2. Понятие и характерные черты информации
Одним из ключевых понятий информатики является информация.
Информация – это сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии и т.д.), которые являются объектом преобразования (включая хранение, передачу и т.д.) и используются для выработки поведения, для принятия решения, для управления или для обучения.
Характерными чертами информации являются следующие:
Это наиболее важный ресурс современного производства: он снижает потребность в земле, труде, капитале, уменьшает расход сырья и энергии.
Вызывает к жизни новые производства.
Является товаром, причем продавец информации ее не теряет после продажи.
Придает дополнительную ценность другим ресурсам, в частности, трудовым. Действительно, работник с высшим образованием ценится больше, чем со средним.
Информация может накапливаться.
Как следует из определения, с информацией всегда связывают три понятия:
источник информации – тот элемент окружающего мира, сведения о котором являются объектом преобразования;
потребитель информации – тот элемент окружающего мира, который использует информацию;
сигнал – материальный носитель, который фиксирует информацию для переноса ее от источника к потребителю.
Рис. 1.1. Схема взаимосвязи основных понятий информации
Так, источником информации, которую в данный момент получает читатель настоящего учебного материала, является информатика как сфера человеческой деятельности; потребителем – сам читатель, а сигналом – текст на электронном носителе.
Свойства информации
Будучи объектом преобразования и использования, информация характеризуется следующими свойствами:
синтаксис – свойство, определяющее способ представления информации на носителе (в сигнале).
семантика – свойство, определяющее смысл информации как соответствие сигнала реальному миру.
прагматика – свойство, определяющее влияние информации на поведение потребителя.
Интерпретируя приведенные свойства информации на элементы схемы рис. 1.1, можно ее видоизменить следующим образом:
Источник информации Потребитель информации Сигнал
семантика синтаксис прагматика
Т.е., синтаксис определяет свойства сигнала как такового, семантика выражает связь сигнала с источником информации, а прагматика представляет влияние сигнала на потребителя информации.
Следует отметить, что различные по синтаксису сигналы могут иметь одинаковую семантику. Например, сигналы «ЭВМ» и «компьютер» означают электронное устройство для преобразования информации. В этом случае обычно говорят о синонимии сигналов. С другой стороны, один сигнал (т.е., информация с одним синтаксическим свойством) может иметь разную прагматику для потребителей и семантику. Так, дорожный знак, известный под названием «кирпич» и имеющий вполне определенную семантику («въезд запрещен»), означает для автомобилиста запрет на въезд, а на пешехода никак не влияет. В то же время, сигнал «ключ» может иметь разную семантику: скрипичный ключ, родниковый ключ, ключ для открытия замка или гаечный ключ (в этом случае говорят об омонимии сигнала).
3. Виды сигнала как материального носителя информации
Сигнал может быть дискретным и непрерывным (аналоговым).
Дискретный сигнал слагается из счетного множества (т.е. такого множества, элементы которого можно пересчитать) элементов (говорят – информационных элементов).
Набор самых «мелких» элементов дискретного сигнала называется алфавитом, а сам дискретный сигнал называют также сообщением.
Так, если в качестве дискретного сигнала рассматривать некоторый текст, то его алфавитом можно считать буквы, знаки препинания и т.д. Если дискретный сигнал – это некоторый набор целых десятичных чисел, то алфавит – это десятичные цифры.
Непрерывный сигнал отражается некоторой физической величиной, изменяющейся в заданном интервале времени. Примерами такого сигнала в окружающем мире могут служить звуки, световые волны.
Современные технические средства информатики связаны, в основном, с преобразованиями дискретного сигнала. В этой связи возникает задача прямого и обратного преобразования аналогового сигнала в дискретный.