Информация это последовательность знаков некоторого алфавита сообщение

Обновлено: 04.07.2024

Более узкое определение дается в технике, где: информация–это все сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования.

Сигнал (от латинского signum — знак) представляет собой любой процесс, несущий информацию.

Данные —это информация, представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки ее техническими средствами, например, ЭВМ.

Различают две формыпредставления информации —непрерывную и дискретную.

Поскольку носителями информации являются сигналы, то в качестве последних могут использоваться физические процессы различной природы. Например, процесс протекания электрического тока в цепи, процесс механического перемещения тела, процесс распространения света и т. д. Информация представляется (отражается) значением одного или нескольких параметров физического процесса (сигнала), либо комбинацией нескольких параметров.

Сигнал называется непрерывным, если его параметр в заданных пределах может принимать любые промежуточные значения.

Сигнал называется дискретным, если его параметр в заданных пределах может принимать отдельные фиксированные значения.

Следует также различать непрерывность или дискретность сигнала по уровню и во времени.

Возможность дискретизации непрерывного сигнала с любой желаемой точностью (для возрастания точности достаточно уменьшить шаг) принципиально важна с точки зрения информатики. Компьютер — цифровая машина, т.е. внутреннее представление информации в нем дискретно. Дискретизация входной информации (если она непрерывна) позволяет сделать ее пригодной для компьютерной обработки.

Все многообразие окружающей нас информации можно сгруппировать по различным признакам, т. е. классифицировать по видам. Например, в зависимости от области возникновения информацию, отражающую процессы и явления неодушевленной природы, называют элементарной, процессы животного и растительного мира — биологической, человеческого общества — социальной.

По способу передачи и восприятия различают следующие виды информации:

· визуальную — передаваемую видимыми образами и символами;

· аудиальную — звуками;

· тактильную — ощущениями,

· органолептическую — запахами и вкусом,

· машинную — выдаваемую и воспринимаемую средствами вычислительной техники, и т. д.

Свойства информации

Одним из важнейших параметров информации является её адекватность, т.е. степень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту (процессу, явлению). Различаются три формы адекватности информации: синтаксическая, семантическая и прагматическая.

1.Синтаксическая адекватность отображает формально-структурные характеристики информации и не затрагивает её смыслового содержания.

2. Семантическая (смысловая) адекватность определяет степень соответствия информации об объекте самому объекту.

3. Прагматическая (потребительская) адекватность отражает отношение информации и её потребителя. Прагматический аспект связан с ценностью, полезностью использования информации потребителем для достижения поставленной цели.

Возможность и эффективность использования информации обуславливаются её потребительскими свойствами:

Многие из этих показателей очевидны и не требуют их интерпретации. Поэтому остановимся лишь на некоторых из них.

Репрезентативность информации связана с правильностью её отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта.

Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей. Как неполная, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

Меры информации

Информация (в смысле данных) всегда связана с материальным носителем: это может быть сигнал в любой материальной форме, числовой, символьный код на печатной основе и т.д. Поскольку, любой материальный объект можно измерить, то это относится и к информации. Что же в ней можно измерить? Во-первых, количественно синтаксическую форму адекватности информации реальному объекту. Степень адекватности описываемого объекта зависит от количества слов (символов), затраченных на описание модели объекта.

, где Рi -вероятность i-го события.

Пример. Тексты, составленные из 32 букв украинского алфавита, передаются по телетайпу при помощи двух качественных признаков: наличия и отсутствия тактовой посылки. Чему равно количество информации, приходящееся на одну принятую букву, на k принятых букв.

Решение. Основание логарифма равно 2 (наличие(1) и отсутствие(0) тактовой посылки), n=32 символа.

H=log₂32=5 бит (вероятность появления символов равновероятна, количество информации на одну букву или длина двоичной записи одного любого символа украинского алфавита равна 5 двоичным знакам).

I=k*5 бит (количество информации на k символов).

Пример. Определить объем и количество информации при передаче русского текста из 350 букв при помощи пятизначного двоичного кода.

Решение. Количество символов во вторичном алфавите n=2 5 =32 (то есть количество информации, которое несет 1 символ для 32-х элементного русского алфавита, равно 5 битам), k=350 букв. Q=350*5=1750 бит. I=350*log₂32=350*5=1750 бит.

Пример: Рассмотрим систему с 256 возможными состояниями, например расширенную кодовую таблицу символов, тогда H будет равно 8 битам (log₂256 = 8). Другими словами, восемь бит достаточно, чтобы точно описать исход любого события (например, выборку определённого символа из таблицы).

Таким образом, количество информации (в битах), заключенное в двоичном слове, равно числу двоичных знаков в нем.

В двоичной системе счисления знаки 0 и 1 будем называть битами (от английского выражения Binary digiTs - двоичные цифры). Отметим, что создатели компьютеров отдают предпочтение именно двоичной системе счисления потому, что в техническом устройстве наиболее просто реализовать два противоположных физических состояния: некоторый физический элемент, имеющий два различных состояния: намагниченность в двух противоположных направлениях; прибор, пропускающий или нет электрический ток; конденсатор, заряженный или незаряженный и т.п. В компьютере бит является наименьшей возможной единицей информации. Объем информации, записанной двоичными знаками в памяти компьютера или на внешнем носителе информации, подсчитывается просто по количеству требуемых для такой записи двоичных символов. При этом в частности, невозможно нецелое число битов (в отличие от вероятностного подхода).

Для удобства использования введены и более крупные единицы количества информации: двоичное слово из восьми знаков содержит один байт информации, 1024 байта образуют килобайт (Кбайт), 1024 килобайта - мегабайт (Мбайт), а 1024 мегабайта - гигабайт (Гбайт).

1 Килобайт =1024 байт 1 Мегабайт =1024 Кбайт 1 Гигабайт =1024 Мбайт

1 Терабайт = 1024Гбайт 1 Петабайт =1024 Тбайт 1 Экзабайт =1024Пбайт

1 Кбит =1024 бит

1 Мбит =1024 Кбит

1 Гбит =1024 Мбит

Высшей формой информации, проявляющейся в управлении в социальных системах, являются знания. Это наддисциплинарное понятие, широко используемое в педагогике и исследованиях по искусственному интеллекту. В философском плане познание следует рассматривать как один из функциональных аспектов управления.

Обработка информации – получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов.

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.

Средства обработки информации— это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина для обработки информации.

Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов.

Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

1. Информация – это…
а) последовательность знаков некоторого алфавита
б) книжный фонд библиотеки
в) сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком непосредственно или с помощью специальных устройств
г) сведения, содержащиеся в научных теориях
2. Информацию, существенную и важную в настоящий момент, называют:
а) полезной
б) актуальной
в) достоверной
г) объективной
3. Известно, что наибольший объём информации физически здоровый человек получает при помощи:
а) органов слуха
б) органов зрения
в) органов осязания
г) органов обоняния
д) вкусовых рецепторов
4. По форме представления информацию можно условно разделить на следующие виды:
а) математическую, биологическую, медицинскую, психологическую и пр.
б) текстовую, числовую, графическую, звуковую, комбинированную
в) обыденную, научную, производственную, управленческую
г) визуальную, звуковую, тактильную, обонятельную, вкусовую

5. Дайте самый полный ответ. При двоичном кодировании используется алфавит, состоящий из:
а) 0 и 1
б) слов ДА и НЕТ
в) знаков + и -
г) любых двух символов
6. В какой строке единицы измерения информации расположены по возрастанию?
а) гигабайт, мегабайт, килобайт, байт, бит
б) бит, байт, мегабайт, килобайт, гигабайт
в) байт, бит, килобайт, мегабайт, гигабайт
г) бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт
7. Информационные процессы — это:
а) процессы строительства зданий и сооружений
б) процессы химической и механической очистки воды
в) процессы сбора, хранения, обработки, поиска и передачи информации
г) процессы производства электроэнергии
8. Информацию, не зависящую от личного мнения или суждения, называют:
а) понятной
б) актуальной
в) объективной
г) полезной
9. По способу восприятия человеком различают следующие виды информации:
а) текстовую, числовую, графическую, табличную и пр.
б) научную, социальную, политическую, экономическую, религиозную и пр.
в) обыденную, производственную, техническую, управленческую
г) визуальную, звуковую, тактильную, обонятельную, вкусовую
10. В какой строке единицы измерения информации расположены по убыванию?
а) гигабайт, мегабайт, килобайт, байт, бит
б) бит, байт, мегабайт, килобайт, гигабайт
в) бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт
г) байт, бит, килобайт, мегабайт, гигабайт
11. Под носителем информации принято подразумевать:
а) линию связи
б) сеть Интернет
в) компьютер
г) материальный объект, на котором можно тем или иным способом зафиксировать информацию
12.Информацию, взятую из надежного источника, называют:
а) полезной
б) актуальной
в) достоверной
г) объективной

В содержательном подходе, информация - это снятая неопределённость. Неопределённость некоторого события - это количество возможных результатов (исходов) данного события.

Например, если мы подбрасываем вверх монету, то она может упасть двумя различными способами (орлом вверх или решкой вверх). Соответственно, у данного события два возможных исхода. Если же подбрасывать игральный кубик, то исходов будет шесть.

Для каждой основной единицы измерения информации существуют производные более крупные единицы измерения. Поскольку чаще всего мы будем использовать в качестве основной единицы бит, рассмотрим производны е единиц ы измерения для бита. На практике чаще всего используется не бит, а байт.

`1` байт (`1`B) `= 8` бит;

`1` килобайт (`1` kB) `= 1000` B (1000 байт);

`1` мегабайт (`1` MB) `= 1000` kB ;

`1` гигабайт (`1` GB) `= 1000` MB;

`1` терабайт (`1` TB) `= 1000` GB;

`1` петабайт (`1` PB) `= 1000` TB;

`1` эксабайт (`1` EB) `= 1000` PB;

`1` зеттабайт (`1` ZB) `= 1000` EB;

`1` йоттабайт(`1` YB) `= 1000` ZB.

Более крупных единиц на настоящий момент не введено.

Понятие информация имеет различные трактовки в разных предметных областях. Например, информация может пониматься как:

абстракция, абстрактная модель рассматриваемой системы (в математике);

сигналы для управления, приспособления рассматриваемой системы (в кибернетике);

мера хаоса в рассматриваемой системе (в термодинамике);

вероятность выбора в рассматриваемой системе (в теории вероятностей);

мера разнообразия в рассматриваемой системе (в биологии) и др.

Рассмотрим это фундаментальное понятие информатики на основе понятия алфавит (алфавитный, формальный подход). Дадим формальное определение алфавита.

Алфавит – конечное множество различных знаков, символов, для которых определена операция конкатенации (приписывания, присоединения символа к символу или цепочке символов); с ее помощью по определенным правилам соединения символов и слов можно получать слова (цепочки знаков) и словосочетания (цепочки слов) в этом алфавите (над этим алфавитом).

Буквой или знаком называется любой элемент алфавита. Понятие знака неразрывно связано с тем, что им обозначается (со смыслом), они вместе могут рассматриваться как пара элементов (x, y), где x – сам знак, а y – обозначаемое этим знаком.

Примеры алфавитов: множество из десяти цифр, множество из знаков русского языка, точка и тире в азбуке Морзе и др. В алфавите цифр знак 5 связан с понятием быть в количестве пяти элементов.

Конечная последовательность букв алфавита называется словом в алфавите (или над алфавитом).

Длиной некоторого слова в некотором алфавите называется число составляющих его букв.

Слово, имеющее нулевую длину, называется пустым словом.

Множество различных слов над алфавитом назовем словарным запасом (словарем) алфавита (над алфавитом). В отличие от конечного алфавита, словарный запас может быть и бесконечным.

В алфавите должен быть определен порядок следования букв (порядок типа предыдущий элемент – последующий элемент), то есть любой алфавит имеет упорядоченный вид.

Таким образом, алфавит должен позволять решать задачу лексикографического (алфавитного) упорядочивания, или задачу расположения слов над этим алфавитом, в соответствии с порядком, определенным в алфавите (то есть по символам алфавита).

Информация по отношению к источнику или приемнику бывает трех типов: входная, выходная и внутренняя.

Информация по отношению к конечному результату бывает исходная, промежуточная и результирующая.

Информация по ее изменчивости бывает постоянная, переменная и смешанная.

Информация по стадии ее использования бывает первичная и вторичная.

Информация по ее полноте бывает избыточная, достаточная и недостаточная.

Информация по доступу к ней бывает открытая и закрытая.

Есть и другие типы классификации информации.

Например, в философском аспекте информация делится на мировоззренческую, эстетическую, религиозную, научную, бытовую, техническую, экономическую, технологическую.

Основные свойства информации:

1 бит (binary digit – двоичное число) = 0 или 1,

1 байт = 8 битов,

1 килобайт (1К) = 213 бит,

1 мегабайт (1М) = 223 бит,

1 гигабайт (1Г) = 233 бит,

1 терабайт (1Т) = 243 бит,

1 петабайт (1П) = 253 бит,

1 эксабайт (1Э) = 263 бит.

Для измерения информации используются различные подходы и методы, например, с использованием меры информации по Р. Хартли и К. Шеннону.

Мера информации – критерий оценки количества информации. Обычно она задана некоторой неотрицательной функцией, определенной на множестве событий и являющейся аддитивной, то есть мера конечного объединения событий (множеств) равна сумме мер каждого события.

Методы получения информации можно разбить на три большие группы.

Эмпирические методы или методы получения эмпирических данных.

Теоретические методы или методы построения различных теорий.

Эмпирико-теоретические методы (смешанные) или методы построения теорий на основе полученных эмпирических данных об объекте, процессе, явлении.

Охарактеризуем кратко эмпирические методы.

Наблюдение – сбор первичной информации об объекте, процессе, явлении.

Сравнение – обнаружение и соотнесение общего и различного.

Измерение – поиск с помощью измерительных приборов эмпирических фактов.

Эксперимент – преобразование, рассмотрение объекта, процесса, явления с целью выявления каких-то новых свойств.

Кроме классических форм их реализации, в последнее время используются опрос, интервью, тестирование и другие.

Охарактеризуем кратко эмпирико-теоретические методы.

Абстрагирование – выделение наиболее важных для исследования свойств, сторон исследуемого объекта, процесса, явления и игнорирование несущественных и второстепенных.

Анализ – разъединение целого на части с целью выявления их связей.

Декомпозиция – разъединение целого на части с сохранением их связей с окружением.

Синтез – соединение частей в целое с целью выявления их взаимосвязей.

Композиция — соединение частей целого с сохранением их взаимосвязей с окружением.

Индукция – получение знания о целом по знаниям о частях.

Дедукция – получение знания о частях по знаниям о целом.

Эвристики, использование эвристических процедур – получение знания о целом по знаниям о частях и по наблюдениям, опыту, интуиции, предвидению.

Моделирование (простое моделирование), использование приборов – получение знания о целом или о его частях с помощью модели или приборов.

Исторический метод – поиск знаний с использованием предыстории, реально существовавшей или же мыслимой.

Логический метод – поиск знаний путем воспроизведения частей, связей или элементов в мышлении.

Макетирование – получение информации по макету, представлению частей в упрощенном, но целостном виде.

Актуализация – получение информации с помощью перевода целого или его частей (а, следовательно, и целого) из статического состояния в динамическое состояние.

Визуализация – получение информации с помощью наглядного или визуального представления состояний объекта, процесса, явления.

Кроме указанных классических форм реализации теоретико-эмпирических методов часто используются и мониторинг (система наблюдений и анализа состояний), деловые игры и ситуации, экспертные оценки (экспертное оценивание), имитация (подражание) и другие формы.

Охарактеризуем кратко теоретические методы.

Восхождение от абстрактного к конкретному – получение знаний о целом или о его частях на основе знаний об абстрактных проявлениях в сознании, в мышлении.

Идеализация – получение знаний о целом или его частях путем представления в мышлении целого или частей, не существующих в действительности.

Формализация – получение знаний о целом или его частях с помощью языков искусственного происхождения (формальное описание, представление).

Аксиоматизация – получение знаний о целом или его частях с помощью некоторых аксиом (не доказываемых в данной теории утверждений) и правил получения из них (и из ранее полученных утверждений) новых верных утверждений.

Виртуализация – получение знаний о целом или его частях с помощью искусственной среды, ситуации.

Например, для построения модели планирования и управления производством в рамках страны, региона или крупной отрасли нужно решить следующие проблемы:

определить структурные связи, уровни управления и принятия решений, ресурсы; при этом чаще используются методы наблюдения, сравнения, измерения, эксперимента, анализа и синтеза, дедукции и индукции, эвристический, исторический и логический методы, макетирование и др.;

определить гипотезы, цели, возможные проблемы планирования; наиболее используемые методы – наблюдение, сравнение, эксперимент, абстрагирование, анализ, синтез, дедукция, индукция, эвристический, исторический, логический и др.;

конструирование эмпирических моделей; наиболее используемые методы – абстрагирование, анализ, синтез, индукция, дедукция, формализация, идеализация и др.;

поиск решения проблемы планирования и просчет различных вариантов, директив планирования, поиск оптимального решения; используемые чаще методы – измерение, сравнение, эксперимент, анализ, синтез, индукция, дедукция, актуализация, макетирование, визуализация, виртуализация и др.

Суть задачи управления системой – отделение ценной информации от шумов (бесполезного, иногда даже вредного для системы возмущения информации) и выделение информации, которая позволяет этой системе существовать и развиваться.

Информационная система – это система, в которой элементы, структура, цель, ресурсы рассматриваются на информационном уровне (хотя, естественно, имеются и другие уровни рассмотрения).

Информационная среда – это среда (система и ее окружение) из взаимодействующих информационных систем, включая и информацию, актуализируемую в этих системах.

Установление отношений и связей, описание их формальными средствами, языками, разработка соответствующих описаниям моделей, методов, алгоритмов, создание и актуализация технологий, поддерживающих эти модели и методы, и составляет основную задачу информатики как науки, образовательной области, сферы человеческой деятельности.

Информатику можно определить как науку, изучающую неизменные сущности (инварианты) информационных процессов, которые протекают в различных предметных областях, в обществе, в познании, в природе.

Информация это последовательность знаков некоторого алфавита сообщение

Статьи к прочтению:

Представление информации в компьютере. Единицы измерения информации

Похожие статьи: