Свойства информации

Введение

     Термин "информатика" начал  использоваться в отечественной  научно- технической  литературе  в начале 80-ых годов и быстро  приобрел широкую популярность. Первоначально он возник во  Франции в середине 60-ых годов  (фр. informatique) и применяется в странах Европы для обозначения области научных знаний, связанных с автоматизацией обработки информации с помощью ЭВМ. В англоязычных странах для этой цели используется термин "computer science" (наука о компьютерной технике) . Выделение информатики как самостоятельной сферы человеческой деятельности связано, в первую очередь, с развитием компьютерной техники.

     Главная функция информатики  заключается  в разработке методов и средств преобразования информации. Исходя из этого, задачи информатики состоят в следующем:

Исследование  информационных процессов любой  природы;

Разработка  новейшей информационной технологии на базе компьютеров и компьютерных сетей;

Решение научных и инженерных проблем  создания и внедрения аппаратно-программного обеспечения компьютеров.

     Информатика существует не сама  по себе, а является комплексной  научно-технической дисциплиной,  предназначенной для создания  новой информационной техники  и технологии для решения проблем  в других областях. Она представляет  методы и средства исследования другим областям, даже таким, где применение количественных методов кажется невозможным из-за неформализуемости изучаемых процессов и явлений. В будущем индустрия информатики станет ведущей в информационном обществе и обеспечит своевременную информированность любого ее члена.

      В настоящее время для жизни   и работы в информационном  обществе человек должен быть  подготовлен к быстрому восприятию  и обработке больших объемов  информации; ему необходимо овладеть  современными средствами, методами  и технологией работы. Кроме того, в новых жизненных условиях степень информированности одного человека напрямую зависит от информации, приобретенной другими людьми. Поэтому уже недостаточно уметь самостоятельно осваивать и накапливать информацию, а следует научиться такой технологии работы с информацией, когда решения подготавливаются и принимаются на основе коллективного знания. Таким образом, человек должен иметь определенный уровень культуры для работы с информацией .

     Информатика – область человеческой  деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и других средств вычислительной техники. С информатикой часто связывают одно из следующих понятий: это либо совокупность определенных средств преобразования информации, либо фундаментальная наука, либо отрасль производства, либо прикладная дисциплина.

     Информатика как совокупность  средств преобразования информации  включает технические средства (hardware), программные продукты (software), математические  методы, модели и типовые алгоритмы (brainware). В состав технических средств входят компьютеры и связанные с ними периферийные устройства (мониторы, клавиатуры, принтеры и плоттеры, модемы и т.д.), линии связи, средства оргтехники и т.п., т.е. те материальные ресурсы, которые обеспечивают преобразование информации, причем главенствующую роль в этом списке играет компьютер. По своей специфике компьютер нацелен на решение очень широкого круга задач по преобразованию информации, при этом выбор конкретной задачи при использовании компьютера определяется программным средством, под управлением которого функционирует компьютер. К программным продуктам относятся операционные системы и их интегрированные оболочки, системы программирования и проектирования программных продуктов, различные прикладные пакеты, такие, как текстовые и графические редакторы, бухгалтерские и издательские системы и т.д. Конкретное применение каждого программного продукта специфично и служит для решения определенного круга задач прикладного или системного характера. Математические методы, модели и типовые алгоритмы являются тем базисом, который положен в основу проектирования и изготовления программного, технического средства или другого объекта в силу исключительной сложности последнего и, как следствие, невозможности умозрительного подхода к созданию.

     В экономической деятельности  роль информатики  очень велика. При помощи технических средств  и программных продуктов ведется  сбор информации экономического  и бухгалтерского учета. При  помощи информационных программ, например 1-С:Бухгалтерия, на предприятиях ведется бухгалтерский учет. С помощью программных обеспечений проводится сдача налоговой отчетности в Межрайонные ИФНС, с помощью Интернет производится сдача отчетов во внебюджетные фонды (ПФР, ФСС). Для ведения аналитического учета на предприятиях используются текстовой процессор MS Word, а также табличный процессор MS Excel.

Глава1.Понятие, виды, свойства информации. Информационные технологии, системы

1.1.Понятие   информации

      Информация (от лат. informatio — осведомление, разъяснение, изложение) — в широком смысле абстрактное понятие, имеющее множество значений, в зависимости от контекста. В узком смысле этого слова — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления. В настоящее время не существует единого определения термина информация. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков. Информация — совокупность данных, зафиксированных на материальном носителе, сохранённых и распространённых во времени и пространстве.

     Информация  — это осознанные  сведения об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.  Сведения — это знания, выраженные  в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т. д. Каждого человека в мире окружает море информации различных видов.

        В настоящее время наука пытается  найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию  информация, но пока это понятие  во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

в быту информацией называют любые данные, сведения, знания, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о  каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.;

в технике  под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или  сигналов (в этом случае есть источник сообщений, получатель (приемник) сообщений, канал связи);

в кибернетике  под информацией понимают ту часть  знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы;

в теории информации под информацией понимают сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и  состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

      Информация  несет человеку новые  знания об объектах, процессах,  явлениях. Процесс обработки информации  очень сложении и зависит от  множества факторов как объективного, так и субъективного характера. На протяжении всей своей жизни человек постоянно участвует во всевозможных информационных процессах. С помощью органов чувств люди воспринимают информацию, осмысливают её и на основании своего опыта, имеющихся знаний, интуиции принимают определенные решения. Эти решения воплощаются в реальные действия, которые в разной степени преобразуют окружающий мир. (1)

     С  середины ХХ века интенсивность  информационных процессов существенно  увеличилась. Лавинообразный поток  информации, хлынувший на человека, уже не воспринимается в полном объеме; ориентироваться в нем становится все труднее и труднее. Встречным процессом является постоянное обновление и совершенствование способов, помогающих человеку воспринимать, преобразовывать, хранить и использовать информацию.

1.2.Виды  информации

     Информация  и ее свойства являются объектом  исследования целого ряда научных  дисциплин, таких  как теория  информации (математическая теория  систем передачи информации), кибернетика  (наука о связи и управлении в машинах и животных, а также в обществе и человеческих существах), семиотика (наука о знаках и знаковых системах), теория массовой коммуникации (исследование средств массовой информации и их влияния на общество), информатика (изучение процессов сбора, преобразования, хранения, защиты, поиска и передачи всех видов информации и средств их автоматизированной обработки), соционика (теория информационного метаболизма индивидуальной и социальной психики), информодинамика (наука об открытых информационных системах), информациология (наука о получении, сохранении и передаче информации для различных множеств объектов) и т. д.[1].

     Основные  виды информации по ее форме  представления, способам ее кодирования  и хранения, что имеет наибольшее  значение для информатики, это:

графическая или  изобразительная — первый вид, для  которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в  виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;

звуковая —  мир вокруг нас полон звуков и  задача их хранения и тиражирования  была решена с изобретение звукозаписывающих  устройств в 1877 г.; ее разновидностью является музыкальная информация —  для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;

текстовая —  способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;

числовая —  количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с  развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;

видеоинформация — способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.

     Существуют  также виды информации, для которых   до сих пор не изобретено  способов их кодирования и  хранения — это тактильная  информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.

     Для  передачи информации на большие  расстояния первоначально использовались  кодированные световые сигналы,  с изобретением электричества  — передача закодированного определенным  образом сигнала по проводам, позднее — с использованием радиоволн.

     С  появлением компьютеров (или,  как их вначале называли в  нашей стране, ЭВМ — электронные  вычислительные машины) вначале  появилось средство для обработки  числовой информации. Однако в  дальнейшем, особенно после широкого  распространения персональных компьютеров (ПК), компьютеры стали использоваться для хранения, обработки, передачи и поиска текстовой, числовой, изобразительной, звуковой и видеоинформации. С момента появления первых персональных компьютеров — ПК (80-е годы 20 века) — до 80 % их рабочего времени посвящено работе с текстовой информацией[3].

     Хранение  информации при использовании  компьютеров  осуществляется  на магнитных дисках или лентах, на лазерных дисках (CD и DVD), специальных  устройствах энергонезависимой  памяти (флэш-память и пр.). Эти методы постоянно совершенствуются, изобретаются новые устройства и носители информации. Обработку информации (воспроизведение, преобразование, передача, запись на внешние носители) выполняет процессор компьютера. С помощью компьютера возможно создание и хранение новой информации любых видов, для чего служат специальные программы, используемые на компьютерах, и устройства ввода информации[2].

     Особым  видом информации в настоящее   время можно считать информацию, представленную в глобальной сети Интернет. Здесь используются особые приемы хранения, обработки, поиска и передачи распределенной информации больших объемов и особые способы работы с различными видами информации. Постоянно совершенствуется программное обеспечение, обеспечивающее коллективную работу с информацией всех видов.

1.3.Свойства  информации

     Как  и всякий объект, информация обладает  свойствами. Характерной отличительной  особенностью информации от других  объектов природы и общества, является дуализм: на свойства  информации влияют как свойства исходных данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов,

фиксирующих эту  информацию. С точки зрения информатики  наиболее важными представляются следующие  общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и пр.

     Объективность информации. Объективный  – существующий вне и независимо  от человеческого сознания. Информация  – это отражение внешнего объективного  мира. Информация объективна, если  она не зависит от методов  ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения. Пример. Сообщение «На улице тепло» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице 22°С» – объективную, но с точностью, зависящей от погрешности средства измерения.

Объективную информацию можно получить с помощью  исправных датчиков, измерительных  приборов. Отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, так как, преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знаний конкретного субъекта[2].

     Достоверность информации. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:

преднамеренное  искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства;

искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации.

     Полнота информации. Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.

     Точность  информации определяется  степенью ее близости к реальному  состоянию объекта, процесса, явления и т. п.

     Актуальность информации – важность  для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная  информация может быть полезна.

     Полезность (ценность) информации. Полезность  может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью.

     Самая ценная информация –  объективная, достоверная, полная, и актуальная. При этом следует  учитывать, что и необъективная,  недостоверная информация (например, художественная литература), имеет большую значимость для человека. Социальная (общественная) информация обладает еще и дополнительными свойствами:

имеет семантический (смысловой) характер, т. е. понятийный, так как именно в  понятиях обобщаются наиболее существенные признаки предметов, процессов и явлений окружающего мира.

имеет языковую природу (кроме некоторых  видов эстетической информации, например изобразительного искусства). Одно и  то же содержание может быть выражено на разных естественных (разговорных) языках, записано в виде математических формул и т. д.

С течением времени количество информации растет, информация накапливается, происходит ее систематизация, оценка и обобщение. Это свойство назвали ростом и  кумулированием информации. (Кумуляция – от лат. cumulatio – увеличение, скопление).

     Старение  информации заключается  в уменьшении ее ценности с  течением времени. Старит информацию  не само время, а появление   новой информации, которая уточняет, дополняет или отвергает полностью   или частично более раннюю. Научно-техническая информация стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства) – медленнее.

     Логичность, компактность, удобная  форма представления  облегчает  понимание и усвоение информации.

     Информацию  следует считать особым видом  ресурса, при этом имеется в виду толкование "ресурса", как запаса неких знаний материальных предметов или энергетических, структурных или каких-либо других характеристик предмета. В отличие от ресурсов, связанных с материальными предметами, информационные ресурсы являются неистощимыми и предполагают существенно иные методы воспроизведения и обновления, чем материальные ресурсы [2].

     С этой точки зрения можно  рассмотреть  такие свойства  информации:

запоминаемость;

передаваемость;

воспроизводимость;

преобразуемость;

стираемость.

      Запоминаемость — одно из самых  важных свойств. Запоминаемую  информацию будем называть макроскопической (имея в виду пространственные  масштабы запоминающей ячейки  и время запоминания). Именно с  макроскопической информацией мы имеем дело в реальной практике.

          Передаваемость информации с  помощью каналов связи (в том  числе с помехами) хорошо исследована  в рамках теории информации  К.Шеннона. В данном случае  имеется в виду несколько иной  аспект — способность информации к копированию, т.е. к тому, что она может быть “запомнена” другой макроскопической системой и при этом останется тождественной самой себе. Очевидно, что количество информации не должно возрастать при копировании.

          Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не является ее независимым базовым свойством. Если передаваемость означает, что не следует считать существенными пространственные отношения между частями системы, между которыми передается информация, то воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е. что при копировании информация остается тождественной самой себе.

          Фундаментальное свойство информации  — преобразуемость. Оно означает, что информация может менять  способ и форму своего существования. Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.

           Свойство стираемости информации также не является независимым. Оно связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

     Данных  свойств информации недостаточно  для  формирования ее меры, так как они  относятся к физическому уровню информационных процессов.

1.4.Информационные  технологии, системы.

      Слово «технология» происходит  от греческого «techne» , что в  переводе означает «искусство»  , «мастерство» , «умение». Информация  является одним из ценнейших ресурсов общества наряду с такими природными богатствами, как нефть, газ, полезные ископаемые и др. Следовательно, процесс переработки информации по аналогии с процессом переработки материальных ресурсов тоже можно определить как технологию. Тогда справедливо следующее определение :

      Информационная  технология –  процесс, использующий совокупность  средств и методов обработки  и передачи первичной информации  для получения информации нового  качества о состоянии объекта,  процесса или явления [1].

      Цель  информационной технологии – производство информации для ее последующего анализа  и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

     В настоящее время методы и  средства информатики материализуются  и доходят до конечного пользователя в виде информационных технологий.

     В работе информационные технологии  определяются как совокупности  методов и средств реализации  информационных процессов в различных  областях человеческой деятельности. При этом под информационными  процессами понимают следующие:

- сбор, прием, восприятие (эти процессы  отражают взаимодействие системы   с внешней средой);

- передача  информации между отдельными  подсистемами системы;

- переработка,  анализ, отбор информации, создание  новой информации, использование  информации;

- хранение, запоминание информации;

- передача  информации из системы во внешнюю   среду.

      Информационные  технологии можно  классифицировать по следующим  критериям:

- функционально-ориентированные   технологии;

- предметно-ориентированные   технологии;

- проблемно-ориентированные   технологии.

      Функционально-ориентированные   информационные технологии предназначены  для реализации одной из типовых  относительно автономных задач  обработки информации. Такие технологии  могут обладать довольно высокой степенью универсальности и быть доступными для разработки и воспроизводства при минимальном участии будущего потребителя.

      Предметно-ориентированые информационные  технологии предназначены для  решения конкретной специфической  задачи в конкретной области. Они максимальным образом удовлетворяют частным требованиям данного применения и могут обладать наименьшей степенью универсальности. Как правило, их появление невозможно без участия будущего пользователя.

      Однако  часто удается обобщить  требования со стороны ряда конкретных приложений и выделить некоторые типовые прикладные проблемы. Отсюда возникает понятие проблемно-ориентированной информационной технологии, которая занимает в определенной степени промежуточное положение между функционально-ориентированной и предметно-ориентированной технологией. Потенциальные пользователи такой технологии могут принять участие в ее разработке только на начальной стадии обобщения и типизации конкретных задач или конечной стадии - при разработке некоторых специализированных дополнений. Это позволяет основную часть технологии создавать автономно от пользователя и применять унифицированные технические решения.

      В зависимости от поставленных  целей возможно использование  и других критериев классификации.  Например, по типу применяемых ЭВМ, программных средств, средств передачи данных.

      В информатике понятие "система"  чаще используют относительно  набора технических средств и  программ. Системой называют также  аппаратную часть компьютера. Дополнение  понятия "система" словом "информационная" отображает цель ее создания и функционирования.

      Информационная  система - взаимосвязанная  совокупность средств, методов  и персонала, используемая для  сохранения, обработки и выдачи  информации с целью решения  конкретной задачи.

      Современное понимание информационной  системы  предусматривает использование  компьютера как основного технического  средства обработки информации. Компьютеры, оснащенные специализированными  программными средствами, являются  технической базой и инструментом информационной системы.

      В работе информационной системы  можно  выделить следующие  этапы:

Зарождение  данных - формирование первичных сообщений, которые фиксируют результаты определенных операций, свойства объектов и субъектов  управления, параметры процессов, содержание нормативных и юридических актов и т.п..

Накопление  и систематизация данных - организация  такого их размещения, которое обеспечивало бы быстрый поиск и отбор нужных сведений, методическое обновление данных, защита их от искажений, потери, деформирование целостности и др.

Обработка данных - процессы, в следствии которых  на основании прежде накопленных  данных формируются новые виды данных: обобщающие, аналитические, рекомендательные, прогнозные. Производные данные тоже можно обрабатывать, получая более обобщенные сведения.

Отображение данных - представление их в форме, пригодной для восприятия человеком. Прежде всего - это вывод на печать, то есть создание документов на так  называемых твердых (бумажных) носителях. Широко используют построение графических иллюстративных материалов (графиков, диаграмм) и формирование звуковых сигналов.

      Сообщения, которые формируются  на первом этапе, могут быть  обычным бумажным документом, сообщением  в "машинном виде" или тем  и другим одновременно. В современных информационных системах сообщения массового характера большей частью имеют "машинный вид". Аппаратура, которая используется при этом, имеет название средства регистрации первичной информации[3].

      Потребности второго и третьего  этапов удовлетворяются  в современных информационных системах в основном средствами вычислительной техники. Средства, которые обеспечивают доступность информации для человека, то есть средства отображения данных, являются компонентами вычислительной техники.

      Подавляющее большинство информационных систем работает в режиме диалога с пользователем. Типичные программные компоненты информационных систем включают: диалоговую подсистему ввода-вывода, подсистему, которая реализует логику диалога, подсистему прикладной логики обработки данных, подсистему логики управления данными. Для сетевых информационных систем важным элементом является коммуникационный сервис, обеспечивающий взаимодействие узлов сети при общем решении задачи. Значительная часть функциональных возможностей информационных систем закладывается в системном программном обеспечении: операционных системах, системных библиотеках и конструкциях инструментальных средств разработки. Кроме программной составной информационных систем важную роль играет информационная составная, которая задает структуру, атрибутику и типы данных, а также тесно связана с логикой управления данными.

Список литературы

Содержание