3. Информация, ее виды и свойства, единицы измерения

В современной науке рассматриваются два вида информации:

• Объективная (первичная) информация— свойство материальных объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействий (фундаментальные взаимодействия) передаются другим объектам и запечатлеваются в их структуре.^[1]

• Субъективная (семантическая,смысловая, вторичная) информация– смысловое содержание объективной информации об объектах и процессах материального мира, сформированное сознанием человека с помощью смысловых образов (слов, образов и ощущений) и зафиксированное на каком-либоматериальном носителе.

Свойства информации.

1. Информация должна быть понятной.

Человек должен обмениваться информацией с другими людьми, причем обмен должен производиться на определенном языке, понятном участникам разговора.

2. Информация должна быть достоверной.

Недостоверная информация вводит в заблуждение, приводит к неправильным управленческим решениям, а если она подается через средства массой информации, то может привести к социальным потрясениям.

3. Информация должна быть актуальной.

Актуальность информации – это степень соответствия информации текущему моменту времени. Неактуальная (несвоевременная) информация бесполезна, поэтому никто кроме историков не читает прошлогодних газет.

4. Информация должна быть полной и точной.

Полнота информации определяется достаточностью данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Ошибка в полноте и точности представления информации может приводить к неверным решениям.

5. Информация должна быть адекватной.

Это степень соответствия объективному состоянию дела.

Человек и информация.

Человек живет в мире информации и воспринимает окружающий мир (получает информацию) с помощью органов чувств. Наибольшее количество информации воспринимается через зрение – около 90%, через слух около 9% и около 1% другими органами чувств. Информация хранится в памяти и процесс мышления можно рассматривать как обработку информации. На основе полученной и обработанной информации человек создает модели окружающего мира, которые помогают ему принимать решения для достижения поставленной цели. Кроме того, полученная и обработанная человеком информация передается другим потребителям.

Процессы, связанные с получение, хранением, обработкой и передачей информации называются информационными процессами.

Измерение информации.

Для количественного определения любой величины необходимо определить единицу измерения.

За единицу количества информации принято такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знания в два раза. Такая единица называется бит.

Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий (N) и количество информации (I):

N= 2^I

По этой формуле можно легко определить количество возможных событий, если известно количество информации. Например, если получено 4 бита информации, то количество возможных событий будет 16.

Наоборот, для определения количества информации, если известно количество событий. Необходимо решить показательное уравнение относительно I. Например, в игре крестики-нолики на поле 8х8 перед первым ходом существует 64 возможных события (64 варианта расположения крестика). Тогда уравнение принимает вид:

64 = 2^I

Так как 64 = 2⁶, то уравнение принимает вид:

2⁶= 2^I

Таким образом, I= 6 бит, то есть количество информации, полученное вторым игроком после хода первого, составляет 6 бит.

На практике существует множество ситуаций, когда возможные события имеют различные вероятности реализации. В этом случае для вычисления количества информации используется формула Шеннона (названа по имени автора):

I= -p_ilog₂p_i

где I– количество информации,

N– количество возможных событий,

p_i– вероятности отдельных событий.

Например, пусть при бросании несимметричной четырехгранной пирамидки вероятности отдельных событий будут следующими: p₁=0,5,p₂=0,25,p₃=0,125p₄=0,125. Тогда количество информации, которое можно получить после реализации одного из указанных событий можно рассчитать по формуле Шеннона.

I= - (0,5log0,5 + 0,25log0,25 + 0,125log0,125 + 0,125log0,125) бит = -(0,5(-1) + 0,25(-2) + 0,125(-3) + 0,125(-3)) = -(-0,5 – 0,5 – 0,375 – 0,375) = 0,5 + 0,5 + 0,375 + 0,375 = 1,75 бит

Для частного, но широко распространенного случая, когда события равновероятны (p_i= 1/N), величину количества информации можно рассчитать по формуле:

I= -log₂=log₂N

Минимальной единицей количества информации является бит. В информатике система образования кратных единиц измерения количества информации отличается от принятых в большинстве наук. Поскольку компьютер оперирует в двоичной системе счисления в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2ⁿ.

1 байт = 2³бит = 8 бит

1 Кбайт = 2¹⁰ байт = 1024 байт

1 Мбайт = 2²⁰байт = 1024 Кбайт

1 Гбайт = 2³⁰байт = 1024 Мбайт