mellan kontroll och kommunikation i en levande organism och i informationsteknologiska enheter. Som ett resultat av introduktionen av begreppet "sensorisk information" (dvs optiska, akustiska, gustatoriska, termiska och andra signaler som kommer till kroppen utifrån eller produceras inuti den, som omvandlas till impulser av elektrisk eller kemisk natur , överförd genom neurala kretsar till det centrala nervsystemet och från det till motsvarande effektorer), uppstod nya möjligheter för att beskriva och förklara de fysiologiska processerna för irritabilitet, känslighet, uppfattning av omgivningen av sinnesorganen och nervsystemets funktion.

Som en del av genetik begreppet genetisk information formulerades - som ett program (kod) för biosyntes av proteiner, materiellt representerade av polymera DNA-kedjor. Genetisk information finns främst i kromosomer, där den krypteras i en viss sekvens av nukleider i DNA-molekyler. Denna information realiseras under utvecklingen av en individ (ontogenes).

Genom att systematisera ovanstående kan vi alltså dra slutsatsen att för ingenjörer, biologer, genetiker, psykologer begreppet "information" identifieras med de signaler, impulser, koder som observeras i tekniska och biologiska system. Radiotekniker, telemekaniker, programmerare Information förstås som en arbetsvätska som kan bearbetas, transporteras, precis som el inom elektroteknik eller vätska i hydraulik. Denna arbetskropp består av ordnade diskreta eller kontinuerliga signaler, som informationsteknologin hanterar.

MED Rättslig ur synvinkel definieras information som "en viss uppsättning olika meddelanden om händelser som inträffar i samhällets rättssystem, dess delsystem och element och i miljön utanför dessa juridiska informationsformationer, om förändringar i informationsformationernas egenskaper. och den yttre miljön, eller som ett mått på organisationen av objektets sociala ekonomiska, politiska, juridiska, rumsliga och tidsmässiga faktorer. Det eliminerar osäkerhet i juridiska informationsbildningar, fenomen och processer och är vanligtvis förknippat med nya fenomen och fakta som tidigare varit okända till oss."

Information från ekonomisk synvinkel - detta är en strategisk resurs, en av huvudresurserna för att öka produktiviteten i ett företag. Information är grunden för en entreprenörs manöver med materia och energi, eftersom det är information som gör att du kan sätta upp företagets strategiska mål och använda de möjligheter som öppnar sig; fatta informerade och snabba förvaltningsbeslut; samordna olika avdelningars åtgärder och styra deras ansträngningar för att uppnå gemensamma mål. Till exempel kan marknadsförare R.D. Basel, D.F. Cox, R.V. Brown definierar begreppet "information" på följande sätt: "information består av alla objektiva fakta och alla antaganden som påverkar beslutsfattarens uppfattning om karaktären och graden av osäkerhet som är förknippad med ett givet problem eller en given möjlighet (i förvaltningsprocessen). Allting som potentiellt kommer att minska graden av osäkerhet, oavsett om det är fakta, uppskattningar, prognoser, generaliserade samband eller rykten, bör betraktas som information.

I förvaltning information förstås som information om kontrollobjektet, miljöfenomen, deras parametrar, egenskaper och tillstånd vid en viss tidpunkt. Information är föremål för ledningsarbete, ett sätt att underbygga ledningsbeslut, utan vilket styrdelsystemets påverkan på det kontrollerade och deras interaktion är omöjligt. I denna mening är information den grundläggande basen i förvaltningsprocessen.

Informationens betydelse för företag identifierade D.I. Blumenau och A.V. Sokolov: "information är en produkt av vetenskaplig kunskap, ett sätt att studera verkligheten inom ramen som tillåts av metodiken för en av informationsmetoderna för att studera föremål av olika karaktär (biologiska, tekniska, sociala). Tillvägagångssättet innefattar beskrivningen och övervägande av dessa objekt i form av ett system som inkluderar källa, kanal och mottagare för kontrollåtgärder som tillåter deras meningsfulla tolkning. Om du försöker kombinera de föreslagna metoderna får du följande:

Data bär information om de händelser som ägde rum i den materiella världen, eftersom de är registreringen av signaler som uppstått till följd av dessa händelser. Data är dock inte detsamma som information. Huruvida data blir information beror på om metoden att omvandla data till kända begrepp är känd. Det vill säga, för att extrahera information från uppgifterna är det nödvändigt att välja en adekvat metod för att få information som motsvarar uppgifternas form. Den information som utgör information har egenskaper som entydigt bestämmer en adekvat metod för att få fram denna information. Dessutom är det nödvändigt att ta hänsyn till det faktum att information inte är ett statiskt objekt - det förändras dynamiskt och existerar endast i ögonblicket för interaktion mellan data och metoder. Vid alla andra tillfällen är den i datatillstånd. Information finns endast vid tidpunkten för informationsprocessen. Resten av tiden finns det i form av data.

Samma data kan ge olika information vid tidpunkten för konsumtionen, beroende på graden av lämplighet hos de metoder som interagerar med dem.

Till sin natur är data objektiv, eftersom den är resultatet av registrering av objektivt existerande signaler orsakade av förändringar i materiella kroppar eller fält. Metoder är subjektiva. Konstgjorda metoder är baserade på algoritmer (ordnade sekvenser av kommandon) sammanställda och förberedda av människor (ämnen). Naturliga metoder är baserade på de biologiska egenskaperna hos ämnena i informationsprocessen. Sålunda uppstår och existerar information i ögonblicket för dialektisk interaktion mellan objektiva data och subjektiva metoder.

När det gäller övervägandet av tillvägagångssätt för definitionen av begreppet "kunskap", kan följande tolkningar särskiljas. Kunskap- Detta:

• * typ av information som återspeglar en persons kunskap, erfarenhet och uppfattning - en specialist (expert) inom ett visst ämnesområde;
• * uppsättningen av alla aktuella situationer i objekt av en given typ och sätt att flytta från en objektbeskrivning till en annan;
• * medvetenhet om och tolkning av viss information, med hänsyn till sätten att använda den på bästa sätt för att uppnå specifika mål, egenskaperna hos kunskap är: intern tolkningsbarhet, strukturerad, anknytning och aktivitet.

Baserat på ovanstående tolkningar av begreppen under övervägande kan vi konstatera att kunskap är information, men inte all information är kunskap. Information fungerar som kunskap främmande från dess bärare och socialiserad för allmänt bruk. Information är med andra ord en omvandlad form av kunskap som säkerställer dess spridning och sociala funktion. Genom att ta emot information omvandlar användaren den genom intellektuell assimilering till sin personliga kunskap. Här har vi att göra med de så kallade informationskognitiva processerna som är förknippade med representation av personlig kunskap i form av information och rekonstruktion av denna kunskap utifrån information.

Omvandlingen av information till kunskap involverar ett antal mönster som reglerar hjärnans aktivitet, och olika mentala processer, samt olika regler som inkluderar kunskap om systemet för sociala relationer - det kulturella sammanhanget i en viss era. Tack vare detta blir kunskap samhällets egendom, och inte bara enskilda individer. Det finns ett gap mellan information och kunskap. En person måste kreativt bearbeta information för att få ny kunskap.

Med tanke på ovanstående kan man alltså slutsats att omvärldens fasta upplevda fakta är data. När du använder data i processen att lösa specifika problem - visas information. Resultaten av problemlösning, sann, verifierad information ( intelligens), generaliserad i form av lagar, teorier, uppsättningar av åsikter och idéer, är kunskap.

Ordet "information" kommer från det latinska ordet information, vilket betyder förtydligande, uttalanden, medvetenhet. Själva ordet information började först relativt nyligen bli en exakt term. Dessförinnan uppfattades information som något som finns i språket, skriften eller överförs under kommunikation. Nu har innebörden som satsas på detta koncept förändrats och expanderat kraftigt. En speciell matematisk disciplin uppstod - informationsteori.

Även om informationsteori introducerar flera av dess specifika definitioner, täcker de inte hela omfattningen av detta begrepp. Låt oss titta på några definitioner.

Information - detta är en återspegling av den verkliga (materiella, objektiva) världen, som uttrycks i form av signaler, tecken.

Information är vilken uppsättning signaler som helst, information (data) som vilket system som helst uppfattar från miljön (indata), skickar ut den till miljön (utgående information) eller lagras i ett visst system (intern information).

Information finns i form av dokument, ritningar, texter, ljud- och ljussignaler, energi och nervimpulser m.m.

Information förstås som information om omvärldens föremål som uppfattas av en person, djur, växtvärld eller speciella anordningar och ökar deras medvetenhetsnivå.

Information överförs genom meddelanden. Kommunikation kan vara muntlig, skriftlig, i form av teckningar, gester, speciella tecken eller organiserad på annat sätt. Exempel på meddelanden är: indikationer på en mätanordning, vägmärken, text till ett telegram, muntlig berättelse och liknande.

Typer av information

Information kan delas in i typer enligt flera kriterier:

Enligt uppfattningens sätt

För en person är information indelad i typer beroende på vilken typ av receptorer som uppfattar den:

• Visuell - uppfattas av synorganen.
• Auditiv - Uppfattas av hörselorganen.
• Taktil - uppfattas av taktila receptorer.
• Lukt - uppfattas av luktreceptorer.
• Smak - Uppfattas av smaklökarna.

Enligt presentationsformen

Beroende på presentationsformen delas information in i följande typer:

• Text - som överförs i form av symboler avsedda att beteckna språkets lexem.
• Numerisk - i form av siffror och tecken som anger matematiska operationer.
• Grafik - i form av bilder, händelser, objekt, grafer.
• Ljud - muntligt eller i form av en inspelning, överföring av språklexem med auditiva medel.

Enligt överenskommelse

• Mass - innehåller trivial information och arbetar med en uppsättning begrepp som är förståeliga för de flesta av samhället.
• Special - innehåller en specifik uppsättning begrepp, när den används överförs information som kanske inte förstås av huvuddelen av samhället, men som är nödvändig och förståelig inom en smal social grupp där denna information används.
• Personlig - en uppsättning information om en person som bestämmer den sociala positionen och typerna av sociala interaktioner inom befolkningen.

Informationsegenskaper

Verktyg. Informationens användbarhet utvärderas av de uppgifter som kan lösas med dess användning. Information som är viktig och användbar för en person är värdelös för en annan om han inte kan använda den.

Relevans. Information är relevant (i tid) om den är viktig i det här ögonblicket tid. Om du ska resa med tåg är information om när detta tåg går viktig för dig. Denna information förlorar dock sin relevans efter att tåget har börjat röra sig.

Sannolikhet (sanning). Information anses tillförlitlig om den inte strider mot verkligheten, förklarar den korrekt och bekräftas. Om du lärde dig om översvämningen från ett informations-TV-program, är denna information troligen tillförlitlig. Samtidigt är ryktena om ankomsten av utomjordingar, som väntas nästa vecka, opålitliga.

Objektivitet. Information kan vara objektiv eller subjektiv (beror eller inte beror på vems omdöme). Till exempel är budskapet "vatten i havet kallt" subjektivt, medan meddelandet "temperaturen är +17 grader Celsius" ger objektiv information.

Fullständighet. Informationen är fullständig om den är tillräcklig för korrekta slutsatser och korrekt beslutsfattande. Om en person måste besluta något på grundval av viss information, utvärderar han först om denna information är tillräcklig för att fatta rätt beslut.

Klarhet. Informationen är förståelig om det inte finns något behov av ytterligare meddelanden under uppfattningen (inga frågor uppstår). Om en person får höra något som han ännu inte är beredd att uppfatta, till exempel vänder de sig till engelska innan personen har lärt sig detta språk, då kommer han att ta ut helt annan information från informationen han hör än vad det skulle vara när personen lärt sig engelska.

Informationsbärare

Miljön där meddelandet spelas in kallas meddelandebärare. Under "för-datorn"-eran lagrades information på papper, fotografier, film, magnetband etc. Med tillkomsten av de första datorerna användes hålkort och hålband, magnetskivor och CD-skivor i stor utsträckning.

Ett hålkort är ett ark av tunn kartong i standardstorlekar. I vissa positioner slår hålkort hål. Närvaron av ett hål i en viss position anses vara en, och dess frånvaro anses vara noll.

Perforerad tejp är en tejp av tjockt papper med standardbredd, på vilken information matas in genom att stansa hål i lämpliga positioner på 5 eller 8 parallella spår.

Naturligtvis finns det ganska bestämd information bakom hålen tryckta på hålkort eller hålband.

Magnetband och magnetskivor för att lagra information började användas med utvecklingen av datorteknik. För att registrera 1 (ett) magnetiserades ett litet område. Det avmagnetiserade (eller motsatt magnetiserade) området betydde 0 (noll).

Disketter, eller FDDs, gjorde det enkelt att överföra information från en dator till en annan, samt att lagra information som inte ständigt används på en dator. Disketter producerades, som regel, med en disk med en diameter på 3,5 tum och hade en kapacitet på endast 1,44 MB.

Hårda magnetiska diskar, eller hårddiskar (HDD), är fortfarande den huvudsakliga typen av media för långtidslagring av information idag. Enheten inkluderar en magnetisk skiva i sig, ett positioneringssystem och en uppsättning magnethuvuden - allt detta är inrymt i ett hermetiskt förseglat hölje.

Magnetiska kort innehåller kodad information, denna teknik används i kredit-, telefon- och registreringskort, samt pass och "nycklar" för kombinationslås.

Cd-skivor (optiska skivor eller CD-skivor) är en speciell plastskiva med en spegelbeläggning på sidan från vilken information skrivs och läses. Information skrivs till skivan på följande sätt: skivan roterar och på dess yta orsakar lasern "skador" på ytan på vissa ställen på ett sådant sätt att laserstrålen inte reflekteras från dem vid läsning. Således skrivs 1, "oförstörda" platser betyder logisk 0.

Det finns CD-R, DVD-R - optiska skivor som kan spelas in en gång, såväl som CD-RW, DVD-RW - optiska skivor som kan spelas in flera gånger.

Former och metoder för att presentera information

Den symboliska formen av informationsrepresentation är den enklaste, där varje symbol har någon betydelse. Till exempel: röda trafikljus, blinkers på fordon, olika gester, förkortningar och symboler i formler.

Den textmässiga formen av informationspresentation är mer komplex. Detta formulär anger att innehållet i meddelandet inte överförs genom enskilda tecken (siffror, bokstäver, tecken), utan genom deras kombination, placeringsordningen. Sekventiellt arrangerade symboler bildar ord, som i sin tur kan bilda meningar. Textinformation används i böcker, broschyrer, tidningar, tidskrifter m.m.

Den grafiska formen för informationspresentation har som regel störst volym. Denna blankett omfattar fotografier, målningar, teckningar, grafik och liknande. Den grafiska formen är mer informativ. Tydligen, när vi hämtar en ny bok, är det första vi gör att leta efter teckningar i den för att skapa det mest kompletta intrycket av den.

Information kan presenteras på något av sätten: bokstäver och tecken, gester, notnoter, teckningar, målningar, skulpturer, ljudinspelningar, videoinspelningar, filmer och liknande.

Information kan vara i form av kontinuerliga (analoga) och diskreta (digitala) signaler.

Information i analog form ändrar sitt värde gradvis (indikatorer på en termometer, en klocka med pilar, en hastighetsmätare, etc.).

Information i en diskret form ändrar sitt värde med ett visst steg (indikatorer elektronisk klocka, vågar med vikter, räkning av antalet föremål, etc.).

Datavetenskap

Termen informatik kommer från två ord: information och automation. Så datavetenskap är "vetenskapen om informationstransformation".

Denna term introducerades först i Frankrike i mitten av 60-talet av XX-talet, när den utbredda användningen av datorteknik började. Sedan, i engelsktalande länder, kom termen "Computer Science" i användning för att hänvisa till vetenskapen om informationstransformation, som bygger på datateknik. Nu är dessa termer synonyma.

Grunden för informatik - informationsteknik - en uppsättning verktyg och metoder med vilka den utförs inom alla områden av mänskligt liv och aktivitet.

Informationssystem — en sammankopplad uppsättning medel, metoder och personal som används för att lagra, bearbeta och utfärda information för att uppnå en specifik uppgift.

Den moderna förståelsen av informationssystemet (IS) involverar användningen av en dator som det huvudsakliga tekniska medlet för informationsbehandling. Som regel är dessa datorer utrustade med specialiserad programvara.

I IS arbete, i dess tekniska process, kan följande steg urskiljas:

1. Uppgifternas ursprung - Bildandet av primära meddelanden fixar resultaten av vissa operationer, egenskaperna hos objekt och förvaltningsämnen, parametrarna för processer, innehållet i reglerande och rättsliga akter, etc.
2. Ackumulering och systematisering av data - organisation av deras placering, vilket skulle ge snabbsökning och val av nödvändig information, skydda dem från förvrängning, förlust, deformation av integritet, etc.
3. Databehandling — Processer, som ett resultat av vilka nya typer av data bildas på grundval av tidigare ackumulerade data: generaliserande, analytiska, rekommendativa, prognostiserade. Härledd data kan också bearbetas vidare, ge generaliseringsinformation etc.
4. Datavisning - presentera dem i en form som lämpar sig för mänsklig uppfattning. Först och främst är detta utskrift, det vill säga produktion av dokument som är bekväma för mänsklig uppfattning. Konstruktionen av grafiska illustrativa material (grafer, diagram) och bildandet av ljudsignaler används i stor utsträckning.

De meddelanden som genereras i det första steget kan vara ett vanligt pappersdokument, ett "elektroniskt" meddelande eller båda. I modern informationssystem ah meddelande har för det mesta en "elektronisk form". Huvudkomponenterna i informationsprocesser:

• datainsamling: ackumulering av data i syfte att uppnå tillräcklig fullständighet för beslutsfattande;
• bevarande;
• utsända;
• behandling.

En av de viktigaste förutsättningarna för användning av elektroniska datorer (datorer) för att lösa vissa problem är konstruktionen av en lämplig algoritm (program) som innehåller information om reglerna för att erhålla den resulterande (slutliga) informationen från den givna (indata) informationen.

Programmering är en disciplin som studerar metoder för att formulera och lösa problem med hjälp av en dator, och är huvudkomponenten i datavetenskap.

Så information, dator, algoritm är tre grundläggande begrepp inom datavetenskap.

Informatik är en komplex vetenskaplig och ingenjörsdisciplin som studerar alla aspekter av design, skapande, utvärdering, drift avem, dess tillämpning och inverkan på olika områden av social praxis.

Grundarna av informatiken är vetenskaperna: dokumentär och cybernetik. Cybernetik - översätts som "skicklig i ledning."

Inom datavetenskap finns det tre huvuddelar:

• algoritmer informationsbearbetning ( algoritm)
• datoranvändning teknologi (hårdvara)
• dator program (programvara).

Ämnet datavetenskap är begreppen:

• datorhårdvara
• datormjukvara;
• medel för interaktion mellan hårdvara och mjukvara;
• medel för mänsklig interaktion och hårdvara och mjukvara.

Metoder och medel för mänsklig interaktion med hårdvara och mjukvara kallas gränssnitt.

Binär kodning av information

I vardagligt tal finns ofta uttryck som informationsöverföring, informationskomprimering, informationsbehandling. I sådana fall handlar det alltid om ett visst meddelande, som kodas och överförs på ett eller annat sätt.

Används oftast inom datorer binär form av informationsrepresentation, baserat på data som presenteras av en sekvens av två tecken: 0 och 1

Dessa tecken kallas binära siffror, på engelska - binär siffra, eller kort sagt bit (bit).

Den oktala formen av informationsrepresentation används också (baserat på de presenterade siffersekvenserna 0, 1, ..., 7) och den hexadecimala formen av informationspresentation (baserat på den presenterade sekvensen 0, 1, ..., 9, A , B, C, ..., F).

Informationsvolymen för meddelandetär antalet bitar i detta meddelande. Beräkningen av informationsvolymen för ett meddelande är en rent teknisk uppgift, eftersom innehållet i meddelandet inte spelar någon roll i en sådan beräkning.

I modern datoranvändning kombineras bitar vanligtvis till åttor, som kallas byte: 1 byte \u003d 8 bitar. Tillsammans med bitar och bytes används också stora informationsenheter.

• 1 bit binär siffra(0,1);
• 1 byte= 8 bitar;
• 1 KB= 2 10 byte = 1024 byte;
• 1 MB= 2 10 KB = 1024 KB = 2 20 byte;
• 1 GB= 2 10 MB = 1024 MB = 2 30 byte;
• 1 TB= 2 10 GB = 1024 GB = 2 40 byte.
• 1 pb= 2 10 TB = 1024 TB = 2 50 byte.

Med två bitar kodas fyra olika värden: 00, 01, 10, 11. Tre bitar kan koda 8 tillstånd:

• 000 001 010 011 100 101 110 111

I allmänhet med hjälp n bit kan kodas 2 n stater.

Informationsöverföringshastigheten mäts av antalet bitar som överförs på en sekund. Bithastigheten per sekund kallas 1 baud. De härledda enheterna för bithastighet kallas Kbaud, Mbaud och Gbaud:

• 1 kbaud (en kilobaud) = 210 baud = 1024 bps;
• 1 Mbaud (en megabaud) = 220 baud = 1024 Kbaud;
• 1 Gbaud (en gigabaud) = 230 baud = 1024 Mbaud.

Exempel . Låt modemet sända information med 2400 baud. Det tar cirka 10 bitar att överföra ett tecken med text. Således kan modemet sända cirka 2400/10 = 240 tecken på 1 sekund.

På en dator kan du bearbeta inte bara siffror utan även texter. I det här fallet måste du koda cirka 200 olika tecken. I binär kod kräver detta minst 8 bitar (28 = 256). Detta räcker för att koda alla tecken i de engelska och ryska alfabeten (gemener och versaler), skiljetecken, symboler för aritmetiska operationer av några allmänt accepterade specialtecken.

För närvarande finns det flera kodsystem.

De vanligaste är följande kodsystem: ASCII, Windows-1251, KOI8, ISO.

ASCII (American Standard Code for Information Interchange)— standardkod för informationsutbyte)

Det finns 2 kodningstabeller fixade i ASCII-systemet: grundläggande Och förlängt. Bastabellen fixar värdena för koder från 0 till 127, utökat från 128 till 255.

De första 32 koderna (0-31) innehåller de så kallade kontrollkoderna, som inte motsvarar några språktecken, och följaktligen visas koderna varken på skärmen eller på skrivaren.

Från kod 32 till kod 127 placeras koderna för det engelska alfabetet.

Symbolerna för det nationella alfabetet är placerade i koder från 128 till 255.

Kodning Windows-1251 har blivit standarden i den ryska sektorn Wold Wide Web .

KOI8(Information Interchange Code) är en standardkodning i meddelanden E-post och telefonkonferenser.

ISO (International Standard Organization) är den internationella standarden. Denna kodning används sällan.

Uppkomsten av informatik beror på framväxten och spridningen av en ny teknik för insamling, bearbetning och överföring av information relaterad till fixering av data på maskinmedia. Informatikens huvudinstrument är datorn.

Datorn, som har fått sitt namn från sitt ursprungliga syfte att utföra beräkningar, har en andra mycket viktig användning. Det har blivit en oumbärlig assistent för människan i hennes intellektuella verksamhet och de viktigaste tekniska medlen informationsteknik. Och den snabba utvecklingen under de senaste åren av tekniska och mjukvarufunktioner persondatorer skapar spridningen av nya typer av informationsteknik verkliga möjligheter för deras användning, vilket öppnar upp kvalitativt nya sätt för användaren att vidareutveckla och anpassa sig till samhällets behov.

Desinformation

Desinformation är medvetet falsk, falsk information som ges till en motståndare eller motståndare för att mer effektivt kunna genomföra militära operationer, erhålla konkurrensfördelar, för att kontrollera informationsläckage och identifiera källan till läckan, identifiera potentiellt opålitliga kunder eller partners. Desinformation kallas också processen att manipulera information, såsom: vilseleda någon genom att tillhandahålla ofullständig information eller fullständig, men inte längre relevant information, förvrängning av sammanhanget, förvrängning av någon del av informationen.

Desinformation, som vi ser, är resultatet av mänsklig aktivitet, önskan att skapa ett falskt intryck och följaktligen driva på de nödvändiga handlingarna och/eller passiviteten.

Information är information om något.

Konceptet och typerna av information, överföring och bearbetning, sökning och lagring av information

Information är definition

Information är några intelligens, mottagna och sända, lagrade av olika källor. - det här är hela uppsättningen information om världen omkring oss, om alla typer av processer som äger rum i den, som kan uppfattas av levande organismer, elektroniska maskiner och andra informationssystem.

- Det här betydande information om något, när formen för deras presentation också är information, det vill säga den har en formateringsfunktion i enlighet med sin egen natur.

Information är allt som kan kompletteras med våra kunskaper och antaganden.

Information är information om något, oavsett formen på deras presentation.

Information är det psykiska hos vilken psykofysisk organism som helst, producerat av den när man använder något medel, som kallas informationsmedlet.

Information är information som uppfattas av en person och (eller) speciell. enheter som en återspegling av fakta i den materiella eller andliga världen i bearbeta kommunikation.

Information är uppgifter organiserade på ett sådant sätt att det är meningsfullt för den person som hanterar dem.

Information är värdet en person lägger på data baserat på de kända konventioner som används för att representera den.

Information är information, förklaring, presentation.

Information är all data eller information som någon är intresserad av.

Information är information om föremål och fenomen i miljön, deras parametrar, egenskaper och tillstånd, som uppfattas av informationssystem (levande organismer, kontrollmaskiner, etc.) bearbeta liv och arbete.

Samma informationsmeddelande (tidningsartikel, kungörelse, brev, telegram, referens, berättelse, teckning, radiosändning, etc.) kan innehålla olika mängd information för olika personer - beroende på deras förkunskaper, på nivån av förståelse för detta meddelanden och intresse för det.

När man pratar om automatiserat arbete med information genom vissa tekniska enheter är de inte intresserade av innehållet i meddelandet, utan av hur många tecken detta meddelande innehåller.

Information (Information) är

I relation till datordatabehandling förstås information som en viss sekvens av symboliska beteckningar (bokstäver, siffror, kodade grafiska bilder och ljud etc.) som bär en semantisk belastning och presenteras i en form som är begriplig för en dator. Varje ny karaktär i en sådan teckensekvens ökar informationsvolymen för meddelandet.

För närvarande finns det ingen enskild definition av information som en vetenskaplig term. Ur olika kunskapsområdens synvinkel beskrivs detta koncept av dess specifika uppsättning funktioner. Till exempel är begreppet "information" grundläggande inom datavetenskapens gång, och det är omöjligt att definiera det genom andra, mer "enkla" begrepp (precis som i geometri är det till exempel omöjligt att uttrycka innehållet i de grundläggande begreppen "punkt", "linje", "plan" genom enklare begrepp).

Innehållet i de grundläggande, grundläggande begreppen i någon vetenskap måste förklaras med exempel eller identifieras genom att jämföra dem med innehållet i andra begrepp. När det gäller begreppet "information" är problemet med dess definition ännu mer komplicerat, eftersom det är ett allmänt vetenskapligt begrepp. Detta begrepp används inom olika vetenskaper (datavetenskap, cybernetik, biologi, fysik etc.), medan begreppet "information" i varje vetenskap förknippas med olika begreppssystem.

Begreppet information

I modern vetenskap två typer av information övervägs:

Objektiv (primär) information är egenskapen hos materiella objekt och fenomen (processer) för att generera en mängd olika tillstånd, som genom interaktioner (fundamentala interaktioner) överförs till andra objekt och inpräntas i deras struktur.

Subjektiv (semantisk, semantisk, sekundär) information är det semantiska innehållet i objektiv information om den materiella världens objekt och processer, formad av det mänskliga sinnet med hjälp av semantiska bilder (ord, bilder och förnimmelser) och fixerad på någon materiell bärare .

I vardaglig mening är information information om omvärlden och de processer som äger rum i den, uppfattad av en person eller en speciell enhet.

För närvarande finns det ingen enskild definition av information som en vetenskaplig term. Ur olika kunskapsområdens synvinkel beskrivs detta koncept av dess specifika uppsättning funktioner. Enligt begreppet K. Shannon är information den borttagna osäkerheten, d.v.s. Information som i en eller annan grad bör ta bort den osäkerhet som förvärvaren har innan de tas emot, utökar hans förståelse av objektet med användbar information.

Ur Gregory Betons synvinkel är den elementära informationsenheten en "omhändertagande skillnad" eller en effektiv skillnad för något större uppfattningssystem. De skillnaderna som inte uppfattas, kallar han "potentiella", och upplevda - "aktiva". "Information består av likgiltiga skillnader" (c) "All uppfattning om information är nödvändigtvis ett förvärv av information om en skillnad." Ur datavetenskapens synvinkel har information ett antal grundläggande egenskaper: nyhet, relevans, tillförlitlighet, objektivitet, fullständighet, värde etc. Logikens vetenskap är främst involverad i analysen av information. Ordet "information" kommer från det latinska ordet informatio, som i översättning betyder information, förtydligande, bekantskap. Begreppet information övervägdes av forntida filosofer.

Information (Information) är

Före den industriella revolutionen förblev definitionen av informationens essens främst filosofernas privilegium. Vidare började vetenskapen om cybernetik, som var ny på den tiden, överväga frågor om informationsteori.

Ibland, för att förstå essensen av ett koncept, är det användbart att analysera innebörden av ordet som betecknar detta koncept. Att belysa ordets interna form och studera historien om dess användning kan kasta oväntat ljus över dess innebörd, översköljd av den vanliga "teknologiska" användningen av detta ord och moderna konnotationer.

Ordet information kom in i det ryska språket under Petrine-eran. För första gången är det antecknat i "andliga förordningar" från 1721 i betydelsen "representation, begrepp om något". (På europeiska språk fixades det tidigare - runt 1300-talet.)

Information (Information) är

Baserat på denna etymologi kan information betraktas som varje betydande förändring i form, eller, med andra ord, alla materiellt fixerade spår som bildas av samverkan mellan föremål eller krafter och som är tillgängliga för förståelse. Information är alltså en omvandlad energiform. Bäraren av information är ett tecken, och vägen för dess existens är tolkning: avslöjar betydelsen av ett tecken eller en sekvens av tecken.

Betydelsen kan vara en händelse som rekonstrueras från det tecken som orsakade dess förekomst (vid "naturliga" och ofrivilliga tecken, såsom spår, bevis etc.), eller ett meddelande (när det gäller konventionella tecken som är karakteristiska för sfären av språket). Det är den andra typen av tecken som utgör den mänskliga kulturens kropp, som enligt en av definitionerna är "en uppsättning icke-ärftligt överförd information".

Information (Information) är

Meddelanden kan innehålla information om fakta eller tolkning av fakta (från latin interpretatio, tolkning, översättning).

En levande varelse får information genom sinnena, såväl som genom reflektion eller intuition. Informationsutbytet mellan försökspersoner är kommunikation eller kommunikation (av lat. communicatio, meddelande, överföring, härledd i sin tur från lat. communico, att göra gemensamt, att informera, prata, ansluta).

Ur praktisk synvinkel presenteras information alltid som ett budskap. Ett informationsmeddelande är associerat med en meddelandekälla, en meddelandemottagare och en kommunikationskanal.

För att återgå till den latinska etymologin för ordet information, låt oss försöka svara på frågan om exakt vilken form som ges här.

Det är uppenbart att, för det första, någon mening, som från början är formlös och outtryckt, endast existerar potentiellt och måste "byggas" för att bli uppfattad och överförd.

För det andra till det mänskliga sinnet, som är uppfostrat till att tänka strukturellt och klart. För det tredje, ett samhälle som, just för att dess medlemmar delar dessa betydelser och delar dem, får enhet och funktionalitet.

Information (Information) är

information som uttryckt rimlig mening är kunskap som kan lagras, överföras och ligga till grund för generering av annan kunskap. Formerna för kunskapsbevarande (historiskt minne) är olika: från myter, annaler och pyramider till bibliotek, museer och datoriserade databaser.

Information - information om världen omkring oss, om de processer som äger rum i den, som uppfattas av levande organismer, chefer maskiner och andra informationssystem.

Ordet "information" är latin. Under ett långt liv har dess betydelse genomgått evolution, ibland expanderat, ibland begränsat dess gränser till det yttersta. Till en början betydde ordet "information": "representation", "koncept", sedan - "information", "meddelandeöverföring".

På senare år har forskare bestämt att den vanliga (allmänt accepterade) betydelsen av ordet "information" är för elastisk, vag och gett det en sådan betydelse: "ett mått på säkerhet i ett meddelande."

Information (Information) är

Informationsteorin väcktes till liv av praktikens behov. Dess förekomst är förknippad med arbete Claude Shannon "Mathematical Theory of Communication", publicerad 1946. Grunderna för informationsteori är baserade på de resultat som många forskare har erhållit. Under andra hälften av 1900-talet surrade världen av överförd information som gick genom telefon- och telegrafkablar och radiokanaler. Senare dök det upp elektroniska datorer - informationsprocessorer. Och för den tiden var informationsteorins huvuduppgift först och främst att öka effektiviteten i kommunikationssystemens funktion. Svårigheten med konstruktion och drift av medel, system och kommunikationskanaler är att det inte räcker för konstruktören och ingenjören att lösa problemet från fysiska och energimässiga positioner. Ur dessa synpunkter kan systemet vara det mest perfekta och ekonomiska. Men det är också viktigt när man skapar överföringssystem att vara uppmärksam på hur mycket information som kommer att passera genom detta överföringssystem. När allt kommer omkring kan information kvantifieras, beräknas. Och de agerar i sådana beräkningar på det vanligaste sättet: de abstraherar från innebörden av meddelandet, eftersom de avsäger sig konkrethet i de aritmetiska operationerna som är bekanta för oss alla (som från tillägget av två äpplen och tre äpplen går de över till additionen av siffror i allmänhet: 2 + 3).

Forskarna sa att de "fullständigt ignorerade mänsklig utvärdering av information." Till en sekvens på 100 bokstäver, till exempel, tilldelar de information mening, oavsett om den informationen är meningsfull och om den i sin tur praktisk tillämpning är meningsfull. Den kvantitativa metoden är den mest utvecklade grenen av informationsteorin. Enligt denna definition har en samling på 100 bokstäver – en fras på 100 bokstäver från en tidning, Shakespeares pjäs eller Einsteins teorem – exakt samma mängd information.

Denna kvantifiering av information är mycket användbar och praktisk. Det motsvarar exakt kommunikationsingenjörens uppgift, som ska förmedla all information som finns i det inlämnade telegrammet, oavsett värdet av denna information för adressaten. Kommunikationskanalen är själlös. En sak är viktig för det sändande systemet: att överföra den nödvändiga mängden information på en viss tid. Hur beräknar man mängden information i ett visst meddelande?

Information (Information) är

Bedömningen av informationsmängden baseras på sannolikhetsteorins lagar, närmare bestämt bestäms den genom sannolikheter evenemang. Detta är förståeligt. Budskapet har ett värde, bär information först när vi lär oss av det om utgången av en händelse som har en slumpmässig karaktär, när den till viss del är oväntad. Budskapet om det redan kända innehåller trots allt ingen information. De där. om någon till exempel ringer dig telefonapparat och säger: "Det är ljust på dagen och mörkt på natten," så kommer ett sådant meddelande bara att överraska dig med det absurda i uttalandet om det uppenbara och välkända, och inte med nyheterna som det innehåller. En annan sak, till exempel resultatet av loppet på loppen. Vem kommer först? Resultatet här är svårt att förutsäga. Ju mer händelsen av intresse för oss har slumpmässiga utfall, desto mer värdefullt budskap om resultatet, desto mer information. Ett händelsemeddelande som bara har två lika möjliga utfall innehåller en bit information som kallas bit. Valet av informationsenhet är inte oavsiktligt. Det är associerat med det vanligaste binära sättet att koda det under överföring och bearbetning. Låt oss försöka, åtminstone i den mest förenklade formen, att föreställa oss den där allmänna principen om kvantitativ utvärdering av information, som är hörnstenen i hela informationsteorin.

Vi vet redan att mängden information beror på sannolikheter vissa utfall av en händelse. Om en händelse, som forskare säger, har två lika sannolika utfall, betyder det att varje utfall är lika med 1/2. Detta är sannolikheten att få huvud eller svans när man kastar ett mynt. Om en händelse har tre lika sannolika utfall, är sannolikheten för varje 1/3. Observera att summan av sannolikheterna för alla utfall alltid är lika med ett: trots allt kommer ett av alla möjliga utfall definitivt att komma. En händelse kan, som du förstår, få ojämlika utfall. Så i en fotbollsmatch mellan starka och svaga lag är sannolikheten att ett starkt lag vinner hög - till exempel 4/5. dragningen är mycket mindre, till exempel 3/20. Sannolikheten för nederlag är mycket liten.

Det visar sig att mängden information är ett mått på att minska osäkerheten i någon situation. Olika mängder information sänds över kommunikationskanaler och mängden information som passerar genom kanalen kan inte överstiga dess kapacitet. Och det bestäms av hur mycket information som passerar här per tidsenhet. En av karaktärerna i Jules Vernes roman Den mystiska ön, journalisten Gideon Spillet, telefonapparat kapitel ur Bibeln så att hans konkurrenter inte kunde dra nytta av telefonanslutning. I det här fallet laddades kanalen helt och mängden information var lika med noll, eftersom abonnenten fick information som var känd för honom. Detta betyder att kanalen var ledig och skickade ett strikt definierat antal pulser utan att ladda dem med något. Under tiden, ju mer information var och en av ett visst antal pulser bär, desto mer fullständigt används kanalbandbredden. Därför är det nödvändigt att intelligent koda information för att hitta ett ekonomiskt, snålt språk för att överföra meddelanden.

Informationen "siktas" på det mest grundliga sättet. I telegrafen avbildas ofta förekommande bokstäver, bokstäverkombinationer, till och med hela fraser med en kortare uppsättning nollor och ettor, och de som är mindre vanliga visas med en längre. I det fall då längden på kodordet reduceras för ofta förekommande symboler och ökas för sällan förekommande, talar man om effektiv kodning av information. Men i praktiken händer det ofta att koden som härrör från den mest noggranna "sållningen", en bekväm och ekonomisk kod, kan förvränga meddelandet på grund av störningar, vilket tyvärr alltid händer i kommunikationskanaler: ljudförvrängning i telefonen, atmosfärisk brus i , förvrängning eller mörkare av bilden i tv, överföringsfel i telegraf. Dessa störningar, eller, som de kallas av experter, buller, faller på informationen. Och från detta finns de mest otroliga och, naturligtvis, obehagliga överraskningar.

Därför, för att öka tillförlitligheten i överföringen och behandlingen av information, är det nödvändigt att införa extra tecken - ett slags skydd mot förvrängning. De - dessa extra tecken - bär inte själva innehållet i meddelandet, de är överflödiga. Ur informationsteoretisk synvinkel är allt som gör ett språk färgstarkt, flexibelt, rikt på nyanser, mångfacetterat, mångfaldigt, överflödig. Hur överflödigt från sådana positioner är Tatyanas brev till Onegin! Hur mycket informationsexcesser finns i det för ett kort och begripligt meddelande "Jag älskar dig"! Och hur informationsmässigt korrekta är de handritade skyltarna som är förståeliga för alla och alla som går in i tunnelbanan idag, där det istället för ord och fraser i meddelanden finns lakoniska symboliska skyltar som indikerar: "Entré", "Exit".

I detta avseende är det användbart att påminna om en anekdot som en gång berättades av den berömda amerikanske vetenskapsmannen Benjamin Franklin om en hattmakare som bjöd in sina vänner för att diskutera ett skyltprojekt. Den var tänkt att rita en hatt på skylten och skriva: "John Thompson, hattmakaren, tillverkar och säljer hattar för kontanter». En vän märkte att orden "för kontanter pengar» är överflödiga - en sådan påminnelse skulle vara stötande för köpare. En annan hittade också överflödigt ord"säljer" eftersom det säger sig självt att hattmakaren säljer hattar och inte ger bort dem gratis. Den tredje tyckte att orden "hatter" och "gör hattar" var en onödig tautologi, och de sista orden slängdes ut. Den fjärde föreslog att man skulle kasta ut ordet "hatter" - den målade hatten säger tydligt vem John Thompson är. Slutligen försäkrade den femte att för köpare det var helt likgiltigt om hattmakaren skulle heta John Thompson eller på annat sätt, och föreslog att man skulle avstå från denna indikation.. Så till slut fanns det inget kvar på skylten än en hatt. Naturligtvis, om människor bara använde sådana koder, utan redundans i meddelanden, skulle alla "informationsformulär" - böcker, rapporter, artiklar - vara extremt korta. Men de skulle förlora i förståelighet och skönhet.

Information kan delas in i typer enligt olika kriterier: i sanning: sant och falskt;

enligt sättet att uppfatta:

Visuell - uppfattas av synens organ;

Auditiv - uppfattas av hörselorganen;

Taktil - uppfattas av taktila receptorer;

Lukt - uppfattas av luktreceptorer;

Smak - Uppfattas av smaklökarna.

i form av presentation:

Text - överförs i form av symboler avsedda att beteckna språkets lexem;

Numerisk - i form av siffror och tecken som anger matematiska operationer;

Grafik - i form av bilder, objekt, grafer;

Ljud - muntligt eller i form av en inspelning, överföring av språklexem med auditiva medel.

enligt överenskommelse:

Mass - innehåller trivial information och arbetar med en uppsättning begrepp som är förståeliga för de flesta av samhället;

Special - innehåller en specifik uppsättning begrepp, när den används överförs information som kanske inte är tydlig för huvuddelen av samhället, men som är nödvändig och förståelig inom en smal social grupp där denna information används;

Hemlighet - överförs till en smal krets av människor och genom slutna (säkra) kanaler;

Personlig (privat) - en uppsättning information om en person som bestämmer den sociala positionen och typerna av sociala interaktioner inom befolkningen.

efter värde:

Relevant - information är värdefull vid en given tidpunkt;

Pålitlig - information mottagen utan förvrängning;

Förståelig - information uttryckt på ett språk som är förståeligt för den person som den är avsedd för;

Fullständig - information tillräcklig för att fatta rätt beslut eller förståelse;

Användbar - användbarheten av information bestäms av personen som fick informationen, beroende på mängden möjligheter för dess användning.

Värdet av information inom olika kunskapsområden

Inom informationsteorin utvecklas många system, metoder, tillvägagångssätt, idéer nuförtiden. Men forskare tror att nya trender kommer att läggas till de moderna trenderna inom informationsteori, nya idéer kommer att dyka upp. Som bevis på riktigheten av deras antaganden citerar de vetenskapens "levande", utvecklande natur, påpekar att informationsteori förvånansvärt snabbt och bestämt introduceras i de mest skilda områdena av mänsklig kunskap. Informationsteori har trängt in i fysik, kemi, biologi, medicin, filosofi, lingvistik, pedagogik, ekonomi, logik, tekniska vetenskaper och estetik. Enligt experterna själva gick informationsläran, som uppstod på grund av behoven hos teorin om kommunikation och cybernetik, över sina gränser. Och nu har vi kanske rätt att tala om information som ett vetenskapligt koncept som ger forskarna en teoretisk och informativ metod med vilken du kan tränga in i många vetenskaper om livlig och livlös natur, om samhället, vilket gör det möjligt att inte bara för att se alla problem från ett nytt perspektiv, men också för att se det osedda. Det är därför som termen "information" har blivit utbredd i vår tid, och blivit en del av begrepp som informationssystem, informationskultur, till och med informationsetik.

Många vetenskapliga discipliner använder informationsteori för att betona en ny riktning i de gamla vetenskaperna. Så uppstod till exempel informationsgeografi, informationsekonomi, informationslag. Men begreppet "information" har blivit oerhört viktigt i samband med utvecklingen av den senaste datatekniken, automatiseringen av mentalt arbete, utvecklingen av nya kommunikationsmedel och informationsbehandling, och särskilt med framväxten av datavetenskap. En av informationsteorins viktigaste uppgifter är studiet av informationens natur och egenskaper, skapandet av metoder för dess bearbetning, i synnerhet omvandlingen av en mängd olika modern information till datorprogram, med hjälp av vilken automatisering av mentalt arbete sker - ett slags förstärkning av intellektet, och därav utvecklingen av samhällets intellektuella resurser.

Ordet "information" kommer från det latinska ordet informatio, som betyder information, förtydligande, bekantskap. Begreppet "information" är grundläggande inom datavetenskapens gång, men det är omöjligt att definiera det genom andra, mer "enkla" begrepp.Begreppet "information" används inom olika vetenskaper och inom varje vetenskap begreppet "information" "information" förknippas med olika begreppssystem. Information i biologi: Biologi studerar vilda djur och begreppet "information" är förknippat med det lämpliga beteendet hos levande organismer. I levande organismer överförs och lagras information med hjälp av föremål av olika fysisk natur (DNA-tillstånd), som betraktas som tecken på biologiska alfabet. Genetisk information ärvs och lagras i alla celler hos levande organismer. Filosofiskt förhållningssätt: information är interaktion, reflektion, kognition. Cybernetisk ansats: information är egenskaper chef signal som sänds över kommunikationslinjen.

Informationens roll i filosofin

Det subjektivas traditionalism har alltid dominerat i de tidiga definitionerna av information som kategorier, begrepp, egenskaper hos den materiella världen. Information finns utanför vårt medvetande, och kan endast reflekteras i vår perception som ett resultat av interaktion: reflektion, läsning, mottagande i form av en signal, stimulans. Information är inte materiell, som alla egenskaper hos materia. Information står i följande ordning: materia, rum, tid, konsistens, funktion, etc., som är de grundläggande begreppen för en formaliserad återspegling av objektiv verklighet i dess fördelning och föränderlighet, mångfald och manifestationer. Information är en egenskap hos materia och återspeglar dess egenskaper (tillstånd eller förmåga att interagera) och kvantitet (mått) genom interaktion.

Ur en materiell synvinkel är information ordningen för objekten i den materiella världen. Till exempel är bokstävernas ordning på ett pappersark enligt vissa regler skriftlig information. Sekvensen av flerfärgade prickar på ett pappersark enligt vissa regler är grafisk information. Ordningen på musiknoterna är musikinformation. Ordningen på gener i DNA är ärftlig information. Ordningen på bitar i en dator är datorinformation och så vidare. och så vidare. För genomförandet av informationsutbyte krävs närvaron av nödvändiga och tillräckliga villkor.

Information (Information) är

De nödvändiga villkoren:

Närvaron av minst två olika objekt i den materiella eller icke-materiella världen;

Förekomsten av föremål i gemensam egendom som gör att du kan identifiera föremål som en informationsbärare;

Objekt har en specifik egenskap som gör att de kan skilja objekt från varandra;

Närvaron av en rymdegenskap som låter dig bestämma ordningen på objekt. Till exempel är arrangemanget av skriftlig information på papper en specifik egenskap hos papper som gör att bokstäver kan ordnas från vänster till höger och uppifrån och ned.

Det finns bara ett tillräckligt villkor: närvaron av en subjekt som kan känna igen information. Detta är en person och ett mänskligt samhälle, djursamhällen, robotar, etc. Ett informationsmeddelande konstrueras genom att man väljer kopior av objekt från basen och arrangerar dessa objekt i rymden i en viss ordning. Längden på informationsmeddelandet definieras som antalet kopior av basobjekten och uttrycks alltid som ett heltal. Det är nödvändigt att skilja mellan längden på ett informationsmeddelande, som alltid mäts som ett heltal, och mängden kunskap som finns i ett informationsmeddelande, som mäts i en okänd måttenhet. Ur en matematisk synvinkel är information en sekvens av heltal som skrivs i en vektor. Siffrorna är numret på objektet i informationsunderlaget. Vektorn kallas informationsinvarianten, eftersom den inte beror på basobjektens fysiska natur. Ett och samma informationsmeddelande kan uttryckas i bokstäver, ord, meningar, filer, bilder, anteckningar, sånger, videoklipp, valfri kombination av alla tidigare namngivna.

Information (Information) är

Informationens roll i fysiken

information är information om omvärlden (objekt, process, fenomen, händelse), som är föremål för transformation (inklusive lagring, överföring, etc.) och används för att utveckla beteende, för att fatta beslut, för att hantera eller för att lära.

Informationens egenskaper är följande:

Detta är den viktigaste resursen för modern produktion: den minskar behovet av mark, arbetskraft, kapital, minskar kostnaderna för råvaror och energi. Så, till exempel, med möjligheten att arkivera dina filer (det vill säga att ha sådan information), kan du inte spendera pengar på att köpa nya disketter;

Information väcker liv i nya produktioner. Till exempel var uppfinningen av laserstrålen orsaken till uppkomsten och utvecklingen av produktionen av laser (optiska) skivor;

Information är en vara, och information förlorar den inte efter försäljningen. Så om en student informerar sin vän om schemat för klasser under terminen, kommer han inte att förlora denna information för sig själv;

Information ger ytterligare värde till andra resurser, i synnerhet arbetskraft. Verkligen en anställd högre utbildning värderas högre än genomsnittet.

Som följer av definitionen förknippas alltid tre begrepp med information:

Källan till information är det element i omvärlden (objekt, fenomen, händelse), information om vilken är föremål för transformation. Så, informationskällan som läsaren av denna lärobok för närvarande får är datavetenskap som en sfär av mänsklig aktivitet;

Den som förvärvar information är den del av omvärlden som använder information (för att utveckla beteende, fatta beslut, hantera eller lära). Den som skaffar denna information är läsaren själv;

En signal är en materialbärare som fångar information för dess överföring från en källa till en mottagare. I det här fallet är signalen elektronisk till sin natur. Om studenten tar handboken på biblioteket kommer samma information att finnas på papper. Genom att läsas och memoreras av en student kommer informationen att få en annan bärare - biologisk, när den "inspelas" i elevens minne.

Signalen är det viktigaste elementet i denna krets. Formerna för dess presentation, liksom de kvantitativa och kvalitativa egenskaperna hos informationen i den, som är viktiga för den som skaffar information, diskuteras senare i detta avsnitt av läroboken. De viktigaste egenskaperna hos datorn som det huvudsakliga verktyget som mappar informationskällan till en signal (länk 1 i figuren) och "föra" signalen till mottagaren av information (länk 2 i figuren) ges i avsnittet Dator . Strukturen för de procedurer som implementerar länkarna 1 och 2 och utgör informationsprocessen är föremål för övervägande i delen Informationsprocessen.

Objekten i den materiella världen befinner sig i ett tillstånd av kontinuerlig förändring, vilket kännetecknas av utbytet av energi från objektet med miljön. En förändring i ett objekts tillstånd leder alltid till en ändring av ett annat objekts tillstånd i miljön. Detta fenomen, oavsett hur, vilka särskilda tillstånd och vilka särskilda objekt som har förändrats, kan betraktas som en signalöverföring från ett objekt till ett annat. Att ändra tillståndet för ett objekt när en signal skickas till det kallas signalregistrering.

En signal eller en sekvens av signaler bildar ett meddelande som kan uppfattas av mottagaren i en eller annan form, såväl som i en eller annan volym. Information i fysik är en term som kvalitativt generaliserar begreppen "signal" och "meddelande". Om signaler och meddelanden kan kvantifieras, så kan vi säga att signaler och meddelanden är måttenheter för mängden information. Meddelandet (signalen) tolkas olika av olika system. Till exempel, en lång och två korta pip i följd i morsekodterminologi är bokstaven de (eller D), i BIOS-terminologi från award, ett grafikkortsfel.

Information (Information) är

Informationens roll i matematik

Inom matematik är informationsteori (matematisk kommunikationsteori) en gren av tillämpad matematik som definierar begreppet information, dess egenskaper och etablerar begränsande samband för dataöverföringssystem. Huvudgrenarna inom informationsteorin är källkodning (kompressiv kodning) och kanalkodning (bruskorrigerande). Matematik är mer än en vetenskaplig disciplin. Det skapar ett enda språk för all vetenskap.

Ämnet för matematikforskning är abstrakta objekt: antal, funktion, vektor, mängd och andra. Dessutom introduceras de flesta av dem axiomatiskt (axiom), d.v.s. utan något samband med andra begrepp och utan någon definition.

Information (Information) är

information är inte bland ämnena för studier av matematik. Men ordet "information" används i matematiska termer - egen information och ömsesidig information, relaterad till den abstrakta (matematiska) delen av informationsteorin. Men i matematisk teori är begreppet "information" förknippat med uteslutande abstrakta objekt - slumpvariabler, medan i modern informationsteori betraktas detta begrepp mycket mer allmänt - som en egenskap hos materiella objekt. Kopplingen mellan dessa två identiska termer är obestridlig. Det var den matematiska apparaten för slumptal som användes av författaren till informationsteorin Claude Shannon. Han menar själv med termen "information" något fundamentalt (icke reducerbart). Shannons teori antar intuitivt att information har innehåll. Information minskar den övergripande osäkerheten och informationsentropin. Mängden information tillgänglig att mäta. Han varnar dock forskare för mekanisk överföring av begrepp från hans teori till andra vetenskapsområden.

"Sökandet efter sätt att tillämpa teorin om information inom andra vetenskapsområden reduceras inte till en trivial överföring av termer från ett vetenskapsområde till ett annat. Denna sökning genomförs i en lång process av att lägga fram nya hypoteser och deras experimentella verifiering." K. Shannon.

Information (Information) är

Informationens roll i cybernetik

Grundaren av cybernetik, Norbert Wiener, talade om information enligt följande:

information är inte materia eller energi, information är information." Men huvuddefinitionen av information, som han gav i flera av sina böcker, är följande: information är en beteckning på innehåll som tas emot av oss från den yttre världen, i färd med att anpassa oss och våra känslor.

Information är grundbegreppet för cybernetik, precis som ekonomisk intelligens är grundbegreppet för ekonomisk kybernetik.

Det finns många definitioner av denna term, de är komplexa och motsägelsefulla. Anledningen är uppenbarligen att olika vetenskaper behandlar cybernetik som ett fenomen, och cybernetik är bara den yngsta av dem. I. är föremål för studier av sådana vetenskaper som vetenskapen om management, matematik, genetik och teorin om massmedier I. (tryck, radio, television), datavetenskap, hantering av problemen med vetenskapligt och tekniskt I., etc. Slutligen har filosofer nyligen visat stort intresse för I.s problem: de tenderar att betrakta I. som en av de viktigaste universella egenskaperna hos materien , förknippad med begreppet reflektion. Med alla tolkningar av begreppet I. antar det att det finns två objekt: källan till I. och förvärvaren (mottagaren) av I. Överföringen av I. från en till en annan sker med hjälp av signaler som generellt sett talar, kanske inte har något fysiskt samband med dess innebörd: detta bestäms förhållandet genom överenskommelse. Till exempel gjorde ett slag mot veche-klockan att det var nödvändigt att samlas på torget, men för de som inte kände till denna ordning meddelade han inget I.

I situationen med vesperklockan vet personen som är inblandad i avtalet om signalens betydelse att det för tillfället kan finnas två alternativ: vesper kommer att äga rum eller inte. Eller, för att uttrycka det på I. teorins språk, en obestämd händelse (veche) har två utfall. Den mottagna signalen leder till en minskning av osäkerheten: personen vet nu att händelsen (veche) bara har ett resultat - det kommer att äga rum. Men om det i förväg var känt att vechen skulle äga rum vid en sådan och en timme, meddelade klockan inget nytt. Det följer av detta att ju mindre sannolikt (d.v.s. mer oväntat) meddelandet är, desto mer I. innehåller det, och vice versa, desto mer sannolikt är utfallet före händelsen, desto mindre I. innehåller signalen. Ungefär sådana resonemang ledde på 40-talet. 1900-talet till uppkomsten av en statistisk, eller "klassisk", teori om I., som definierar begreppet I. genom ett mått för att minska osäkerheten i kunskap om genomförandet av en händelse (ett sådant mått kallades entropi). N. Wiener, K. Shannon och de sovjetiska vetenskapsmännen A. N. Kolmogorov, V. A. Kotelnikov och andra stod vid ursprunget till denna vetenskap. .. lagringskapaciteten för I.-enheter etc., som fungerade som en kraftfull stimulans för utvecklingen av cybernetik som en vetenskap och elektronisk datorteknik som en praktisk tillämpning av cybernetikens prestationer.

När det gäller definitionen av värdet, användbarheten av I. för mottagaren, finns det fortfarande mycket olöst, oklart. Om vi ​​utgår från behoven för ekonomisk förvaltning och följaktligen ekonomisk cybernetik, kan information definieras som all information, kunskap, meddelanden som hjälper till att lösa ett visst ledningsproblem (det vill säga minska osäkerheten i dess resultat). Då öppnar sig vissa möjligheter för att utvärdera I.: det är ju nyttigare, mer värdefullt, ju förr eller med mindre kostar leder till lösningen av problemet. Begreppet I. ligger nära begreppet data. Det finns dock en skillnad mellan dem: data är signaler som OCH fortfarande måste extraheras ur. Databehandling är processen att reducera dem till en form som är lämplig för detta.

Processen för deras överföring från källan till förvärvaren och perception som I. kan betraktas som passagen av tre filter:

Fysisk eller statistisk (en rent kvantitativ begränsning av kanalens bandbredd, oavsett innehållet i datan, det vill säga syntaktisk);

Semantisk (val av de data som kan förstås av mottagaren, dvs. motsvarar synonymordboken för hans kunskap);

Pragmatisk (urval bland den förstådda informationen av de som är användbara för att lösa ett givet problem).

Detta visas väl i diagrammet hämtat från E. G. Yasins bok om ekonomisk information. Följaktligen särskiljs tre aspekter av studiet av I.-problem - syntaktisk, semantisk och pragmatisk.

I. är enligt sitt innehåll indelat i sociopolitisk, socioekonomisk (inklusive ekonomisk I.), vetenskaplig och teknisk, etc. I allmänhet finns det många klassificeringar av I., de är uppbyggda på olika grunder. Som regel, på grund av begreppens närhet, byggs dataklassificeringar på samma sätt. Till exempel är information uppdelad i statisk (konstant) och dynamisk (variabel), medan data delas in i konstanter och variabler. En annan division är primär, derivat, output I. (data klassificeras på samma sätt). Den tredje divisionen är I. att hantera och informera. Den fjärde är redundant, användbar och falsk. Femte - komplett (kontinuerlig) och selektiv. Denna idé om Wiener ger en direkt indikation på informationens objektivitet, dvs. dess existens i naturen är oberoende av människans medvetande (perception).

Information (Information) är

Modern kybernetik definierar objektiv information som en objektiv egenskap hos materiella objekt och fenomen för att generera en mängd olika tillstånd som överförs från ett objekt (process) till ett annat genom grundläggande interaktioner av materia och inpräglat i dess struktur. Ett materialsystem inom kybernetik betraktas som en uppsättning objekt som själva kan vara i olika tillstånd, men tillståndet för vart och ett av dem bestäms av tillstånden för andra objekt i systemet.

Information (Information) är

I naturen är uppsättningen av systemtillstånd information, själva tillstånden är den primära koden eller källkoden. Således är varje materialsystem en informationskälla. Cybernetik definierar subjektiv (semantisk) information som innebörden eller innehållet i ett meddelande.

Informationens roll i datavetenskap

Ämnet för vetenskap är just data: metoder för deras skapande, lagring, bearbetning och överföring. Innehåll (även: "fylla" (i sammanhanget), "webbplatsinnehåll") är en term som betyder all typ av information (både textuell och multimedia - bilder, ljud, video) som utgör innehållet (visualiserat, för besökaren, innehåll) på webbplatsen. Den används för att separera begreppet information som utgör den interna strukturen på sidan/webbplatsen (koden), från den som så småningom kommer att visas på skärmen.

Ordet "information" kommer från det latinska ordet informatio, som betyder information, förtydligande, bekantskap. Begreppet "information" är grundläggande inom datavetenskapens gång, men det är omöjligt att definiera det genom andra, mer "enkla" begrepp.

Följande tillvägagångssätt för definitionen av information kan särskiljas:

Traditionell (vanlig) - används inom datavetenskap: information är information, kunskap, meddelanden om sakernas tillstånd som en person uppfattar från omvärlden med hjälp av sinnena (syn, hörsel, smak, lukt, känsel).

Probabilistisk - används i teorin om information: information är information om objekt och fenomen i miljön, deras parametrar, egenskaper och tillstånd, vilket minskar graden av osäkerhet och ofullständighet av kunskap om dem.

Information lagras, överförs och bearbetas i symbolisk (tecken)form. Samma information kan presenteras i olika former:

Signerad skrift, bestående av olika tecken, bland vilka det finns en symbolisk i form av text, siffror, specialerbjudanden. symboler; grafisk; tabell etc.;

Formen av gester eller signaler;

Muntlig verbal form (samtal).

Presentationen av information sker med hjälp av språk, som teckensystem, som är uppbyggda utifrån ett visst alfabet och har regler för att utföra operationer på tecken. Språk är ett visst symboliskt system för att representera information. Existera:

Naturliga språk är talade språk i talad och skriftlig form. I vissa fall kan talat språk ersättas med språket för ansiktsuttryck och gester, språket för speciella tecken (till exempel vägmärken);

Formella språk är speciella språk för olika områden av mänsklig aktivitet, som kännetecknas av ett strikt fast alfabet, strängare regler för grammatik och syntax. Dessa är musikens språk (noter), matematikens språk (siffror, matematiska tecken), talsystem, programmeringsspråk osv. I hjärtat av alla språk är alfabetet - en uppsättning symboler / tecken. Det totala antalet symboler i ett alfabet kallas alfabetets kardinalitet.

Informationsbärare - ett medium eller en fysisk kropp för överföring, lagring och reproduktion av information. (Dessa är elektriska, ljus, termiska, ljud, radio signaler, magnetiska och laserskivor, publikationer, fotografier etc.)

Informationsprocesser är processer förknippade med mottagande, lagring, bearbetning och överföring av information (dvs. åtgärder som utförs med information). De där. Detta är processer under vilka innehållet i informationen eller formen på dess presentation förändras.

För att säkerställa informationsprocessen behövs en informationskälla, en kommunikationskanal och en informationsinhämtare. Källan sänder (sänder) information och mottagaren tar emot (uppfattar) den. Den överförda informationen uppnås från källan till mottagaren med hjälp av en signal (kod). Genom att ändra signalen kan du få information.

Eftersom informationen är ett objekt för transformation och användning kännetecknas den av följande egenskaper:

Syntax är en egenskap som bestämmer hur information presenteras på en bärare (i en signal). Så denna information presenteras på elektroniska medier med ett specifikt typsnitt. Här kan du också överväga sådana infsom typsnittets stil och färg, dess storlek, radavstånd etc. Valet av de nödvändiga parametrarna som syntaktiska egenskaper bestäms uppenbarligen av den föreslagna transformationsmetoden. Till exempel, för en synskadad person, är teckenstorleken och färgen avgörande. Om du tänker gå in given text in i en dator via en skanner är pappersstorleken viktig;

Semantik är en egenskap som definierar betydelsen av information som motsvarigheten av en signal till den verkliga världen. Så, semantiken för signalen "datavetenskap" är i definitionen som gavs tidigare. Semantik kan ses som en viss överenskommelse, känd för den som inhämtar information, om vad varje signal betyder (den så kallade tolkningsregeln). Det är till exempel signalernas semantik som studeras av en nybörjare som studerar vägreglerna och lär sig vägmärken (i det här fallet fungerar själva skyltarna som signaler). Semantiken hos ord (signaler) lär sig av en praktikant för vissa främmande språk. Vi kan säga att meningen med undervisning i datavetenskap är att studera semantiken för olika signaler - kärnan i nyckelbegreppen i denna disciplin;

Pragmatik är en egenskap som bestämmer informationens inflytande på förvärvarens beteende. Så pragmatiken i informationen som läsaren av den här studieguiden tar emot är åtminstone ett framgångsrikt godkänt av datavetenskapsprovet. Jag skulle vilja tro att pragmatiken i detta arbete inte kommer att begränsas till detta, och det kommer att tjäna för vidare utbildning och professionell aktivitet för läsaren.

Information (Information) är

Det bör noteras att signaler med olika syntax kan ha samma semantik. Till exempel betyder signalerna "dator" och "dator" en elektronisk anordning för att konvertera information. I det här fallet brukar man tala om signalsynonymi. Å andra sidan kan en signal (dvs information med en syntaktisk egenskap) ha olika pragmatik för konsumenter och olika semantik. En vägskylt, känd som en ”tegelsten” och som har en väldefinierad semantik (”ingen infart”), innebär alltså ett tillträdesförbud för en bilist, men påverkar inte en fotgängare på något sätt. Samtidigt kan "nyckel"-signalen ha olika semantik: en g-klav, en fjäderklav, en nyckel för att öppna ett lås, en nyckel som används inom datavetenskap för att koda en signal för att skydda den från obehörig åtkomst (i i detta fall talar vi om signalhomoonymi). Det finns signaler - antonymer som har motsatt semantik. Till exempel "kallt" och "varmt", "snabbt" och "långsamt" osv.

Ämnet för studier av vetenskapen om informatik är just data: metoderna för deras skapande, lagring, bearbetning och överföring. Och själva informationen som registreras i data, dess meningsfulla betydelse är av intresse för användare av informationssystem som är specialister inom olika vetenskaper och verksamhetsområden: en läkare är intresserad av medicinsk information, en geolog är intresserad av geologisk information, en affärsman är intresserad av medicinsk information. intresserad av kommersiell information etc. (inklusive en datavetare som är intresserad av information om att arbeta med data).

Semiotik - vetenskapen om information

Information kan inte föreställas utan dess mottagande, bearbetning, överföring etc., det vill säga utanför ramen för informationsutbytet. Alla handlingar av informationsutbyte utförs med hjälp av symboler eller tecken, med hjälp av vilka ett system påverkar ett annat. Därför är den huvudsakliga vetenskapen som studerar information semiotik - vetenskapen om tecken och teckensystem i naturen och samhället (teckenteorin). I varje informationsutbyte kan man hitta tre av dess "deltagare", tre element: ett tecken, ett objekt som det utser, och en mottagare (användare) av tecknet.

Beroende på relationerna mellan vilka element som betraktas delas semiotik in i tre sektioner: syntaktik, semantik och pragmatik. Syntaktik studerar tecken och relationerna mellan dem. Samtidigt abstraherar den från tecknets innehåll och från dess praktiska betydelse för mottagaren. Semantik studerar förhållandet mellan tecken och de objekt de betecknar, samtidigt som man abstraherar från mottagaren av tecken och värdet av det senare: för honom. Det är tydligt att studiet av mönstren för semantisk representation av objekt i tecken är omöjligt utan att ta hänsyn till och använda de allmänna mönstren för konstruktion av teckensystem som studeras av syntaktik. Pragmatiken studerar förhållandet mellan tecken och deras användare. Inom ramen för pragmatiken studeras alla faktorer som skiljer ett informationsutbyte från ett annat, alla frågor om praktiska resultat av att använda information och dess värde för mottagaren.

Samtidigt påverkas oundvikligen många aspekter av teckenförhållandet sinsemellan och med de objekt de utpekar. Sålunda motsvarar de tre sektionerna av semiotik tre nivåer av abstraktion (distraktion) från egenskaperna hos specifika handlingar av informationsutbyte. Studiet av information i all dess mångfald motsvarar den pragmatiska nivån. Genom att distrahera från mottagaren av information, utesluta honom från övervägande, går vi vidare till att studera den på semantisk nivå. Med en distraktion från innehållet i tecken överförs analysen av information till nivån av syntaktisk. Sådan interpenetration av semiotikens huvudsektioner, associerade med olika abstraktionsnivåer, kan representeras med hjälp av schemat "Tre sektioner av semiotik och deras relation." Mätning av information utförs i tre aspekter: syntaktisk, semantisk och pragmatisk. Behovet av en sådan annan dimension av information, som kommer att visas nedan, dikteras av designpraxis och företag informationssystemens arbete. Tänk på en typisk produktionssituation.

I slutet av skiftet förbereder platsplaneraren data om genomförandet av produktionsschemat. Dessa data skickas till företagets informations- och datorcenter (ICC), där de bearbetas, och i form av rapporter om produktionsläget för närvarande utfärdas de till chefer. Baserat på mottagna data beslutar butikschefen att ändra produktionsplanen till nästa planerade eller att vidta andra organisatoriska åtgärder. Det är uppenbart att för chefen för butiken beror mängden information som sammanfattningen innehöll på omfattningen av den ekonomiska påverkan som användes i beslutsfattande, på hur användbar informationen var. För platsplaneraren bestäms mängden information i samma meddelande av riktigheten av dess överensstämmelse med det faktiska tillståndet på webbplatsen och graden av överraskning av de rapporterade fakta. Ju mer oväntade de är, desto snabbare behöver du rapportera dem till ledningen, desto mer information i detta meddelande. För ITC-anställda kommer antalet tecken, längden på meddelandet som innehåller information att vara av största vikt, eftersom det bestämmer laddningstiden för datorutrustning och kommunikationskanaler. Samtidigt är varken informationens användbarhet eller det kvantitativa måttet på informationens semantiska värde praktiskt taget av intresse för dem.

När vi organiserar ett produktionsledningssystem, bygger modeller för att välja en lösning, kommer vi naturligtvis att använda användbarheten av information som ett mått på informationsinnehållet i meddelanden. När man bygger ett system bokföring och rapportering som ger vägledning om framstegen i produktionsprocessen, bör nyheten i den mottagna informationen tas som ett mått på informationsmängden. Företag Samma procedurer för mekanisk bearbetning av information kräver mätning av volymen av meddelanden i form av antalet behandlade tecken. Dessa tre väsentligt olika metoder för att mäta information motsäger eller utesluter inte varandra. Tvärtom, genom att mäta information på olika skalor möjliggör de en mer fullständig och heltäckande bedömning av informationsinnehållet i varje meddelande och en mer effektiv organisation av produktionsledningssystemet. Enligt det träffande uttrycket av prof. INTE. Kobrinsky, när det kommer till ett rationellt företag av informationsflöden, visar sig informationens kvantitet, nyhet, användbarhet vara lika sammankopplad som kvantiteten, kvaliteten och kostnaden för produkter i produktion.

Information i den materiella världen

Information är ett av de allmänna begreppen som förknippas med materia. Information finns i vilket materiellt objekt som helst i form av en mängd olika tillstånd och överförs från objekt till objekt i processen för deras interaktion. Förekomsten av information som en objektiv egenskap hos materien följer logiskt sett av materiens välkända grundläggande egenskaper - struktur, kontinuerlig förändring (rörelse) och interaktion mellan materiella objekt.

Materiens struktur manifesteras som en inre splittring av integritet, en regelbunden ordning av anslutning av element i sammansättningen av helheten. Med andra ord, vilket materiellt föremål som helst, från den subatomära partikeln i Metauniversumet (Big Bang) som helhet, är ett system av sammankopplade delsystem. Som ett resultat av kontinuerlig rörelse, i vid mening som rörelse i rummet och utveckling i tid, ändrar materiella objekt sina tillstånd. Objektens tillstånd ändras också när de interagerar med andra objekt. Uppsättningen av tillstånd för materialsystemet och alla dess delsystem representerar information om systemet.

Strängt taget, på grund av osäkerhet, oändlighet, strukturella egenskaper, är mängden objektiv information i varje materiellt objekt oändlig. Denna information kallas fullständig. Det är dock möjligt att peka ut strukturella nivåer med ändliga uppsättningar av tillstånd. Information som finns på en strukturell nivå med ett ändligt antal tillstånd kallas privat. För privat information är innebörden begreppet informationsmängd.

Ur ovanstående representation följer valet av måttenhet för mängden information logiskt och enkelt. Föreställ dig ett system som bara kan vara i två lika sannolika tillstånd. Låt oss tilldela koden "1" till en av dem och "0" till den andra. Detta är den minsta mängd information som systemet kan innehålla. Det är måttenheten för information och kallas en bit. Det finns andra, svårare att definiera, metoder och enheter för att mäta mängden information.

Beroende på bärarens materialform kan information vara av två huvudtyper - analog och diskret. Analog information förändras kontinuerligt i tiden och tar värden från ett kontinuum av värden. Diskret information ändras vid vissa tidpunkter och tar värden från en viss uppsättning värden. Varje materiellt föremål eller process är den primära informationskällan. Alla dess möjliga tillstånd utgör koden för informationskällan. Det momentana värdet av tillstånd representeras som en symbol ("bokstav") i denna kod. För att information ska kunna överföras från ett objekt till ett annat som mottagare krävs det att det finns någon form av mellanliggande materialbärare som interagerar med källan. Sådana bärare i naturen är som regel snabbt spridande processer av vågstrukturen - kosmisk, gamma- och röntgenstrålning, elektromagnetiska vågor och ljudvågor, potentialer (och kanske ännu inte upptäckta vågor) i gravitationsfältet. När du interagerar elektromagnetisk strålning med ett föremål, till följd av absorption eller reflektion, förändras dess spektrum, d.v.s. intensiteten för vissa våglängder ändras. Övertonerna i ljudvibrationer förändras också under interaktioner med föremål. Information överförs också under mekanisk interaktion, men mekanisk interaktion leder som regel till stora förändringar i objektens struktur (fram till deras förstörelse), och informationen är kraftigt förvrängd. Förvrängning av information under dess överföring kallas desinformation.

Överföringen av källinformation till en bärarstruktur kallas kodning. I det här fallet konverteras källkoden till bärarkoden. En bärare med en källkod överförd till den i form av en bärarkod kallas en signal. Signalmottagaren har sin egen uppsättning möjliga tillstånd, som kallas mottagarkoden. Signalen, som interagerar med det mottagande objektet, ändrar dess tillstånd. Processen att omvandla en signalkod till en mottagarkod kallas avkodning. Överföring av information från en källa till en mottagare kan betraktas som ett informationsutbyte. Informationsinteraktion skiljer sig fundamentalt från andra interaktioner. Med all annan interaktion av materiella objekt sker ett utbyte av materia och (eller) energi. I det här fallet förlorar ett av objekten materia eller energi, medan det andra tar emot dem. Denna egenskap hos interaktioner kallas symmetri. Under informationsinteraktion tar mottagaren emot information och källan förlorar den inte. Informationsinteraktion är inte symmetrisk. Objektiv information i sig är inte materiell, den är en egenskap hos materia, såsom struktur, rörelse, och finns på materiella bärare i form av dess koder.

Information om vilda djur

Djurlivet är komplext och varierat. Källor och mottagare av information i den är levande organismer och deras celler. Organismen har ett antal egenskaper som skiljer den från livlösa materiella föremål.

Huvudsakliga:

Kontinuerligt utbyte av materia, energi och information med miljön;

Irritabilitet, kroppens förmåga att uppfatta och bearbeta information om förändringar i miljön och kroppens inre miljö;

Excitabilitet, förmågan att reagera på verkan av stimuli;

Självorganisering, manifesterad som förändringar i kroppen för att anpassa sig till miljöförhållanden.

Organismen, betraktad som ett system, har en hierarkisk struktur. Denna struktur, i förhållande till själva organismen, är uppdelad i inre nivåer: molekylära, cellulära, organnivån och slutligen själva organismen. Men organismen interagerar också med organismiska levande system, vars nivåer är befolkningen, ekosystemet och all levande natur som helhet (biosfären). Inte bara materia och energi flödar utan även information strömmar mellan alla dessa nivåer.Informationsinteraktioner i levande natur sker på samma sätt som i livlös natur. Samtidigt har vilda djur i evolutionsprocessen skapat en mängd olika källor, bärare och mottagare av information.

Reaktionen på den yttre världens påverkan manifesteras i alla organismer, eftersom det beror på irritabilitet. Hos högre organismer är anpassning till miljön en komplex aktivitet som endast är effektiv med tillräckligt fullständig och aktuell information om miljön. Mottagarna av information från den yttre miljön är sinnesorganen, som inkluderar syn, hörsel, lukt, smak, känsel och den vestibulära apparaten. I den inre strukturen hos organismer finns det många interna receptorer associerade med nervsystemet. Nervsystemet består av neuroner, vars processer (axoner och dendriter) är analoga med informationsöverföringskanaler. De viktigaste organen som lagrar och bearbetar information hos ryggradsdjur är ryggmärgen och hjärnan. I enlighet med sinnesorganens egenskaper kan den information som uppfattas av kroppen klassificeras som visuell, hörsel, smak, lukt och taktil.

När den hamnar på näthinnan i det mänskliga ögat, exciterar signalen på ett speciellt sätt cellerna som utgör den. Nervimpulser från celler via axoner överförs till hjärnan. Hjärnan minns denna känsla i form av en viss kombination av tillstånd av dess ingående neuroner. (Fortsättning på exemplet - i avsnittet "information i det mänskliga samhället"). Genom att samla information skapar hjärnan en sammankopplad informationsmodell av omvärlden på dess struktur. I vilda djur, för en organism som tar emot information, är dess tillgänglighet en viktig egenskap. Mängden information som det mänskliga nervsystemet kan skicka till hjärnan när man läser texter är ungefär 1 bit per 1/16 sekund.

Information (Information) är

Studiet av organismer hämmas av deras komplexitet. Abstraktionen av struktur som en matematisk uppsättning, acceptabel för livlösa föremål, är knappast acceptabel för en levande organism, eftersom för att skapa en mer eller mindre adekvat abstrakt modell av en organism, är det nödvändigt att ta hänsyn till alla hierarkiska nivåer av dess struktur. Därför är det svårt att införa ett mått på mängden information. Det är mycket svårt att bestämma relationerna mellan komponenterna i strukturen. Om det är känt vilket organ som är informationskällan, vad är då signalen och vad är mottagaren?

Före tillkomsten av datorer användes biologi, som handlar om studiet av levande organismer, endast kvalitativ, d.v.s. beskrivande modeller. I en kvalitativ modell är det praktiskt taget omöjligt att ta hänsyn till informationslänkarna mellan strukturens komponenter. Elektronisk datorteknik har gjort det möjligt att tillämpa nya metoder inom biologisk forskning, i synnerhet metoden för maskinmodellering, som innebär en matematisk beskrivning av kända fenomen och processer som förekommer i kroppen, lägga till hypoteser om några okända processer till dem och beräkna möjliga varianter av kroppens beteende. De resulterande alternativen jämförs med organismens faktiska beteende, vilket gör att du kan bestämma sanningen eller falskheten i de hypoteser som lagts fram. Informationsinteraktion kan också beaktas i sådana modeller. Extremt komplexa är de informationsprocesser som säkerställer existensen av själva livet. Och även om det är intuitivt klart att denna egenskap är direkt relaterad till bildandet, lagringen och överföringen av fullständig information om kroppens struktur, verkade en abstrakt beskrivning av detta fenomen omöjlig under en tid. Informationsprocesserna som säkerställer existensen av denna egenskap har dock delvis avslöjats genom dechiffreringen av den genetiska koden och genom att läsa olika organismers genom.

Information i det mänskliga samhället

Materiens utveckling i rörelseprocessen är inriktad på komplikationen av strukturen hos materiella föremål. En av de mest komplexa strukturerna är den mänskliga hjärnan. Än så länge är detta den enda struktur som vi känner till som har den egenskap som människan själv kallar för medvetande. På tal om information menar vi som tänkande varelser a priori att information, förutom sin närvaro i form av signaler vi får, också har någon slags betydelse. Genom att i sitt sinne bilda en modell av omvärlden som en sammankopplad uppsättning modeller av dess objekt och processer, använder en person semantiska begrepp, inte information. Mening är essensen av varje fenomen som inte sammanfaller med sig självt och förbinder det med ett vidare sammanhang av verkligheten. Själva ordet indikerar direkt att det semantiska innehållet i information endast kan formas av tänkande mottagare av information. I det mänskliga samhället är det inte själva informationen som får avgörande betydelse, utan dess semantiska innehåll.

Exempel (fortsättning). Efter att ha upplevt en sådan känsla tilldelar en person konceptet "tomat" till föremålet och konceptet "röd färg" till dess tillstånd. Dessutom fixar hans medvetande sambandet: "tomat" - "röd". Detta är innebörden av den mottagna signalen. (Exempel fortsättning: senare i detta avsnitt). Hjärnans förmåga att skapa semantiska begrepp och kopplingar mellan dem är grunden för medvetandet. Medvetandet kan ses som en självutvecklande semantisk modell av omvärlden.Mening är inte information. Information finns endast på ett fysiskt medium. Mänskligt medvetande anses vara immateriellt. Mening finns i det mänskliga sinnet i form av ord, bilder och förnimmelser. En person kan uttala ord inte bara högt utan också "till sig själv". Han kan också skapa (eller komma ihåg) bilder och förnimmelser "till sig själv". Han kan dock hämta den information som motsvarar denna betydelse genom att tala eller skriva orden.

Information (Information) är

Exempel (fortsättning). Om orden "tomat" och "röd färg" är innebörden av begrepp, var finns då informationen? information finns i hjärnan i form av vissa tillstånd av dess neuroner. Det finns också i den tryckta texten som består av dessa ord, och vid kodning av bokstäver med en tresiffrig binär kod är dess nummer 120 bitar. Om du säger orden högt kommer det att finnas mycket mer information, men innebörden förblir densamma. Nai stor kvantitet information bär en visuell bild. Detta återspeglas även i folklore - "det är bättre att se en gång än att höra hundra gånger." Information som återställs på detta sätt kallas semantisk information, eftersom den kodar innebörden av viss primär information (semantik). När han hör (eller ser) en fras talad (eller skriven) på ett språk som en person inte kan, får han information, men kan inte bestämma dess innebörd. För att överföra det semantiska innehållet i information krävs därför vissa överenskommelser mellan källan och mottagaren om det semantiska innehållet i signaler, d.v.s. ord. Sådan avtal kan uppnås genom kommunikation. Kommunikation är en av de viktigaste förutsättningarna för det mänskliga samhällets existens.

I den moderna världen är information en av de viktigaste resurserna och samtidigt en av drivkrafterna för utvecklingen av det mänskliga samhället. Informationsprocesser som förekommer i den materiella världen, vilda djur och det mänskliga samhället studeras (eller beaktas åtminstone) av alla vetenskapliga discipliner från filosofi till marknadsföring. Den ökande komplexiteten i den vetenskapliga forskningens uppgifter har lett till behovet av att involvera stora team av forskare av olika specialiteter i sin lösning. Därför är nästan alla teorier som behandlas nedan tvärvetenskapliga. Historiskt sett är två komplexa vetenskapsgrenar, cybernetik och informatik, direkt involverade i studiet av information.

Modern cybernetik är en multidisciplinär industri vetenskap som studerar superkomplexa system, såsom:

Det mänskliga samhället (social cybernetik);

Ekonomi (ekonomisk cybernetik);

Levande organism (biologisk kybernetik);

Den mänskliga hjärnan och dess funktion är medvetande (artificiell intelligens).

Informatiken, som bildades som en vetenskap i mitten av förra seklet, skiljde sig från kybernetik och bedriver forskning inom området metoder för att erhålla, lagra, överföra och bearbeta semantisk information. Båda dessa industrier använda flera grundläggande vetenskapliga teorier. Dessa inkluderar informationsteori, och dess avsnitt är kodningsteori, algoritmteori och automatteori. Studier av informationens semantiska innehåll utgår från ett komplex av vetenskapliga teorier under det allmänna namnet semiotik Informationsteori är en komplex, huvudsakligen matematisk teori, som innefattar en beskrivning och utvärdering av metoder för att utvinna, överföra, lagra och klassificera information. Betraktar informationsbärare som element i en abstrakt (matematisk) uppsättning, och interaktioner mellan bärare som ett sätt att ordna element i denna uppsättning. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt att formellt beskriva informationskoden, det vill säga att definiera en abstrakt kod och utforska den med matematiska metoder. För dessa studier tillämpar han metoderna sannolikhetsteori, matematisk statistik, linjär algebra, spelteori och andra matematiska teorier.

Grunden till denna teori lades av den amerikanske vetenskapsmannen E. Hartley 1928, som bestämde måttet på mängden information för vissa kommunikationsproblem. Senare utvecklades teorin avsevärt av den amerikanske vetenskapsmannen C. Shannon, de ryska vetenskapsmännen A.N. Kolmogorov, V.M. Glushkov och andra. Modern informationsteori inkluderar båda avsnitten kodningsteori, algoritmteori, digital automatteori (se nedan) och några andra. Det finns också alternativa informationsteorier, till exempel "Kvalitativ informationsteori", föreslagen av polska vetenskapsmannen M. Mazur. Varje person är bekant med begreppet en algoritm, utan att ens veta det. Här är ett exempel på en informell algoritm: "Skär tomaterna i cirklar eller skivor. Lägg hackad lök i dem, häll över med vegetabilisk olja, strö sedan över finhackad paprika, blanda. Före användning, strö över salt, lägg i en salladsskål och garnera med persilja. (Tomatsallad).

De första reglerna för att lösa aritmetiska problem i mänsklighetens historia utvecklades av en av de berömda forskarna från antiken Al-Khwarizmi på 900-talet e.Kr. Till hans ära kallas formaliserade regler för att uppnå ett mål algoritmer Ämnet för teorin om algoritmer är att hitta metoder för att konstruera och utvärdera effektiva (inklusive universella) beräknings- och kontrollalgoritmer för informationsbehandling. För att underbygga sådana metoder använder teorin om algoritmer informationsteorins matematiska apparat. Det moderna vetenskapliga konceptet med algoritmer som sätt att bearbeta information introducerades i verk av E. Post och A. Turing under 1900-talets 20-tal (Turing). Maskin). Ett stort bidrag till utvecklingen av teorin om algoritmer gjordes av de ryska forskarna A. Markov (Normal Markov Algorithm) och A. Kolmogorov. Automatateorin är en del av teoretisk kybernetik som studerar matematiska modeller av faktiskt existerande eller fundamentalt möjliga enheter som bearbetar diskret information vid diskreta tidpunkter.

Konceptet med en automat har sitt ursprung i teorin om algoritmer. Om det finns några universella algoritmer för att lösa beräkningsproblem, måste det finnas enheter (om än abstrakta) för implementering av sådana algoritmer. Egentligen är den abstrakta Turing-maskinen, betraktad i teorin om algoritmer, samtidigt en informellt definierad automat. Den teoretiska motiveringen för konstruktionen av sådana anordningar är föremål för automatteori. Automatateorin använder matematiska teoriers apparat - algebra, matematisk logik, kombinatorisk analys, grafteori, sannolikhetsteori etc. Automatateori, tillsammans med teorin om algoritmer , är den huvudsakliga teoretiska grunden för att skapa elektroniska datorer och automatiserade styrsystem. Semiotik är ett komplex av vetenskapliga teorier som studerar teckensystems egenskaper. De mest betydande resultaten har uppnåtts inom grenen av semiotik – semantik. Ämnet för forskning inom semantik är informationens semantiska innehåll.

Ett teckensystem är ett system av konkreta eller abstrakta objekt (tecken, ord), med vart och ett av vilka ett visst värde är associerat på ett visst sätt. I teorin är det bevisat att det kan finnas två sådana jämförelser. Den första typen av korrespondens definierar direkt det materiella objektet som betecknar detta ord och kallas denotationen (eller, i vissa verk, den nominerade). Den andra typen av korrespondens bestämmer betydelsen av tecknet (ordet) och kallas begreppet. Samtidigt studeras sådana egenskaper hos jämförelser som "mening", "sanning", "definierbarhet", "följa", "tolkning" etc. För forskning används matematisk logik och matematisk lingvistik. de Saussure på 1800-talet, formulerad och utvecklad av C. Pierce (1839-1914), C. Morris (född 1901), R. Carnap (1891-1970) med flera. Teorins främsta prestation är skapandet av en semantisk analysapparat som låter en representera betydelsen av en text på ett naturligt språk som en post i något formaliserat semantiskt (semantiskt) språk Semantisk analys är grunden för att skapa enheter (program) för maskinöversättning från ett naturligt språk annan.

Information lagras genom att den överförs till vissa materialbärare. Semantisk information som registreras på ett materiallagringsmedium kallas ett dokument. Mänskligheten har lärt sig att lagra information under mycket lång tid. I de äldsta formerna av informationslagring användes arrangemanget av föremål - snäckskal och stenar på sanden, knutar på ett rep. En betydande utveckling av dessa metoder var att skriva - en grafisk representation av symboler på sten, lera, papyrus, papper. Av stor betydelse i utvecklingen av denna riktning var uppfinning typografi. Under hela sin historia har mänskligheten samlat på sig en enorm mängd information i bibliotek, arkiv, tidskrifter och andra skriftliga dokument.

För närvarande har lagring av information i form av sekvenser av binära tecken fått särskild betydelse. För att implementera dessa metoder används olika lagringsenheter. De är den centrala länken i informationslagringssystem. Utöver dem använder sådana system verktyg för att hämta information ( söksystem), sätt att erhålla information (informations- och referenssystem) och sätt att visa information (utmatningsanordning). Utformade efter syftet med informationen bildar sådana informationssystem databaser, databanker och en kunskapsbas.

Överföringen av semantisk information är processen för dess rumsliga överföring från källan till mottagaren (adresseraten). Människan lärde sig att överföra och ta emot information ännu tidigare än att lagra den. Tal är en överföringsmetod som våra avlägsna förfäder använde i direktkontakt (konversation) – vi använder den fortfarande nu. För att överföra information över långa avstånd är det nödvändigt att använda mycket mer komplexa informationsprocesser.För att implementera en sådan process måste information formaliseras (presenteras) på något sätt. För att representera information används olika teckensystem - uppsättningar av förutbestämda semantiska symboler: objekt, bilder, skrivna eller tryckta ord av ett naturligt språk. Den semantiska informationen om något objekt, fenomen eller process som presenteras med deras hjälp kallas ett meddelande.

Uppenbarligen, för att sända ett meddelande över avstånd, måste information överföras till någon form av mobiloperatör. Transportörer kan röra sig i rymden med hjälp av fordon, vilket är fallet med brev som skickas med post. Denna metod säkerställer fullständig tillförlitlighet för informationsöverföring, eftersom adressaten tar emot det ursprungliga meddelandet, men kräver en betydande tid för överföring. Sedan mitten av 1800-talet har metoder för att överföra information blivit utbredda, med hjälp av en naturligt utbredningsbärare av information - elektromagnetiska svängningar (elektriska svängningar, radiovågor, ljus). Implementeringen av dessa metoder kräver:

Preliminär överföring av informationen i meddelandet till operatören - kodning;

Säkerställa överföringen av signalen som sålunda erhålls till adressaten via en speciell kommunikationskanal;

Omvänd konvertering av signalkoden till meddelandekoden - avkodning.

Information (Information) är

Användningen av elektromagnetiska medier gör leveransen av ett meddelande till adressaten nästan omedelbar, men det kräver ytterligare åtgärder för att säkerställa kvaliteten (tillförlitlighet och noggrannhet) hos den överförda informationen, eftersom verkliga kommunikationskanaler är föremål för naturliga och artificiella störningar. Enheter som implementerar processen för dataöverföring bildar kommunikationssystem. Beroende på metoden för att presentera information kan kommunikationssystem delas in i tecken (, telefax), ljud (), video och kombinerade system (tv). Det mest utvecklade kommunikationssystemet i vår tid är Internet.

Databehandling

Eftersom information inte är väsentlig består dess bearbetning i olika transformationer. Behandlingsprocesser inkluderar all överföring av information från ett medium till ett annat medium. Informationen som ska behandlas kallas data. Den huvudsakliga typen av behandling av primär information som tas emot av olika enheter är omvandlingen till en form som säkerställer dess uppfattning av de mänskliga sinnena. Således omvandlas rymdfotografier som erhålls i röntgen till vanliga färgfotografier med hjälp av speciella spektrumomvandlare och fotografiska material. Night vision-enheter omvandlar en bild som erhålls i infraröda (termiska) strålar till en bild i det synliga området. För vissa kommunikations- och kontrolluppgifter är det nödvändigt att konvertera analog information. För detta används analog-till-digital och digital-till-analog signalomvandlare.

Den viktigaste typen av semantisk informationsbehandling är bestämningen av innebörden (innehållet) i ett visst meddelande. Till skillnad från primär information har semantisk information inte statistisk egenskaper, det vill säga ett kvantitativt mått - innebörden finns antingen där eller inte. Och hur mycket av det, om någon, är omöjligt att fastställa. Innebörden i meddelandet beskrivs på ett konstgjort språk som speglar de semantiska relationerna mellan orden i källtexten. En ordbok för ett sådant språk, kallad synonymordbok, finns i meddelandemottagaren. Innebörden av ord och fraser i meddelandet bestäms genom att hänvisa dem till vissa grupper av ord eller fraser, vars betydelse redan har fastställts. Synonymordbok låter dig alltså fastställa innebörden av meddelandet och på samma gång fylls på med nya semantiska begrepp. Den beskrivna typen av informationsbehandling används i system för informationssökning och maskinöversättningssystem.

En av de utbredda typerna av informationsbehandling är lösningen av beräkningsproblem och problem med automatisk kontroll med hjälp av datorer. Informationsbehandling sker alltid med ett syfte. För att uppnå det måste ordningen för åtgärder på information som leder till ett givet mål vara känd. Denna procedur kallas en algoritm. Förutom själva algoritmen behöver du också någon enhet som implementerar denna algoritm. I vetenskapliga teorier kallas en sådan anordning för en automat.Det bör noteras som den viktigaste egenskapen hos information att på grund av informationsinteraktionens asymmetri uppstår ny information under informationsbehandlingen, och den ursprungliga informationen går inte förlorad.

Analog och digital information

Ljud är vågvibrationer i ett medium, till exempel luft. När en person talar omvandlas vibrationerna från halsbanden till vågvibrationer i luften. Om vi ​​betraktar ljud inte som en våg, utan som svängningar vid en punkt, så kan dessa svängningar representeras som lufttryck som förändras över tiden. En mikrofon kan fånga upp tryckförändringar och omvandla dem till elektrisk spänning. Det skedde en omvandling av lufttrycket till elektriska spänningsfluktuationer.

En sådan transformation kan ske enligt olika lagar, oftast sker transformationen enligt en linjär lag. Till exempel, så här:

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

där U(t) är den elektriska spänningen, P(t) är lufttrycket, P_0 är medellufttrycket och K är omvandlingsfaktorn.

Både elektrisk spänning och lufttryck är kontinuerliga funktioner i tiden. Funktionerna U(t) och P(t) är information om vibrationerna i halsbanden. Dessa funktioner är kontinuerliga och sådan information kallas analog Musik är ett specialfall av ljud och det kan också representeras som en funktion av tiden. Det kommer att vara analog representation musik. Men musik spelas också in i form av noter. Varje ton har en varaktighet som är en multipel av en förutbestämd varaktighet och en tonhöjd (do, re, mi, fa, sol, etc.). Om dessa data omvandlas till siffror får vi en digital representation av musik.

Mänskligt tal är också ett specialfall av ljud. Det kan också representeras i analog form. Men precis som musik kan brytas ner i toner, kan tal brytas ner i bokstäver. Om varje bokstav får sin egen uppsättning siffror, så får vi en digital representation av tal. Skillnaden mellan analog information och digital information är att analog information är kontinuerlig, medan digital information är diskret. Transformationen av information från en typ till en annan, beroende på typen av transformation, kallas annorlunda: helt enkelt "konvertering", såsom digital-till-analog-omvandling eller analog-till-digital-omvandling; komplexa transformationer kallas "kodning", t.ex. deltakodning, entropikodning; transformationen mellan egenskaper som amplitud, frekvens eller fas kallas "modulation", till exempel amplitud-frekvensmodulering, pulsbreddsmodulering.

Information (Information) är

Vanligtvis är analoga omvandlingar ganska enkla och kan enkelt hanteras av olika enheter som uppfunnits av människan. En bandspelare omvandlar magnetisering på film till ljud, en röstinspelare omvandlar ljud till magnetisering på film, en videokamera omvandlar ljus till magnetisering på film, ett oscilloskop omvandlar elektrisk spänning eller ström till en bild, och så vidare. Att konvertera analog information till digital är mycket svårare. Vissa transformationer kan inte utföras av maskinen eller kan göras med stor svårighet. Till exempel konvertera tal till text, eller konvertera en konsertinspelning till notblad, och till och med till sin natur en digital representation: det är mycket svårt för en maskin att konvertera text på papper till samma text i datorns minne.

Information (Information) är

Varför då använda digital representation av information, om det är så svårt? Den största fördelen med digital information jämfört med analog är brusimmunitet. Det vill säga, i processen att kopiera information kopieras digital information som den är, den kan kopieras nästan ett oändligt antal gånger, medan analog information brusar under kopieringsprocessen, dess kvalitet försämras. Vanligtvis kan analog information inte kopieras mer än tre gånger.Om du har en ljudbandspelare med två kassetter kan du göra ett sådant experiment, prova att kopiera samma låt från kassett till kassett flera gånger, efter några sådana ominspelningar du kommer att märka hur mycket inspelningskvaliteten har försämrats. Informationen på kassetten lagras i analog form. Du kan skriva om musik i mp3-format hur många gånger du vill, och kvaliteten på musiken försämras inte. Informationen i en mp3-fil lagras digitalt.

Informationsmängd

En person eller någon annan mottagare av information, som har fått en del av informationen, löser viss osäkerhet. Låt oss ta ett träd som exempel. När vi såg trädet löste vi ett antal osäkerheter. Vi lärde oss trädets höjd, typ av träd, tätheten på lövverket, färgen på löven, och om det är ett fruktträd, då såg vi frukterna på det, hur mogna de var osv. Innan vi tittade på trädet visste vi inte allt detta, efter att vi tittat på trädet löste vi osäkerheten – vi fick information.

Om vi ​​går ut på ängen och tittar på den får vi en annan typ av information, hur stor ängen är, hur högt gräset är och vilken färg gräset har. Om en biolog kommer in på samma äng kommer han bland annat att kunna ta reda på: vilka grässorter som växer på ängen, vilken typ av äng det är, han ser vilka blommor som har slagit ut, vilka som precis slår ut. , om ängen lämpar sig för betande kor m.m. Det vill säga att han kommer att få mer information än vi, eftersom han hade fler frågor innan han tittade på ängen kommer biologen att lösa fler osäkerheter.

Information (Information) är

Ju större osäkerheten löstes i processen att inhämta information, desto mer information fick vi. Men det här är ett subjektivt mått på informationsmängden och vi vill gärna ha ett objektivt mått. Det finns en formel för att beräkna mängden information. Vi har viss osäkerhet, och vi har N-te antalet fall av lösning av osäkerhet, och varje fall har en viss sannolikhet att lösas, då kan mängden mottagen information beräknas med hjälp av följande formel som Shannon föreslog oss:

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

I - mängd information;

N är antalet utfall;

p_1, p_2,..., p_N är sannolikheterna för utfallet.

Information (Information) är

Informationsmängden mäts i bitar – en förkortning för de engelska orden BInary digiT, som betyder en binär siffra.

För lika sannolika händelser kan formeln förenklas:

I = log_(2)N, där

I - mängd information;

N är antalet utfall.

Ta till exempel ett mynt och släng det på bordet. Det kommer att landa antingen huvuden eller svansar. Vi har 2 lika troliga händelser. Efter att vi kastat ett mynt fick vi log_(2)2=1 bit information.

Låt oss försöka ta reda på hur mycket information vi får efter att vi slagit tärningen. Kuben har sex sidor - sex lika sannolika händelser. Vi får: log_(2)6 ca 2,6. Efter att vi slagit tärningen på bordet fick vi ungefär 2,6 bitar av information.

Chansen att se en marsdinosaurie när vi lämnar vårt hus är en på tio på en miljard. Hur mycket information kommer vi att få om marsdinosaurien när vi lämnat huset?

Vänster(((1 över (10^(10))) log_2(1 över (10^(10))) + vänster(( 1 - (1 över (10^(10)))) ight) log_2 vänster(( 1 - (1 över (10^(10))) ) ight)) ight) ca 3,4 cdot 10^(-9) bitar.

Anta att vi kastade 8 mynt. Vi har 2^8 myntsänkningsalternativ. Så efter att ha kastat mynt får vi log_2(2^8)=8 bitar av information.

När vi ställer en fråga och är lika benägna att få ett ja eller nej svar, så får vi en bit information efter att ha svarat på frågan.

Överraskande nog, om vi använder Shannon-formeln för analog information, får vi en oändlig mängd information. Till exempel kan spänningen vid en punkt i en elektrisk krets anta ett lika sannolikt värde från noll till en volt. Antalet utfall vi har är oändligt, och genom att ersätta detta värde i formeln för lika sannolika händelser får vi oändlighet - en oändlig mängd information.

Nu ska jag visa dig hur du kodar "krig och fred" med bara ett hack på valfri metallstav. Låt oss koda alla bokstäver och tecken som förekommer i " krig and the world”, med hjälp av tvåsiffriga siffror – de borde räcka för oss. Till exempel kommer vi att ge bokstaven "A" koden "00", bokstaven "B" - koden "01", och så vidare, vi kommer att koda skiljetecken, latinska bokstäver och siffror. Koda om" krig and the world” med den här koden och få ett långt nummer, till exempel, detta är 70123856383901874..., lägg till ett kommatecken och noll före detta nummer (0,70123856383901874...). Resultatet är ett tal från noll till ett. Låt oss sätta i riskzonen på en metallstav så att förhållandet mellan stavens vänstra sida och längden på denna stav är exakt lika med vårt antal. Alltså, om vi plötsligt vill läsa "krig och fred", mäter vi helt enkelt den vänstra sidan av spöet för att risker och längden på hela staven, vi delar ett nummer med ett annat, vi får ett nummer och kodar om det till bokstäver ("00" till "A", "01" till "B", etc.).

Information (Information) är

I verkligheten kommer vi inte att kunna göra detta, eftersom vi inte kommer att kunna bestämma längderna med oändlig noggrannhet. Vissa tekniska problem hindrar oss från att öka mätnoggrannheten, och kvantfysiken visar oss att efter en viss gräns kommer kvantlagar redan att störa oss. Intuitivt förstår vi att ju lägre mätnoggrannhet, desto mindre information får vi, och ju större mätnoggrannhet, desto mer information får vi. Shannons formel är inte lämplig för att mäta mängden analog information, men det finns andra metoder för detta, som diskuteras i Information Theory. Inom datorteknik motsvarar lite informationsbärarens fysiska tillstånd: magnetiserat - ej magnetiserat, det finns ett hål - inget hål, laddat - inte laddat, reflekterar ljus - reflekterar inte ljus, hög elektrisk potential - låg elektrisk potential. I det här fallet betecknas ett tillstånd vanligtvis med siffran 0, och det andra - med siffran 1. All information kan kodas av en sekvens av bitar: text, bild, ljud, etc.

Tillsammans med en bit används ofta ett värde som kallas en byte, vanligtvis är det lika med 8 bitar. Och om biten tillåter dig att välja ett lika troligt alternativ av två möjliga, då är byten 1 av 256 (2 ^ 8). För att mäta mängden information är det också vanligt att använda större enheter:

1 KB (en kilobyte) 210 byte = 1024 byte

1 MB (en megabyte) 210 KB = 1024 KB

1 GB (en gigabyte) 210 MB = 1024 MB

I verkligheten borde SI-prefixen kilo-, mega-, giga- användas för faktorerna 10^3, 10^6 respektive 10^9, men praxis att använda faktorer med två potenser har utvecklats historiskt.

En Shannon-bit och en datorbit är samma om sannolikheten för att en nolla eller en förekommer i en datorbit är lika. Om sannolikheterna inte är lika, så blir mängden information enligt Shannon mindre, det såg vi i exemplet med marsdinosaurien. Datormängden information ger en övre uppskattning av mängden information. Flyktiga minne efter att ström tillförs det initieras vanligtvis med något värde, till exempel alla ettor eller alla nollor. Det är tydligt att efter att ström tillförs minnet finns det ingen information där, eftersom värdena i minnescellerna är strikt definierade, det finns ingen osäkerhet. Minnet kan lagra en viss mängd information, men efter att ström tillförts finns det ingen information i det.

Desinformation är avsiktligt falsk information som ges till en fiende eller affärspartner för effektivare uppförande av fientligheter, samarbete, kontroll av informationsläckage och riktning för dess läckage, identifiering av potentiella kunder på den svarta marknaden. Dessutom är desinformation (också felinformerad) processen att manipulera information i sig, såsom: vilseleda någon genom att tillhandahålla ofullständig information eller fullständig, men inte längre nödvändig information, förvränga sammanhanget, förvränga en del av informationen.

Syftet med en sådan påverkan är alltid detsamma - motståndaren måste agera som manipulatorn behöver. Handlingen av objektet mot vilket desinformation riktas kan bestå i att fatta det beslut som är nödvändigt för manipulatorn eller att vägra fatta ett beslut som är ogynnsamt för manipulatorn. Men i alla fall är det slutliga målet den åtgärd som kommer att vidtas av motståndaren.

Desinformation är alltså produkt mänsklig aktivitet, ett försök att skapa ett falskt intryck och följaktligen driva på de önskade handlingarna och/eller passiviteten.

Information (Information) är

Typer av desinformation:

Vilseleda en specifik person eller grupp av personer (inklusive en hel nation);

Manipulation (genom handlingar av en person eller en grupp av personer);

Skapa opinion om något problem eller föremål.

Information (Information) är

Vilseledande är inget annat än rent bedrägeri, tillhandahållande av falsk information. Manipulation är en påverkansmetod som direkt syftar till att ändra riktningen på människors aktivitet. Det finns följande nivåer av manipulation:

Att stärka de värderingar (idéer, attityder) som finns i människors sinnen som är fördelaktiga för manipulatorn;

Partiell förändring av åsikter om en viss händelse eller omständighet;

En radikal förändring av livets attityder.

Skapandet av den allmänna opinionen är bildandet i samhället av en viss inställning till det valda problemet.

Källor och länkar

en.wikipedia.org - den fria encyklopedin Wikipedia

youtube.com - YouTube-videovärd

images.yandex.ua - Yandex-bilder

google.com.ua - Google bilder

sv.wikibooks.org - wikibok

inf1.info - Planet of Informatics

old.russ.ru - Russian Journal

shkolo.ru - Informationsguide

5byte.ru - Informatikwebbplats

ssti.ru - Informationsteknik

klgtu.ru - Informatik

informatika.sch880.ru - webbplats för datavetenskapsläraren O.V. Podvintseva

Encyclopedia of cultural studies

Kybernetikens grundbegrepp, på exakt samma sätt ekonomisk I. ekonomisk kybernetiks grundbegrepp. Det finns många definitioner av denna term, de är komplexa och motsägelsefulla. Anledningen till detta är uppenbarligen att jag som fenomen är engagerad i ... ... Ekonomisk och matematisk ordbok

Vi använder cookies för den bästa presentationen av vår webbplats. Om du fortsätter att använda den här sidan godkänner du detta. OK

Termen " information"härstammar från latin" information", vilket betyder förtydligande, medvetenhet, presentation. Från den materialistiska filosofins position är information en återspegling av den verkliga världen med hjälp av information (meddelanden). Meddelande- detta är en form av informationspresentation i form av tal, text, bilder, digitala data, grafer, tabeller etc. I vidare mening information- detta är ett allmänt vetenskapligt koncept som inkluderar utbyte av information mellan människor, utbyte av signaler mellan levande och livlös natur, människor och enheter.

Informatik betraktar information som begreppsmässigt sammankopplad information, data, begrepp som förändrar våra idéer om ett fenomen eller objekt i världen omkring oss. Tillsammans med information inom datavetenskap, begreppet " data". Låt oss visa hur de skiljer sig åt.

Data kan betraktas som tecken eller registrerade observationer, som av någon anledning inte används, utan endast lagras. I händelse av att de används för att minska osäkerhet (få information) om ett objekt, förvandlas data till information. Uppgifterna existerar objektivt och beror inte på personen och mängden av dennes kunskap. Samma data för en person kan förvandlas till information, eftersom de bidrog till att minska osäkerheten i mänsklig kunskap, och för en annan person kommer de att förbli data.

Exempel 1

Skriv 10 telefonnummer på ett papper som en sekvens av 10 nummer och visa dem för din klasskamrat. Han kommer att ta dessa siffror som data, eftersom. de ger honom ingen information.

Ange sedan, bredvid varje nummer, företagets namn och typen av aktivitet. Tidigare obegripliga siffror för din studiekamrat kommer att få säkerhet och förvandlas från data till information som han senare skulle kunna använda.

Data kan delas in i fakta, regler och aktuell information. Fakta svarar på frågan "jag vet att...". Fakta exempel:

• Moskva är Rysslands huvudstad;
• Två gånger två är lika med fyra;
• Hypotenusans kvadrat är lika med summan av benens kvadrater.

Regler svarar på frågan "Jag vet hur...". Regelexempel:

• Regler för att beräkna rötterna till en andragradsekvation;
• Instruktioner för användning av en bankomat;
• Trafiklagar.

Fakta och regler ger tillräckliga långsiktiga data. De är ganska statiska; inte föränderlig över tid.

Aktuell information representerar data som används under en relativt kort tidsperiod - dollarkursen, priset på varor, nyheter.

En av de viktigaste typerna av information är ekonomisk information. Dess utmärkande drag är dess koppling till processerna för att hantera grupper av människor, en organisation. Ekonomisk informationåtföljer processerna för produktion, distribution, utbyte och konsumtion av materiella varor och tjänster. En betydande del av den är kopplad till social produktion och kan kallas produktionsinformation.

När man arbetar med information finns alltid dess källa och konsument (mottagare). Sätt och processer som säkerställer överföring av meddelanden från informationskällan till konsumenten kallas informationskommunikation.

1.2.2. Former för adekvat information

För konsumenten av information är dess en mycket viktig egenskap lämplighet.

I det verkliga livet är en situation knappast möjlig när du kan lita på att informationen är fullständig. Det finns alltid en viss grad av osäkerhet. Riktigheten i konsumentens beslutsfattande beror på graden av adekvat information för objektets eller processens verkliga tillstånd.

Exempel 2

Du har gått ut gymnasiet och vill fortsätta din utbildning inom ekonomi. Genom att prata med vänner får du reda på att liknande utbildning kan erhållas vid olika universitet. Som ett resultat av sådana samtal får du mycket motsägelsefull information som inte gör att du kan fatta ett beslut till förmån för ett eller annat alternativ, d.v.s. Den mottagna informationen är inte adekvat för det verkliga läget.

För att få mer tillförlitlig information köper du en guide för sökande till universitet, från vilken du får utförlig information. I det här fallet kan vi säga att informationen du fick från uppslagsboken på ett adekvat sätt återspeglar studieområdena vid universiteten och hjälper dig att göra ditt slutgiltiga val.

Informationens tillräcklighet kan uttryckas i tre former: semantisk, syntaktisk, pragmatisk.

Syntaktisk adekvathet

Syntaktisk adekvathet visar informationens formella-strukturella egenskaper och påverkar inte det semantiska innehållet. På den syntaktiska nivån beaktas typen av media och metoden för att representera information, hastigheten för överföring och bearbetning, storleken på, tillförlitligheten och noggrannheten i omvandlingen av dessa koder etc. Information som endast beaktas från syntaktiska positioner kallas vanligtvis data, eftersom det spelar ingen roll den semantiska sidan. Denna form bidrar till uppfattningen av yttre strukturella egenskaper, d.v.s. syntaktisk aspekt av information.

Semantisk (semantisk) adekvans

Semantisk adekvans bestämmer graden av överensstämmelse mellan bilden av objektet och själva objektet. Den semantiska aspekten innebär att man tar hänsyn till informationens semantiska innehåll. På denna nivå analyseras informationen som speglar informationen, semantiska samband beaktas. Inom datavetenskap upprättas semantiska länkar mellan koder för att representera information. Denna form tjänar till att bilda begrepp och idéer, avslöja betydelsen, innehållet i information och generalisera den.

Pragmatisk (konsument) tillräcklighet

Pragmatisk adekvathetåterspeglar förhållandet mellan information och dess konsument, informationens överensstämmelse med målet för förvaltningen, som genomförs på grundval av den. Pragmatiska egenskaper hos information visas endast om det finns en enhet av information (objekt), användare och ledningsmål. Den pragmatiska aspekten av omtanke är relaterad till värdet, användbarheten av att använda information för att utveckla ett konsumentbeslut för att uppnå sitt mål. Ur denna synvinkel analyseras konsumentegenskaper hos information. Denna form av adekvathet är direkt relaterad till den praktiska användningen av information, med dess överensstämmelse med systemets målfunktion.

1.2.3. Mätinformation

För att mäta information introduceras två parametrar:

Dessa parametrar har olika uttryck och tolkningar beroende på den övervägda formen av adekvans. Varje form av adekvans motsvarar sitt eget mått på mängden information och mängden data (fig. 1).

Ris. 1. Informationsåtgärder

Syntaktiska mått på information

Syntaktiska mått på mängden information handlar om opersonlig information som inte uttrycker en semantisk relation till objektet.

Mängden data i ett meddelande mäts av antalet tecken (bitar) i meddelandet. I olika talsystem har en siffra en annan vikt, och dataenheten ändras därefter:

• i det binära systemet är måttenheten bit ( binär siffra - binär siffra). Tillsammans med denna måttenhet används den förstorade måttenheten "byte", lika med 8 bitar, i stor utsträckning.
• i decimalsystemet är måttenheten dit (decimalplats).

Exempel 3

Ett 8-bitars binärt meddelande 10111011 har en datastorlek Ett 6-siffrigt decimalmeddelande 275903 har en datastorlek

Att bestämma mängden information I på syntaktisk nivå är omöjligt utan att ta hänsyn till begreppet systemtillståndsosäkerhet (systementropi). Faktum är att erhållande av information om ett system alltid är förknippat med en förändring i graden av okunnighet hos mottagaren om tillståndet i detta system. Låt oss överväga detta koncept.

Låt konsumenten, innan han får information, ha lite preliminär (a priori) information om systemet a . Måttet på hans okunnighet om systemet är funktionen Ha), som samtidigt fungerar som ett mått på osäkerheten i systemets tillstånd. Denna åtgärd kallas entropi. Om konsumenten har fullständig information om systemet, är entropin 0. Om konsumenten har fullständig osäkerhet om något system, är entropin ett positivt tal. När ny information tas emot minskar entropin.

Efter att ha fått ett meddelande b mottagaren har skaffat ytterligare information, vilket minskar hans a priori okunnighet så att i efterhand (efter att ha mottagit meddelandet b ) osäkerheten i systemets tillstånd har blivit .

Sedan mängden information om systemet som tas emot i meddelandet b , är definierad som , det vill säga mängden information mäts genom förändringen (minskningen) av osäkerheten i systemets tillstånd.

Om den slutliga osäkerheten försvinner, då kommer den initiala ofullständiga kunskapen att ersättas av fullständig kunskap och mängden information . Med andra ord, systemets entropi Ha) kan betraktas som ett mått på saknad information.

Entropi av systemet Ha) , som har N möjliga tillstånd, enligt Shannon-formeln, är lika med

(1)

var är sannolikheten att systemet är i i -e staten.

För det fall då alla tillstånd i systemet är lika sannolika, dvs. deras sannolikheter är , dess entropi ges av

(2)

Entropin i ett binärt system mäts i bitar. Baserat på formel (2) kan vi säga att i ett system i ekvisannolika tillstånd är 1 bit lika med mängden information som reducerar kunskapsosäkerheten med hälften.

Exempel 4

Systemet som beskriver processen att kasta ett mynt har två lika sannolika tillstånd. Om du ska gissa vilken sida som är överst, då har du först fullständig osäkerhet om systemets tillstånd. För att få information om systemets tillstånd ställer du frågan: "Är det här en örn?". Med denna fråga försöker du kassera hälften av de okända tillstånden, d.v.s. minska osäkerheten med en faktor 2. Oavsett vad svaret är "Ja" eller "Nej", kommer du att få fullständig klarhet om systemets tillstånd. Således innehåller svaret på frågan 1 bit information. Eftersom det efter den första frågan var fullständig klarhet är systemets entropi lika med 1. Samma svar ges av formel (2), eftersom log2 2=1.

Exempel 5

Spelet "Gissa numret". Du måste gissa det avsedda antalet från 1 till 100. I början av gissningen har du fullständig osäkerhet om systemets tillstånd. När man gissar är det nödvändigt att ställa frågor inte slumpmässigt, utan på ett sådant sätt att svaret minskar kunskapsosäkerheten med 2 gånger, vilket får ungefär 1 bit information efter varje fråga. Till exempel måste du först ställa frågan: "Är talet större än 50?". Det "rätta" sättet att gissa gör det möjligt att gissa antalet i 6-7 frågor. Om vi ​​tillämpar formel (2) visar det sig att systemets entropi är lika med log2 100=6,64.

Exempel 6

Alfabetet för stammen "tumbo-jumbo" innehåller 32 olika tecken. Vad är systemets entropi? Med andra ord är det nödvändigt att bestämma hur mycket information varje karaktär bär.
Om vi ​​antar att varje tecken förekommer i ord med lika sannolikhet, så är entropin log2 32=5.

De vanligaste är binära och decimala logaritmer. Måttenheterna i dessa fall kommer att vara bit respektive dit.

Koefficient (grad) av informativitet(koncis) av ett meddelande bestäms av förhållandet mellan mängden information och mängden data, dvs.

Ju större informativitetskoefficient Y är, desto mindre är arbetet med omvandlingen av information (data) i systemet. Därför strävar de efter att öka informationsinnehållet, för vilket speciella metoder för optimal informationskodning utvecklas.

Semantiskt mått på information

För att mäta det semantiska innehållet i information, d.v.s. dess kvantitet på semantisk nivå fick synonymordbokmåttet som föreslagits av Yu.I. Schneider det största erkännandet. Den kopplar informationens semantiska egenskaper i första hand med användarens förmåga att ta emot ett inkommande meddelande. För detta används begreppet användarens synonymordbok".

Beroende på förhållandet mellan det semantiska innehållet i information S och användarens synonymordbok Sp mängden semantisk information som användaren uppfattar och inkluderar av honom i framtiden i hans synonymordbok ändras. Naturen för detta beroende visas i fig. 2. Tänk på två begränsande fall, när mängden semantisk information är 0:

Konsumenten får den maximala mängden semantisk information när han kommer överens om dess semantiska innehåll S med din synonymordbok , när den inkommande informationen är förståelig för användaren och ger honom tidigare okänd (saknas i hans synonymordbok) information.

Därför är mängden semantisk information i meddelandet, mängden ny kunskap som tas emot av användaren, ett relativt värde. Samma meddelande kan ha semantiskt innehåll för en kompetent användare och vara meningslöst (semantiskt brus) för en inkompetent användare.

O.

Ris. 2. Beroende av mängden semantisk information som konsumenten uppfattar på sin synonymordbok

När man utvärderar den semantiska (meningsfulla) aspekten av information bör man sträva efter att harmonisera värderingarna S Och sp.

Ett relativt mått på mängden semantisk information kan vara rikedomskoefficienten MED , vilket definieras som förhållandet mellan mängden semantisk information och dess volym

Pragmatiskt mått på information

Det pragmatiska måttet på information tjänar till att bestämma dess verktyg(värden) för att uppnå användarens mål. Detta mått är också ett relativt värde, på grund av särdragen med att använda denna information i ett visst system. Det är tillrådligt att mäta värdet av information i samma enheter (eller nära dem) där den objektiva funktionen mäts.

Exempel 7

I ett ekonomiskt system kan informationens pragmatiska egenskaper (värdet) bestämmas av ökningen av den ekonomiska effekten av att fungera, som uppnås genom att använda denna information för att hantera systemet:

var är informationsmeddelandets värde för styrsystemet ;

- a priori förväntad ekonomisk effekt av hur ledningssystemet fungerar;

Den förväntade effekten av att systemet fungerar, förutsatt att informationen i meddelandet används för kontroll.

Som jämförelse presenteras de införda informationsmåtten i tabell. 1.

Tabell 1. Informationsenheter och exempel

Informationsåtgärder	Enheter	Exempel (för datorområdet)
Syntax: a) Shannon närmande b) datoransats	a) graden av osäkerhetsminskning b) enheter för informationspresentation	a) sannolikheten för en händelse b) bit, byte, KB, etc.
Semantisk	a) synonymordbok b) ekonomiska indikatorer	a) applikationsprogrampaket, persondator, datornätverk etc. b) lönsamhet, produktivitet, avskrivningstakt m.m.
pragmatisk	Användningsvärde	Minneskapacitet, datorprestanda, dataöverföringshastighet, etc. Monetära uttryck Tid för informationsbehandling och beslutsfattande

1.2.4. Informationsegenskaper

Möjligheten och effektiviteten att använda information bestäms av sådana grundläggande egenskaper som: representativitet, innehåll, tillräcklighet, tillgänglighet, relevans, aktualitet, noggrannhet, tillförlitlighet, stabilitet.
Representativiteten av information är relaterad till riktigheten av dess urval och bildning för att adekvat återspegla objektets egenskaper.

De viktigaste här är:

• riktigheten av begreppet på grundval av vilket det ursprungliga begreppet formuleras;
• giltigheten av urvalet av väsentliga egenskaper och samband med det visade fenomenet.

Brott mot informationens representativitet leder ofta till betydande fel.

pithiness information speglar den semantiska kapaciteten, lika med förhållandet mellan mängden semantisk information i meddelandet och mängden data som bearbetas, dvs. . Med en ökning av informationsinnehållet ökar informationssystemets semantiska kapacitet, eftersom det för att få samma information är nödvändigt att konvertera en mindre mängd data.

Tillsammans med innehållsfaktorn C , som återspeglar den semantiska aspekten, kan du också använda informationsinnehållskoefficienten, som kännetecknas av förhållandet mellan mängden syntaktisk information (enligt Shannon) och mängden data .

Lämplighet(fullständighet) av information innebär att den innehåller en minimal men tillräcklig sammansättning (uppsättning indikatorer) för att fatta rätt beslut. Begreppet informations fullständighet hänger samman med dess semantiska innehåll (semantik) och pragmatik. Som ofullständig, dvs. otillräcklig för att fatta rätt beslut, och överflödig information minskar effektiviteten i de beslut som fattas av användaren.

Tillgänglighet information till användarens uppfattning säkerställs genom implementering av lämpliga förfaranden för dess mottagande och omvandling. Till exempel i ett informationssystem omvandlas information till en tillgänglig och användarvänlig form. Detta uppnås i synnerhet genom att samordna dess semantiska form med användarens synonymordbok.

Relevans information bestäms av graden av bevarande av informationens värde för förvaltningen vid tidpunkten för dess användning och beror på dynamiken i förändringar i dess egenskaper och på det tidsintervall som har förflutit sedan denna information inträffade.

Aktualitet information avser dess mottagande senast en förutbestämd tidpunkt, i överensstämmelse med tidpunkten för att lösa uppgiften.

Noggrannhet information bestäms av graden av närhet av den mottagna informationen till det verkliga tillståndet för objektet, processen, fenomenet etc. För information som visas med en digital kod är fyra klassificeringsbegrepp för noggrannhet kända:

• formell precision, mätt som värdet på enheten för den minst signifikanta siffran i ett tal;
• verklig precision, bestäms av värdet på enheten för den sista siffran i numret, vars korrekthet garanteras;
• maximal noggrannhet som kan erhållas under specifika driftsförhållanden;
• den erforderliga noggrannheten, bestäms av det funktionella syftet med indikatorn.

Pålitlighet informationen bestäms av dess egendom för att återspegla verkliga objekt med erforderlig noggrannhet. Informationens tillförlitlighet mäts genom konfidensnivån för den erforderliga noggrannheten, d.v.s. sannolikheten att parametervärdet som visas av informationen skiljer sig från det verkliga värdet för denna parameter inom den erforderliga noggrannheten.

Hållbarhet information speglar dess förmåga att svara på ändringar i källdata utan att kompromissa med den erforderliga noggrannheten. Informationens stabilitet, såväl som representativitet, bestäms av den valda metoden för dess urval och bildande.

Sammanfattningsvis bör det noteras att sådana informationskvalitetsparametrar som representativitet, innehåll, tillräcklighet, tillgänglighet, hållbarhet helt och hållet bestäms på metodisk nivå för utveckling av informationssystem. Parametrarna för relevans, aktualitet, noggrannhet och tillförlitlighet bestäms i större utsträckning även på metodisk nivå, men deras värde påverkas också avsevärt av typen av systemets funktion, först och främst dess tillförlitlighet. Samtidigt är parametrarna för relevans och noggrannhet styvt förbundna med parametrarna för aktualitet och tillförlitlighet.

1.2.5. Allmänna egenskaper hos informationsprocesser

I naturen och i samhället finns det ett ständigt samspel mellan objekt som är förknippade med en förändring av information. Förändringar i information sker till följd av olika påverkan. Uppsättningen av åtgärder med information kallas informationsprocessen. Informationsaktivitet består av en mängd olika åtgärder som utförs med information. Bland dem finns åtgärder relaterade till sökning, mottagning, bearbetning, överföring, lagring och skydd av information.

Utbytet av information mellan människor, människokroppens reaktion på naturfenomen, interaktionen mellan en person och ett automatiserat system - allt detta är exempel på informationsprocesser.

Bearbeta samling inkluderar:

• mätning av parametrar;
• registrera parametrar som data för vidare bearbetning;
• omvandling av data till en form som används i systemet (kodning, reduktion till önskad form och inmatning i bearbetningssystemet).

För att data ska kunna mätas och registreras är det nödvändigt att ha hårdvara som omvandlar signalerna till en form som accepteras av mottagarens system (kompatibel). Till exempel, för att registrera patientens temperatur eller markfuktighet för efterföljande bearbetning, behövs speciella sensorer. Hårdvara behövs också för att skriva dessa data till ett medium eller överföra dem.

Att lagra information är nödvändigt för att kunna använda samma data upprepade gånger. För att säkerställa lagring av information behövs hårdvara för att skriva data till ett fysiskt medium och läsa från mediet.

Bearbeta utbyta information innebär att det finns en källa och en konsument (mottagare) av information. Processen att få information från en källa kallas överföra, och processen för att få konsumentinformation kallas reception. Således innebär utbytesprocessen närvaron av två sammankopplade sändnings-mottagningsprocesser.

Sändnings- och mottagningsprocesser kan vara envägs, tvåvägs och omväxlande tvåvägs.

Sätt och processer som säkerställer överföring av meddelanden från informationskällan till dess konsument kallas informationskommunikation.

Ris. 3. Process för informationsutbyte

Människor, djur, växter, automatiska enheter kan vara informationskällor och konsumenter. Från källan till konsumenten överförs information i form av meddelanden. Mottagning och överföring av meddelanden sker i form av signaler. En signal är en förändring i den fysiska miljön som visar ett meddelande. Signalen kan vara ljud, ljus, lukt (lukt), elektrisk, elektromagnetisk, etc.

Kodaren omvandlar meddelandet från en form som är förståelig för källan till signaler från det fysiska medium genom vilket meddelandet sänds. Avkodningsanordningen utför den omvända operationen och omvandlar omgivningens signaler till en form som är förståelig för konsumenten.

Materialbärarna för överförda meddelanden kan vara naturliga kemiska föreningar (lukt och smak), mekaniska vibrationer av luft eller telefonmembran (vid ljudöverföring), elektriska strömvibrationer i ledningar (telegraf, telefon), elektromagnetiska vågor i det optiska området (uppfattas av det mänskliga ögat), elektromagnetiska vågor i radioområdet (för överföring av ljud och tv-bilder).

Hos människor och djur överförs information genom nervsystemet i form av svaga elektriska strömmar eller med hjälp av speciella kemiska föreningar (hormoner) som bärs av blodet.

Kommunikationskanaler är karakteriserade genomströmning- mängden data som överförs per tidsenhet. Det beror på hastigheten för informationskonvertering i transceivrar och på de fysiska egenskaperna hos själva kanalerna. Genomströmningen bestäms av kapaciteten hos kanalens fysiska natur.

Inom datoranvändning är informationsprocesser automatiserade och använder hård- och mjukvarumetoder som för signaler till en kompatibel form.

I alla stadier av bearbetning och överföring krävs en sändande och mottagande enhet som har lämplig kompatibel hårdvara. När informationen väl har mottagits kan den fixeras till lagringsmedia för lagring till nästa process.

Därför kan informationsprocessen bestå av en serie datatransformationer och deras lagring i en ny form.
Informationsprocesser i den moderna världen tenderar att automatiseras på en dator. Det finns ett ökande antal informationssystem som implementerar informationsprocesser och tillgodoser informationskonsumenternas behov.

Genom att lagra data i datorkataloger kan du snabbt kopiera information, placera den på olika medier och skicka ut den till användare i olika former. Processerna för att överföra information över långa avstånd genomgår också förändringar. Mänskligheten går gradvis över till kommunikation genom globala nätverk.

Behandlingär processen att omvandla information från en form till en annan.

För att utföra bearbetning krävs följande villkor:

• initiala data - råvaror för bearbetning;
• bearbetningsmiljö och verktyg;
• teknik som definierar reglerna (metoderna) för datatransformation

Bearbetningsprocessen slutar med mottagandet av ny information (i form, innehåll, betydelse), som kallas resulterande information.

Processen för informationsbearbetning liknar processen för materialproduktion. Vid tillverkning av varor är råvaror (initialmaterial), miljö och produktionsverktyg (verkstad och verktygsmaskiner) och tekniken för att tillverka varorna nödvändiga.
Alla individuella aspekter av informationsprocessen som beskrivs ovan är nära sammankopplade.

När man utför en informationsprocess på en dator särskiljs fyra grupper av åtgärder med data – inmatning, lagring, bearbetning och utdata.

Bearbetning innebär omvandling av data i någon mjukvarumiljö. Varje mjukvarumiljö har en uppsättning verktyg som kan användas för att avbryta data. För att utföra bearbetning behöver du känna till tekniken för att arbeta i miljön, d.v.s. teknik för att arbeta med miljöverktyg.

För att behandling ska bli möjlig måste uppgifter matas in, d.v.s. överföra från användaren till datorn. Det finns olika inmatningsenheter för detta.

För att säkerställa att data inte går förlorade och kan återanvändas skrivs data till en mängd olika lagringsenheter.

För att se resultatet av informationsbehandlingen måste den visas, d.v.s. överföra från datorn till användaren med hjälp av en mängd olika utenheter.

1.2.6. Kodning av numerisk information

Allmänna begrepp

Kodsystemet används för att ersätta namnet på ett objekt med en symbol (kod) för att ge bekväm och effektivare informationsbehandling.

Kodsystem- en uppsättning regler för koddesign av objekt.

Koden är uppbyggd på basis av alfabetet, bestående av bokstäver, siffror och andra symboler. Koden kännetecknas av:

• längd - antalet positioner i koden;
• struktur - arrangemanget i koden för symboler som används för att beteckna en klassificeringsfunktion.

Proceduren för att tilldela en kodbeteckning till ett objekt kallas kodning.

Representation av nummersystem

Tal kan representeras i olika talsystem.

För att skriva siffror kan inte bara siffror utan även bokstäver användas (till exempel skriva romerska siffror - XXI, MCMXCIX). Beroende på hur talen representeras delas talsystemen in i positionella Och icke-positionell.

I positionsnummersystemet beror det kvantitativa värdet av varje siffra i ett tal på var (position eller siffra) den eller den siffran i detta nummer är skriven. Nummerpositioner numreras från 0 från höger till vänster. Till exempel, genom att ändra positionen för siffran 2 i decimaltalssystemet, kan du skriva decimaltal av olika storlekar, till exempel 2 (talet 2 är på 0:e positionen och betyder två enheter); 20 (siffran 2 är i 1:a position och betyder två tior); 2000 (siffran 2 är på tredje plats och betyder tvåtusen); 0,02 osv. Om du flyttar positionen för en siffra till en intilliggande siffra ökar (minskar) dess värde med 10 gånger.

I ett icke-positionellt talsystem ändrar siffror inte sitt kvantitativa värde när deras placering (position) i numret ändras. Ett exempel på ett icke-positionssystem är det romerska systemet, där samma symbol har samma betydelse oavsett plats (till exempel betyder symbolen X i talet XVX tio, var den än förekommer).

Antalet (p) av olika symboler som används för att representera ett tal i ett positionsnummersystem kallas grund nummersystem. Siffervärden sträcker sig från 0 till p-1.

I decimaltalssystemet används p=10 och 10 siffror för att skriva valfritt tal: 0, 1, 2, ... 9.

För en dator visade sig det binära talsystemet (p = 2) vara det mest lämpliga och tillförlitliga, där nummersekvenser - 0 och 1 används för att representera tal. Dessutom visade det sig vara bekvämt för datorn att använda representationen av information med hjälp av ytterligare två nummersystem:

• oktal (p=8, d.v.s. vilket tal som helst representeras med 8 siffror - 0,1, 2,...7);
• hexadecimal (p=16, symboler som används är siffror - 0, 1, 2, ..., 9 och bokstäver - A, B, C, D, E, F, ersätter siffrorna 10,11, 12, 13, 14, 15 respektive).

Överensstämmelse mellan koder för decimala, binära och hexadecimala talsystem presenteras i tabell 2.

Tabell 2. Överensstämmelse mellan koder för decimala, binära och hexadecimala talsystem

Decimal	Binär	Hexadecimal

I det allmänna fallet kan vilket nummer N som helst i positionsnummersystemet representeras som:

där k är antalet siffror i heltalsdelen av talet N;

- (k –1)-te siffran i heltalsdelen av talet N, skriven i talsystemet med basen p;

N:te siffran i bråkdelen av talet N, skriven i talsystemet med basen p;

n är antalet siffror i bråkdelen av talet N;

Det maximala antalet som kan representeras i k siffror.

Det minsta antalet som kan representeras med n siffror.

Med k siffror i heltalsdelen och n siffror i bråkdelen kan du skriva ner totalt olika tal.

Med hänsyn till dessa notationer har posten av numret N i alla positionsnummersystem med basen p formen:

Exempel 8

För p = 10 är talet i decimalnotation 2466,675 10, där k = 4, n = 3.

För p = 2 är numret i binärt 1011.112, där k = 4, n = 2.

Det binära och hexadecimala talsystemet har samma egenskaper som det decimala, bara inte 10 siffror används för att representera siffror, utan endast två i det första fallet och 10 siffror och 6 bokstäver i det andra fallet. Följaktligen kallas siffran i talet inte decimal, utan binär eller hexadecimal. De grundläggande lagarna för att utföra aritmetiska operationer i binära och hexadecimala talsystem observeras på samma sätt som i decimaler.

För jämförelse, överväg representationen av siffror i olika system kalkyl, som summan av termerna, som tar hänsyn till vikten av varje siffra.

Exempel 9

I decimaltalssystem

I binärt system

I hexadecimalt system beräkning

Det finns regler för omvandling av tal från ett talsystem till ett annat.

Former för representation av tal i en dator

Det finns två sätt att representera binära tal i datorer:

• naturlig form eller fixpunktsform;
• normalform eller flyttalsform.

I naturlig form (med en fast punkt) visas alla tal som en sekvens av siffror med en konstant för alla tal, varvid kommatets position skiljer heltalsdelen från bråkdelen.

Exempel 10

I decimaltalsystemet finns det 5 siffror i talets heltalsdel och 5 siffror i talets bråkdel. Siffrorna som skrivs i ett sådant bitrutnät ser till exempel ut så här: +00564.24891; -10304.00674 osv. Det maximala antalet som kan representeras i ett sådant bitrutnät kommer att vara 99999,99999.

Representationsformen med fast punkt är den enklaste, men har ett begränsat antal sifferrepresentationer. Om resultatet av operationen är ett tal som ligger utanför det tillåtna intervallet, svämmar bitnätet över och ytterligare beräkningar förlorar sin betydelse. Därför, i moderna datorer, används denna form av representation vanligtvis endast för heltal.

Om ett talsystem med bas p används i närvaro av k siffror i heltalsdelen och n siffror i bråkdelen av talet, så bestäms intervallet av signifikanta tal N när de presenteras i fixpunktsform av relation:

Exempel 11

Med p =2, k =10, n =6, kommer intervallet för signifikanta tal att bestämmas av följande relation:

I normal form (flytande komma) varje nummer visas som två grupper av siffror. Den första gruppen av nummer kallas mantissa, den andra - i ordning, och det absoluta värdet för mantissan måste vara mindre än 1, och ordningen måste vara ett heltal. I allmänhet kan ett flyttal representeras som:

där M är mantissan för talet (| M |< 1);

r är ordningen på talet (r är ett heltal);

p är basen i talsystemet.

Exempel 12

Siffrorna i exempel 3 är +00564.24891; -10304.00674 kommer att representeras i flyttalsform av följande uttryck:

Den normala formen av representation har ett stort antal visningssiffror och är den viktigaste i moderna datorer. Tecknet för ett tal är kodat som en binär siffra. I detta fall betyder kod 0 tecknet "+", kod 1 - tecknet "-".

Om ett talsystem med bas p används i närvaro av m siffror för mantissan och s siffror för ordningen (utan att ta hänsyn till teckensiffrorna för ordningen och mantissan), då intervallet av signifikanta tal N när de representeras i normal form bestäms av förhållandet:

Exempel 13

Med p =2, m =10, s =6 kommer intervallet för signifikanta tal att bestämmas ungefär från till

Format för att representera tal i en dator

En sekvens av flera bitar eller bytes kallas ofta fält data. Bitar i ett tal (i ett ord, i ett fält, etc.) numreras från höger till vänster, med början från den 0:e siffran.

Datorn kan bearbeta fält med konstant och variabel längd.

Fält med konstant längd:

ord - 2 byte

halvord - 1 byte

dubbelord - 4 byte

utökat ord - 8 byte.

Fält med variabel längd kan ha en storlek från 0 till 256 byte, men måste vara lika med ett heltal av byte.

Fastpunktsnummer är oftast i ord- och halvordsformat. Flyttal - dubbla ord och utökat ordformat.

Exempel 14

Talet -193 i decimal motsvarar talet -11000001 i binärt. Låt oss representera detta nummer i två format.

Den naturliga (fixed-point) representationen av detta nummer skulle kräva ett 2-byte ord. (tabell 3).

Tabell 3

Nummer tecken

Det absoluta värdet av talet

Kategorinummer

I normal form är talet -19310 i decimalnotation -0,193x103, och i binär notation är samma tal -0,11000001x21000. Mantissan som anger talet 193, skriven i binär form, har 8 positioner. Så exponenten är 8, så potensen av 2 är 8 (10002). Talet 8 är också skrivet i binärt. Den normala formen av detta tal (flytande komma) skulle kräva ett dubbelord, dvs. 4 byte (tabell 4).

Tabell 4

	Nummer tecken	Beställa							Mantissa
Kategorinummer

Tecknet för talet skrivs i den 31:a biten längst till vänster. 7 bitar tilldelas för att registrera ordningen på numret (från den 24:e till den 30:e). I dessa positioner skrivs talet 8 i binär form. För att skriva mantissan tilldelas 24 bitar (från 0 till 23). Mantissan skrivs från vänster till höger.

Översättning från valfritt positionssystem till decimaltalssystem

Översättning från valfritt positionsnummersystem, till exempel, som används i en dator med basen p = 2; 8; 16, i decimaltalssystemet görs enligt formeln (1).

Exempel 15

Konvertera binärt tal till decimaltal. Genom att ersätta motsvarande binära siffror i det ursprungliga numret i översättningsformeln (1) finner vi:

Exempel 16

Exempel 17

Konvertera tal till decimaltalssystem.

Vid översättningen togs hänsyn till att i det 16:e siffersystemet ersätter bokstaven A värdet 10.

Konvertera ett heltal från decimal till ett annat positionstalssystem

Tänk på den omvända översättningen - från decimalsystemet till ett annat talsystem. För enkelhetens skull begränsar vi oss till att endast översätta heltal.

Allmän regelÖversättningen är som följer: det är nödvändigt att dividera talet N med p. Den resulterande återstoden kommer att ge siffran i den första siffran i den p-ary notationen av talet N. Dela sedan den resulterande kvoten igen med p och kom ihåg den resulterande återstoden igen - detta kommer att vara siffran för den andra siffran, etc. Sådan sekventiell division fortsätter tills kvoten är mindre än talsystemets bas - sid. Denna sista kvot kommer att vara den mest signifikanta siffran.

Exempel 18

Konvertera decimaltal N = 20 (p = 10) till binärt talsystem (p = 2).

Vi agerar enligt ovanstående regel (Fig. 4). Den första divisionen ger kvoten 10 och resten är 0. Detta är den minst signifikanta siffran. Den andra divisionen ger kvoten - 5 och resten - 1. Den tredje divisionen ger kvoten - 2 och resten - 0. Divisionen fortsätter tills kvoten är noll. Den femte kvoten är 0. Resten är 1. Denna återstod är den högsta siffran i det resulterande binära talet. Det är här uppdelningen slutar. Nu skriver vi resultatet, börjar med den sista kvoten, sedan skriver vi om alla rester. Som ett resultat får vi:

Ris. 4. Konvertera ett decimaltal till binärt med hjälp av divisionsmetoden

1.2.7. Textdatakodning

Textdata är en samling av alfabetiska, numeriska och specialtecken inspelade på något fysiskt medium (papper, magnetisk skiva, bild på skärmen).

Ett tryck på en tangent på tangentbordet gör att signalen skickas till datorn som ett binärt tal, som lagras i en kodtabell. En kodtabell är en intern representation av tecken i en dator. Tabellen ASCII (American Standard Code for Informational Interchange) har antagits över hela världen som standard.

För att lagra den binära koden för ett tecken tilldelas 1 byte = 8 bitar. Med tanke på att varje bit tar värdet 1 eller 0, är ​​antalet möjliga kombinationer av ettor och nollor lika med . Det betyder att man med hjälp av 1 byte kan få 256 olika binära kodkombinationer och använda dem för att visa 256 olika tecken. Dessa koder utgör ASCII-tabellen. För att minska inmatningar och göra det enklare att använda dessa teckenkoder använder tabellen ett hexadecimalt talsystem bestående av 16 tecken - 10 siffror och 6 latinska bokstäver: A, B, C, D, E, F. Vid kodning av tecken, en siffra skrivs först kolumn, och sedan raden i skärningspunkten för vilken det givna tecknet är beläget.

Kodningen av varje tecken med den 1:a byten är associerad med beräkningen av teckensystemets entropi (se exempel 6). När man utvecklade ett teckenkodningssystem tog man hänsyn till att det var nödvändigt att koda 26 gemener i det latinska (engelska) alfabetet och 26 versaler, siffror från 0 till 9, skiljetecken, Särskilda symboler, aritmetiska tecken. Det är de så kallade internationella symbolerna. Det blir cirka 128 tecken. Ytterligare 128 koder är reserverade för att koda tecken i det nationella alfabetet och några ytterligare tecken. På ryska är detta 33 gemener och 33 versaler. Det totala antalet tecken som ska kodas är större än eller mindre än . Om man antar att alla symboler förekommer med lika sannolikhet, så blir systemets entropi 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».

Exempel 19

Den latinska bokstaven S i ASCII-tabellen representeras av den hexadecimala koden - 53. När du trycker på bokstaven S på tangentbordet skrivs dess motsvarighet till datorns minne - den binära koden 01010011, som erhålls genom att ersätta varje hexadecimal siffra med dess binära motsvarighet.

I det här fallet ersätts siffran 5 med koden 0101 och siffran 3 ersätts med koden 0011. När bokstaven S visas på skärmen sker avkodning i datorn - dess bild byggs med hjälp av denna binära kod .

Notera! Alla tecken i ASCII-tabellen kodas med 8 binära siffror eller 2 hexadecimala siffror (1 siffra representeras av 4 bitar).

Tabellen (fig. 5) visar teckenkodningen i det hexadecimala talsystemet. De första 32 tecknen är kontrolltecken och är huvudsakligen avsedda för att överföra kontrollkommandon. De kan variera beroende på mjukvara och hårdvara. Den andra halvan av kodtabellen (från 128 till 255) definieras inte av den amerikanska standarden och är avsedd för nationella tecken, pseudografiska och vissa matematiska tecken. Olika länder kan använda olika versioner av den andra halvan av kodtabellen för att koda bokstäverna i deras alfabet.

Notera! Siffror kodas enligt ASCII-standarden i två fall - under in- och utmatning och om de förekommer i texten.

För jämförelse, överväg siffran 45 för två kodningsalternativ.

När det används i text kommer detta nummer att kräva 2 byte för dess representation, eftersom varje siffra kommer att representeras av sin kod i enlighet med ASCII-tabellen (fig. 4). I hexadecimal skulle koden vara 34 35, i binär skulle den vara 00110100 00110101, vilket skulle kräva 2 byte.

Ris. 5. Tabell över ASCII-koder (fragment)

1.2.8. Grafisk informationskodning

Representation av färg i en dator

Grafisk data är olika typer av grafer, diagram, diagram, ritningar, etc. Vilken grafisk bild som helst kan representeras som en komposition av färgområden. Färg bestämmer egenskaperna hos synliga föremål, direkt uppfattade av ögat.

Inom datorindustrin är visningen av valfri färg baserad på tre så kallade primärfärger: blå, grön, röd. Förkortningen RGB (Röd - Grön - Blå) används för att beteckna dem.

Alla färger som finns i naturen kan skapas genom att blanda och variera intensiteten (ljusstyrkan) hos dessa tre färger. En blandning av 100 % av varje färg ger vitt. En blandning av 0% av varje färg ger svart.

Konsten att återge färg i en dator genom att lägga till tre primära RGB-färger tillsammans i varierande proportioner kallas för additiv blandning.

Det mänskliga ögat kan uppfatta ett stort antal färger. Bildskärmen och skrivaren kan bara reproducera en begränsad del av detta sortiment.

På grund av behovet av att beskriva de olika fysiska processerna för färgåtergivning i en dator har olika färgmodeller utvecklats. Utbudet av reproducerbara färger och hur de visas för monitorn och skrivaren är olika och beror på de färgmodeller som används.

Färgmodeller beskrivs matematiskt och låter dig representera olika färgnyanser genom att blanda flera primärfärger.

Färgerna på skärmen kan se annorlunda ut än när de skrivs ut. Denna skillnad beror på att olika färgmodeller används för utskrift än för en bildskärm.

Bland färgmodellerna är de mest kända modellerna RGB, CMYK, HSB, LAB.

RGB-modell

RGB-modellen kallas för additiv eftersom ljusstyrkan för den resulterande färgen ökar när ljusstyrkan hos komponentfärgerna ökar.

RGB-färgmodellen används vanligtvis för att beskriva färgerna som visas av monitorer, skannrar och färgfilter. Den används inte för att visa färgomfånget på utskriftsenheten.

Färgen i RGB-modellen representeras som summan av tre grundfärger - röd (röd), grön (grön) och blå (blå) (fig. 6). RGB återger färger bra i intervallet från blått till grönt och något värre - gula och orangea nyanser.

I RGB-modellen kännetecknas varje basfärg av ljusstyrka (intensitet), som kan ta 256 diskreta värden från 0 till 255. Därför kan färger blandas i olika proportioner och variera ljusstyrkan för varje komponent. Således kan man få

256x256x256 = 16 777 216 färger.

Varje färg kan associeras med en kod som innehåller ljusstyrkan för de tre komponenterna. Decimala och hexadecimala kodrepresentationer används.

Ris. 6. Kombinationer av grundfärger i RGB-modellen

Decimalrepresentationen är tre grupper med tre decimaltal separerade med kommatecken, till exempel 245 155 212. Den första siffran motsvarar ljusstyrkan för den röda komponenten, den andra till grön och den tredje till blå.

Färgkoden i hexadecimal representation är 0хХХХХХХ. Prefixet 0x indikerar att vi har att göra med ett hexadecimalt tal. Prefixet följs av sex hexadecimala siffror (0, 1, 2,...,9, A, B, C, D, E, F). De två första siffrorna är ett hexadecimalt tal som representerar ljusstyrkan för den röda komponenten, de andra och tredje paren motsvarar ljusstyrkan hos de gröna och blå komponenterna.

Exempel 20

Basfärgernas maximala ljusstyrka gör att du kan visa vitt. Detta är 255 255 255 i decimal och 0xFFFFFF i hexadecimal.

Minsta ljusstyrka (eller) motsvarar svart. Detta är 0,0,0 i decimal och 0x000000 i hexadecimal.

Att blanda röda, gröna och blå färger med olika, men samma ljusstyrka, ger en skala på 256 nyanser (graderingar) av grått - från svart till vitt. Gråskalebilder kallas även halvtonsbilder.

Eftersom ljusstyrkan för var och en av de grundläggande färgkomponenterna endast kan ta 256 heltalsvärden, kan varje värde representeras av ett 8-bitars binärt tal (en sekvens av 8 nollor och ettor, () dvs. en byte. Således, i RGB-modellen , information om varje färg kräver 3 byte (en byte för varje basfärg) eller 24 bitars lagring Eftersom alla nyanser av grått skapas genom att blanda tre komponenter med samma ljusstyrka, krävs endast 1 byte för att representera någon av de 256 nyanserna av grå.

CMYK-modell

CMYK-modellen beskriver blandningen av bläck på en utskriftsenhet. Denna modell använder tre grundfärger: cyan (Cyan), magenta (Magenta) och gul (Gul). Dessutom appliceras svart färg (svart) (Fig. 7). Versaler markerade i ord utgör palettens förkortning.

Ris. 7. Kombinationer av basfärger av CMYK-modellen

Var och en av de tre basfärgerna i CMYK-modellen erhålls genom att subtrahera en av RGB-modellens basfärger från vitt. Så, till exempel, cyan erhålls genom att subtrahera rött från vitt, och gult (gult) erhålls genom att subtrahera blått. Kom ihåg att i RGB-modellen representeras vitt som en blandning av rött, grönt och blått med maximal ljusstyrka. Sedan kan CMYK-modellens basfärger representeras med formlerna för att subtrahera RGB-modellens basfärger enligt följande:

Cyan=RGB - R=GB=(0,255,255)

Gul = RGB - B = RG = (255.255.0)

Magenta=RGB - G=RB=(255,0,255)

På grund av att CMYK basfärger erhålls genom att subtrahera basfärger från vitt RGB-färger, de kallas subtraktiva.

Basfärgerna i CMYK-modellen är ljusa färger och är inte lämpliga för att återge mörka färger. Så när de blandas i praktiken visar det sig inte vara rent svart, utan smutsigt brunt. Därför ingår även rent svart i CMYK-färgmodellen, som används för att skapa mörka nyanser, samt för att skriva ut svarta delar av en bild.

Färgerna i den subtraktiva CMYK-modellen är inte lika rena som färgerna i den additiva RGB-modellen.

Inte alla färger i CMYK-modellen kan representeras i RGB-modellen och vice versa. Kvantitativt är CMYK-färgomfånget mindre än RGB-färgomfånget. Denna omständighet är av grundläggande betydelse och beror inte bara på de fysiska egenskaperna hos monitorn eller skrivaren.

HSB modell

HSB-modellen är baserad på tre parametrar: H - nyans eller ton (Hue), S - saturation (Saturation) och B - ljusstyrka (Ljusstyrka). Det är en variant av RGB-modellen och bygger även på användning av grundfärger.

Av alla modeller som för närvarande används matchar denna modell bäst hur det mänskliga ögat uppfattar färg. Det låter dig beskriva färger på ett intuitivt sätt. Används ofta av konstnärer.

I HSB-modellen kännetecknar mättnad renheten hos en färg. Noll mättnad motsvarar grå, och maximal mättnad till den ljusaste varianten av den givna färgen. Ljusstyrka förstås som graden av belysning.

Grafiskt kan HSB-modellen representeras som en ring, längs vilken nyanserna av färger är placerade (fig. 8).

Ris. 8. Grafisk representation av HSB-modellen

Labbmodell

Lab-modellen används för utskriftsenheten. Den är mer avancerad än CMYK-modellen som saknar så många nyanser. Den grafiska representationen av Lab-modellen visas i fig. 9.

Ris. 9. Grafisk representation av Lab-modellen

Lab-modellen är baserad på tre parametrar: L - ljusstyrka (luminositet) och två färgparametrar - a och b. Parameter a innehåller färger från mörkgrönt till grått till rosa. Parametern b innehåller färger från ljusblått till grått till ljust gult.

Grafisk informationskodning

Grafiska bilder lagras i grafiska filer.

Bilder är en samling grafiska element (bildelement) eller kort sagt pixlar (pixlar). För att beskriva en bild är det nödvändigt att definiera ett sätt att beskriva en pixel.

Beskrivning av färgen på en pixel är i huvudsak en färgkod i enlighet med en viss färgmodell. Färgen på en pixel beskrivs med flera siffror. Dessa nummer kallas även för kanaler. När det gäller RGB-, CMYK- och Lab-modeller kallas dessa kanaler även för färgkanaler.

I en dator kallas antalet bitar som allokeras till varje pixel för att representera färginformation färgdjup eller bitdjup. Färgdjupet avgör hur många färger en pixel kan representera. Ju större färgdjup, desto större storlek på filen som innehåller beskrivningen av bilden.

Exempel 21

Om färgdjupet är 1 bit, kan en pixel endast representera en av två möjliga färger - vit eller svart. Om färgdjupet är 8 bitar så är antalet möjliga färger 2. Med ett färgdjup på 24 bitar överstiger antalet färger 16 miljoner.

Bilder i RGB-, CMYK-, Lab- och gråskalesystem innehåller vanligtvis 8 bitar per färgkanal. Eftersom det finns tre färgkanaler i RGB och Lab är färgdjupet i dessa lägen 8?3 = 24. CMYK har fyra kanaler, och därför är färgdjupet 8?4 = 32. I gråskalebilder finns det bara en kanal , därför är dess färgdjup 8 .

Grafiska filformat

Det grafiska filformatet är relaterat till den grafiska bildkodningsmetoden.

För närvarande finns det mer än två dussin format grafiska filer, till exempel, BMP, GIF, TIFF, JPEG, PCX, WMF, etc. Det finns filer som förutom statiska bilder kan innehålla animationsklipp och/eller ljud, till exempel GIF, PNG, AVI, SWF, MPEG , MOV, etc. En viktig egenskap hos dessa filer är förmågan att presentera data de innehåller i komprimerad form.

BMP-format(Bit Map Picture - Windows Device Independent Bitmap) - Windows-format, det stöds av alla grafiska redigerare som körs under dess kontroll. Används för förvaring bitmappar designad för användning på Windows. Kan lagra både indexerade (upp till 256 färger) och RGB-färger (16 miljoner nyanser).

GIF-format(Graphics Interchange Format) - det grafiska utbytesformatet använder den förlustfria infLZW och är utformad för att spara bitmappsbilder med maximalt 256 färger.

PNG-format(Portable Network Graphics) - Ett portabelt grafikformat för nätverket utvecklades för att ersätta GIF-formatet. PNG-formatet låter dig spara bilder med ett färgdjup på 24 och till och med 48 bitar, det låter dig också inkludera maskkanaler för att kontrollera gradienttransparens, men det stöder inte lager. PNG komprimerar inte bilder med förlust som JPEG gör.

JPEG-format(Joint Photographic Experts Group) - formatet för den gemensamma gruppen av fotografiska experter är utformat för kompakt lagring av flerfärgsbilder med fotografisk kvalitet. Filer i detta format har filtillägget jpg, jpe eller jpeg.

Till skillnad från GIF använder JPEG en komprimeringsalgoritm med förlust, som uppnår ett mycket högt komprimeringsförhållande (från enheter till hundratals gånger).

1.2.9. Ljudkodning

Begreppet ljud

Sedan början av 90-talet personliga datorer fick möjlighet att arbeta med sund information. Varje dator som har ett ljudkort, mikrofon och högtalare kan spela in, lagra och spela upp ljudinformation.

Ljud är en ljudvåg med en ständigt föränderlig amplitud och frekvens (fig. 10).

Ris. 10. Ljudvåg

Ju större amplitud signalen har, desto högre är den för en person, desto högre frekvens (T) för signalen, desto högre blir tonen. Frekvensen för en ljudvåg uttrycks i Hertz (Hz, Hz) eller antalet vibrationer per sekund. Det mänskliga örat uppfattar ljud i intervallet (ungefär) 20 Hz till 20 kHz, vilket kallas ljudfrekvensområdet.

Ljudkvalitetsegenskaper

"Djup" av ljudkodning- antalet bitar per ljudsignal.

Moderna ljudkort ger 16, 32 eller 64-bitars "djup" ljudkodning. Antalet nivåer (amplitudgraderingar) kan beräknas med hjälp av formeln

Signalnivåer (graderingar av amplitud)

Samplingsfrekvensär antalet mätningar av signalnivåer på 1 sekund

En mätning på 1 sekund motsvarar en frekvens på 1 Hz

1000 mätningar på 1 sekund - 1 kHz

Antalet mätningar kan ligga inom intervallet från 8 000 till 48 000(8 kHz - 48 kHz)

8 kHz motsvarar radiosändningsfrekvensen,

48 kHz - ljud-CD ljudkvalitet.

Metoder för att koda ljudinformation

För att en dator ska kunna bearbeta en kontinuerlig ljudsignal måste den omvandlas till en sekvens av elektriska impulser (binära 0:or och 1:or). Men till skillnad från numeriska, textuella och grafiska data, hade ljudinspelningar inte samma långa och beprövade historia av kodning. Som ett resultat är metoder för att koda ljudinformation i binär kod långt ifrån standardisering. Många enskilda företag har utvecklat sina egna företagsstandarder, men generellt sett kan två huvudriktningar urskiljas.

FM-metod (frekvensmodulering)är baserat på det faktum att teoretiskt sett kan vilket komplext ljud som helst delas upp i en sekvens av de enklaste övertonssignalerna med olika frekvenser, som var och en är en vanlig sinusform, och därför kan beskrivas med numeriska parametrar, det vill säga med en kod . I naturen har ljudsignaler ett kontinuerligt spektrum, det vill säga de är analoga. Deras nedbrytning i övertonsserier och representation i form av diskreta digitala signaler utförs av speciella enheter - analog-till-digitalomvandlare (ADC). Den omvända omvandlingen för att återge ljud kodat med en numerisk kod utförs av digital-till-analog-omvandlare (DAC). Ljudkonverteringsprocessen visas i figur 11.

Ris. 11. Ljudkonverteringsprocess

Med sådana transformationer är förlusten av information associerad med kodningsmetoden oundviklig, så kvaliteten på ljudinspelningen är vanligtvis inte helt tillfredsställande. Samtidigt ger denna kodningsmetod en kompakt kod, och därför användes den även under de åren då datateknikens resurser var uppenbart otillräckliga.

Wave-Table-metod syntes bättre lämpad för den nuvarande teknikens ståndpunkt. Enkelt uttryckt kan vi säga att någonstans i förberedda tabeller lagras ljudprover för många olika musikinstrument (men inte bara för dem). Inom tekniken kallas sådana prover prover. Numeriska koder uttrycker typen av instrument, dess modellnummer, tonhöjd, varaktighet och intensitet hos ljudet, dynamiken i dess förändring, vissa parametrar i miljön där ljudet förekommer, såväl som andra parametrar som kännetecknar ljudets egenskaper . Eftersom "riktiga" ljud används som sampel, är kvaliteten på ljudet som erhålls som ett resultat av syntes mycket hög och närmar sig ljudkvaliteten för riktiga musikinstrument.

Grundläggande ljudfilformat

MIDI-format (Musical Instrument Digital Interface).– digitalt gränssnitt för musikinstrument. Det skapades 1982 av de ledande tillverkarna av elektroniska musikinstrument - Yamaha, Roland, Korg, E-mu, etc. Ursprungligen var det tänkt att ersätta kontrollen av musikinstrument som antogs vid den tiden med analoga signaler, styrning med hjälp av informationsmeddelanden överförs via ett digitalt gränssnitt. Därefter blev det de facto-standarden inom området för elektroniska musikinstrument och datorsyntesmoduler.

WAV ljudfilformat, representerar ett godtyckligt ljud som det är - i form av en digital representation av den ursprungliga ljudvibrationen eller ljudvågen (vågen), varför tekniken för att skapa sådana filer i vissa fall kallas vågteknik. Låter dig arbeta med ljud av alla slag, vilken form och varaktighet som helst.

Den grafiska representationen av en WAV-fil är mycket bekväm och används ofta i ljudredigerare och sequencer-program för att arbeta med dem och efterföljande transformation (detta kommer att diskuteras i nästa kapitel). Detta format har utvecklats av Microsoft, och alla vanliga Windows-ljud har en WAV-tillägg.

MP3-format. Det är ett av de digitala ljudlagringsformaten som utvecklats av Fraunhofer IIS och THOMPSON (1992), senare godkänd som en del av MPEG1- och MPEG2-standarderna för komprimerad video och ljud. Detta schema är det mest komplexa i MPEG Layer 1/2/3-familjen. Det kräver mer datortid för kodning jämfört med andra och ger kodning av högre kvalitet. Används huvudsakligen för ljudöverföring i realtid nätverkskanaler och för kodning av CD-ljud.

1.2.10. Videokodning

Principer för kodning av videoinformation

Video på latin betyder "titta, se." När man talar om video, menar de först och främst en rörlig bild på en TV-skärm eller datorskärm.

Videokameran omvandlar den optiska bilden av den överförda scenen till en sekvens av elektriska signaler. Dessa signaler bär information om ljusstyrkan och färgen för enskilda delar av bilden. För lagring för senare återgivning kan de spelas in på magnetband i analog eller digital form.

Vid analog inspelning liknar förändringar i magnetiseringen av ett videoband formen av en ljus- eller ljudvåg. Analoga signaler är, till skillnad från digitala, kontinuerliga i tiden.

En digital signal är en sekvens av kodkombinationer av elektriska impulser.

Information som presenteras i digital form mäts i bitar. Processen att omvandla en kontinuerlig signal till en uppsättning kodord kallas analog-till-digital konvertering.

Analog-till-digital signalomvandling sker i tre steg. Vid samplingssteget (fig. 12) representeras en kontinuerlig signal av en sekvens av avläsningar av dess momentana värden. Dessa avläsningar görs med jämna mellanrum.

Ris. 12. Diskretisering

Nästa steg– kvantisering (fig. 13). Hela området av signalvärden är uppdelat i nivåer. Värdet för varje prov ersätts med det avrundade värdet för närmaste kvantiseringsnivå, dess ordningsnummer

Ris. 13. Nivåkvantisering

Kodning slutför processen att digitalisera den analoga signalen (fig. 14), som nu har ett ändligt antal värden. Varje värde motsvarar ordningstalet för kvantiseringsnivån. Detta tal uttrycks i binära enheter. Inom ett samplingsintervall sänds ett kodord.

Ris. 14. Digital kodning

Således kan information om bilden, presenterad i digital form, överföras till en dators hårddisk för vidare bearbetning och redigering utan ytterligare konverteringar.

Datorvideo kännetecknas av följande parametrar:

antal bilder per sekund (15, 24, 25...);

dataström (kilobyte/s);

filformat (avi, mov...);

komprimeringsmetod (Microsoft Video för Windows, MPEG, MPEG-I, MPEG-2, Moution JPEG).

Videoinformationsformat

AVI-format är ett okomprimerat videoformat som skapas när en bild digitaliseras. Detta är det mest resurskrävande formatet, men samtidigt, när man digitaliserar in i det, är dataförlusten minimal. Därför ger det fler alternativ för redigering, applicering av effekter och annan filbearbetning. Man bör dock ta hänsyn till att en sekund av en digitaliserad bild i genomsnitt tar upp 1,5–2 MB på hårddisken.

MPEG-formatet är en förkortning av namnet på ISO (Moving Picture Expert Group), som utvecklar standarder för kodning och komprimering av video- och ljuddata. Hittills är flera varianter av MPEG-format kända.

MPEG-1 - för inspelning av synkroniserade videobilder och ljudackompanjemang på CD-ROM, med hänsyn till den maximala läshastigheten på cirka 1,5 Mbps. Kvalitetsparametrarna för videodata som behandlas av MPEG-1 liknar på många sätt konventionell VHS-video, så detta format används främst där det är obekvämt eller opraktiskt att använda vanliga analoga videomedia;

MPEG-2 - för bearbetning av videobilder som är jämförbara i kvalitet med TV, med en bandbredd för dataöverföringssystem som sträcker sig från 3 till 15 Mbps. Många TV-kanaler använder MPEG-2-baserad teknik; en signal komprimerad i enlighet med denna standard sänds via tv-satelliter och används för att arkivera stora mängder videomaterial;

MPEG-3 - för användning i TV-system högupplöst(högupplösta TV, HDTV) med en datahastighet på 20–40 Mbps; men senare blev den en del av MPEG-2-standarden och används inte längre separat;

MPEG-4 - att arbeta med digital representation av mediadata för tre områden: interaktiv multimedia (inklusive produkter distribuerade på optiska skivor och över webben), grafiska applikationer (syntetiskt innehåll) och digital-tv

Referensinformation om representation av tal i en dator ges i tabellen (tabell 5).

1.2.11. Tabell 5. Representation av numerisk, textuell, grafisk information i en dator

Slutsatser

I detta ämne, begreppet information och olika sätt dess kodning i datorn.

Skillnaderna mellan information och data visas. Begreppet informationstillräcklighet introduceras och dess huvudformer presenteras: syntaktisk, semantisk och pragmatisk. För dessa former ges mått på kvantitativ och kvalitativ bedömning. Informationens huvudsakliga egenskaper beaktas: representativitet, meningsfullhet, tillräcklighet, relevans, aktualitet, noggrannhet, tillförlitlighet, stabilitet. Informationsprocessen presenteras som en uppsättning av huvudstadierna i informationstransformation.

Mycket uppmärksamhet ägnas åt ämnet kodning av olika typer av information i en dator. De huvudsakliga formaten för att representera numerisk, text-, grafik-, ljud- och videoinformation i en dator anges. Funktionerna hos de övervägda formaten beroende på typen av information anges.

Frågor för självrannsakan

1. Vad är skillnaden mellan information och data?
2. Vad är adekvathet och i vilka former visar det sig?
3. Vilka informationsmått finns och när ska de användas?
4. Berätta för oss om det syntaktiska måttet på information.
5. Berätta för oss om det semantiska måttet på information.
6. Berätta för oss om det pragmatiska måttet på information.
7. Vilka ärna?
8. Vad är ett informationskodningssystem?
9. Hur kan informationsprocessen presenteras?
10. Vad är ett kodsystem och hur kännetecknas det?
11. Vad är kända talsystem och hur skiljer de sig åt?
12. Vilka nummersystem används i datorer?
13. Vilket förhållande kan representera ett tal i ett positionstalssystem?
14. Vilka former av representation av tal används i en dator och hur skiljer de sig åt?
15. Ge exempel på talrepresentationsformat för fast och flyttal.
16. Hur går översättningen från ett positionsnummersystem till ett decimaltalssystem till? Ge exempel.
17. Hur konverteras ett heltal från decimal till ett annat positionstalssystem? Ge exempel.
18. Hur kodas textinformation? Ge exempel.
19. Vad är meningen med kodning grafisk information?
20. Berätta för oss om RGB-kodningsmodellen för grafisk information.
21. När används CMYK-kodningsmodellen för grafisk information? Hur skiljer den sig från RGB-modellen?
22. Vilka format för att representera grafisk information i en dator och dess funktioner känner du till?
Verkstadens namn anteckning

Presentationer

Presentationens titel	anteckning
Presentation