- •Тема 1. Базовые понятия информатики Оглавление
- •Тема 1. Базовые понятия информатики 1
- •Информатика
- •Информатика как наука
- •Информационное общество
- •Информация и ее свойства
- •Носители информации. Форма представления информации
- •Единицы измерения информации
- •Связь понятий «информация», «данные», «знание»
Информация и ее свойства
Норберт Винер: «Информация – это информация, не вещество и не энергия, и этого достаточно!»
Федеральный закон № 149 от 27 июля 2006 «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» в статье 2 указывает, что информация - это сведения (сообщения, данные), независимо от формы их представления.
Википедия дает следующее определение: информация (от лат. informatio - осведомление, разъяснение, изложение) - сведения (сообщения, данные), независимо от формы их представления, понятие, имеющее множество значений, в зависимости от контекста.
ГОСТ 7.0-99 определяет информацию как сведения, воспринимаемые человеком и (или) специальными устройствами как отражение фактов материального или духовного мира в процессе коммуникации.
Всероссийский институт научной и технической информации РАН (ВИНИТИ РАН), занятый изучением проблем информации, дает определение: "информация - объективное содержание связи между взаимодействующими материальными объектами, проявляющееся в изменении состояний этих объектов, часть знаний, которая используется для управления, обеспечивающая устранение неопределенности в системе, мера разнообразия в объектах и процессах и т. д.".
Таким образом, информация - достаточно многообразное и неоднозначно трактуемое понятие в современной науке. Информация характеризует многообразие состояний объектов материального мира, передается от источника к приемнику, при этой передаче источник не теряет исходную информацию (!), что говорит в пользу ее нематериальности. Но информация материализуется на носителе информации, используя определенную ситему нотации (кодирования).
Принято классифицировать информацию в соответствии с целями исследования или использования информации. Наиболее распространены следующие признаки классификации информации:
-
форма представления сигнала - дискретная, аналоговая;
-
метод кодирования - символьное (алфавитно-цифровое), графическое, звуковое, цветовое, запахов, световое кодирование;
-
представление при восприятии: визуальная, аудиальная, тактильная, органолептическая, электронная (средства вычислительной техники);
-
процедура обработки: входная, промежуточная, выходная;
-
собственник - персональная (личная), общедоступная, корпоративная;
-
предметная область - социальная, экономическая, техническая, военная, политическая, научная, педагогическая,
-
др.
Носители информации. Форма представления информации
По форме представления различают аналоговую и дискретную информацию1. На рис. 1 представлена аналоговая форма сигналов (телевидение, телефония, радиовещание), аналоговые сигналы описываются математической функцией времени.
Рисунок 1 Аналоговый сигнал
Дискретные сигналы (рис. 2) замеряется в дискретные моменты времени. Квантование обеспечивает выбор уровней (шкал) для измерения дискретного сигнала.
Рисунок 2 Дискретный сигнал
Цифровой сигнал (рис. 3) является результатом квантования дискретного сигнала.
Рисунок 3 Цифровой сигнал
Передаваемая информация представляется на носителях, различают: волновые, материальные носители (рис. 4).
Рисунок 4 Типы носителей информации
Понятие информации предполагает наличие двух объектов: источника информации и потребителя; важно, чтобы информация для потребителя имела смысл, чтобы он мог эффективно ее использовать для дстижения своих целей. Поэтому выделяют три аспекта в изучении и анализе свойств информации:
-
Прагматический аспект - это возможность достижения поставленной цели и использование полученной информации. Этот аспект информации влияет на поведение потребителя в зависимости от эффективности информации, характеризует поведенческую сторону проблемы.
-
Семантический аспект - позволяет оценить смысл передаваемой информации, значимость новой информации в сравнении с уже имеющейся. Семантические связи между словами или другими смысловыми элементами отражает словарь - тезаурус.
-
Синтаксический аспект информации связан со способом ее представления. В зависимости от реального процесса, в котором участвует информация: сбор, передача, преобразование, отображение, представление, ввод или вывод, информация представляется в виде специальных знаков, символов - кодов, абстрагировано от смыслового и прагматического содержания.
На каждом уровне делается акцент на изучении определенных свойств информации. Так, на синтаксическом уровне осуществляется выбор системы и методов кодирования, носителей, дается оценка количества информации (объема данных). Основными свойствами синтаксического уровня являются:
-
система и метод кодирования, структура и длина, помехозащищенность кода информационного сообщения;
-
объем данных информационного сообщения.
На семантическом уровне для выражения смыслового содержания используются структуры данных и тезаурус системы. Наиболее популярными являются структурные единицы информации:
-
реквизиты - характеризуют отдельные свойства, признаки объекта, отражаемого информационно;
-
показатели - совокупность логически связанных реквизитов-признаков, характеризующих реквизит-основание;
-
составные структурные единицы, объединяющие логически связанные показатели, реквизиты (структура данных документов, записей массивов и баз данных).
К семантическим свойствам информации относятся:
-
структуры данных для выражения смысла информационных сообщений (иерархические, сетевые, реляционные, гипертекст, фрейм - структура, содержащая описание объекта в виде атрибутов и их значений);
-
тезаурус - совокупность взаимосвязанных лексических единиц, определяющих смысловое содержание предметной области, базис понятий для выражения смысла;
-
полнота - достаточные для понимания смыслового содержания как по составу, так и по объему данных структурные единицы информации;
-
объективность - независимость передаваемого смысла от методов кодирования или восприятия информации.
На прагматическом уровне устанавливается набор качественных показателей, определяющих эффективность применения информации с точки зрения конечного потребителя, ее потребительную стоимость. Качественные показатели информации:
-
достоверность - лицо, принимающее решение, воспринимает информацию как истинную, правильную, которая отражает реальное состояние описываемого объекта на определенный момент времени, не содержит ошибок в информационном сообщении;
-
точность - информация отражает реальное состояние объекта, процесса, явления и т. п. с приемлемой степенью близости;
-
актуальность - сохранение информацией свойств достоверности, точности во времени;
-
своевременность - допустимая задержка во времени в получении информации для нужд потребителя;
-
полезность (ценность) - оценка эффекта от применения информации для нужд потребителя, может быть заменена на оценку ущерба от дефицита информации.
Самая ценная информация – объективная, достоверная, полная, и актуальная, полученная своевременно.