1.2 Информация в адаптивной системе

Упомянутый выше подход к информации можно считать наиболее общим, однако, он мало что дает в практическом плане. Понятия количества, значения и ценности информации приобретают смысл, если в рассмотрении появляется субъект – система, которая эту информацию использует. Такой системой может быть, например, живой организм, сообщество людей или компьютер, управляющий некоторым агрегатом.

Система всегда существует в определенной среде. Чтобы решать свои задачи она должна иметь собственную модель среды и постоянно корректировать ее на основе получаемых сведений (адаптировать). В рамках такого подхода информация есть «представление субъекта об окружающей среде» (рисунок 1.2). Напротив, энтропия – неопределенность в таком представлении. Появление новых сведений снимает часть неопределенности и энтропия (“незнание”) заменяется информацией (“знанием”).

Рисунок 1.2 - Понятие информации при наличии субъекта.

Обратите внимание, что информация (как “представления субъекта”) сама по себе не материальна, однако, она всегда имеет материальные носители: сигналы, которые ее переносят или параметры элементов, с помощью которых она хранится.

Сигналы служат носителями информации при восприятии ее из среды и при передаче от одного субъекта другому (при этом “другой субъект” представляется во “внутренней модели”, как элемент среды). Обратите внимание, что из многообразных физических воздействий среды на субъекта сигналами будут лишь те, из которых субъект получает информацию.

1.3 Средства обработки информации

Информация – это единственный неубывающий ресурс жизнеобеспечения. Более того, ее объем в настоящее время удваивается ежегодно.

Очень широко используется еще один термин: данные (лат. data). Этот термин принято применять в отношении информации, представленной в виде, позволяющем хранить, передавать или обрабатывать ее с помощью технических средств. Поэтому наряду с терминами ввод информации, обработка информации, хранение информации, поиск информации используются термины ввод данных, обработка данных, хранение данных и т. п.

В современном мире информация, как правило, обрабатывается на вычислительных машинах. Поэтому понятие информации тесно связано с инструментарием — вычислительной машиной.

Компьютер — это программно управляемая физическая система, предназначенная для алгоритмической обработки информации, представленной сигналами. Синоним компьютера - вычислительная машина, чаще электронная вычислительная машина (ЭВМ).

В зависимости от вида перерабатываемой информации вычислительные машины (ВМ) делят на два основных класса: аналоговые и цифровые (рисунок 1.3).

Аналоговая вычислительная машина (АВМ) - это машина, оперирующая информацией, представленной в виде непрерывных изменений некоторых физических величин. При этом в качестве физических переменных, например, используются сила тока электрической цепи, угол поворота вала, скорость и ускорение движения тела и т. п.

Используя тот факт, что многие явления в природе математически описываются одними и теми же уравнениями, АВМ позволяют с помощью одного физического процесса моделировать различные процессы.

Вычислительные машины

По виду обрабатываемой информации

По принципу действия

Аналоговые

Цифровые

Механические

Электронные

Смешанные

Рисунок 1.3 - Классы вычислительных машин

Цифровая вычислительная машина (ЦВМ) - машина, оперирующая информацией, представленной в дискретном виде.

В настоящее время разработаны методы численного решения многих видов уравнений, что дало возможность решать на ЦВМ различные уравнения и задачи с помощью набора простых арифметических и логических операций. Поэтому, если АВМ обычно предназначаются для решения определенного класса задач, т.е. являются специализированными, то ЦВМ, как правило, являются универсальным вычислительным средством. Наибольшее распространение получили электронные вычислительные машины, выполненные с использованием новейших достижений электроники.