1.3. Единицы измерения информации

Рассмотренное ранее свойство полноты информации подразумевает, что информацию можно измерять количественно. Для того чтобы понять, как определить количество информации в данном конкретном сообщении, рассмотрим связь понятий информация, неопределенность и возможность выбора. Решение разнообразных задач, выбор и принятие решений происходит в процессе постепенного устранения неопределенностей, содержащихся в исходных условиях, на основе получения и использования информации об окружающем мире. Получение человеком информации приводит к уменьшению неопределенности, снижая тем самым число возможных вариантов выбора, а наличие полной информации позволяет однозначно решить поставленную задачу, не оставляя вариантов выбора. Однако одно и то же сообщение несет для разных людей разное количество информации, поскольку уровень новизны и ценности полученной информации оказывается для них различным. Например, если передаваемые сведения не относятся к рассматриваемому вопросу, или же были уже известны человеку, то после их получения неопределенность остается прежней, и, следовательно, информация не была получена – ее количество равно нулю. Если же после получения сообщения неопределенность снята и достигнута полная ясность в рассматриваемом вопросе, то полученная информация является исчерпывающей и ее количество равно исходной неопределенности. Исходя из сказанного, можно определить количество информации как числовую характеристику информации, отражающую ту степень неопределенности, которая пропадает в результате получения сообщения.

Базовая единица измерения информации получила название бит (bit) – аббревиатура английских слов binary digit, переводящихся как двоичная цифра. За один бит принято количество информации, содержащееся в сообщении о событии, имеющем два равновозможных исхода. Иными словами, бит равен количеству информации в ответе на вопрос, допускающий лишь односложный ответ - «да» или «нет». При получении количества информации в один бит число вариантов выбора или, иными словами, неопределенность, уменьшается в два раза.

При практическом применении оказывается, что бит является слишком маленькой единицей измерения количества информации. Поэтому в информатике часто используется единица измерения, получившая название байт (byte), которая равна 8 битам. Использование одного бита позволяет выбрать один вариант из двух возможных, а байт - 1 из 256 (2⁸). Помимо этого, для измерения количества информации используются более крупные единицы:

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

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

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

Использование битовой (двоичной) единицы информации, а не какой-либо другой связано с аппаратным устройством компьютеров. Основные элементы его памяти базируются на двоичном принципе: оперативная память – есть заряд на обкладках конденсатора или нет, дисковая – намагничена данная область или нет.

1.4. Информационные процессы

Информационным процессом называется процесс обработки данных соответствующими им методами. Информационные процессы, связанные с получением информации, могут быть разделены на несколько отдельных видов: поиск, сбор, хранение, передача, обработка, использование и защита данных.

• Поиск - это извлечение хранимой информации. Методы поиска: наблюдение, общение, чтение, просмотр, прослушивание; ручной и автоматизированный.

• Сбор данных - это деятельность по накоплению достаточно полного объема данных. Для принятия того или иного решения необходима информация, которая может быть получена путем синтеза данных и адекватных методов.

• Хранение данных - это поддержание данных в форме, готовой к выдаче их по запросу. Для многократного обращения к данным разрабатываются методы доступа к ним и способы хранения на материальных носителях.

• Передача данных - это процесс обмена данными между источником и приемником информации по каналу связи. Между приемным и передающим устройством и каналом связи установлены соглашения о правилах обмена данными, которые именуются протоколами обмена.

• Обработка данных — это процесс преобразования первичной информации в соответствии с поставленной задачей для достижения намеченного результата. Поиск, сбор, хранение, передача информации являются вспомогательными средствами, позволяющими из исходных данных путем их преобразования по строго определенным формальным правилам получить выходные данные, содержащие необходимую информацию.

• Использование - принятие решений на основе имеющейся информации.

• Защита - это предотвращение несанкционированного или нелегального доступа к информации.