Информационные процессы и их виды

Содержание

Введение…………………………………………………………………….	3
1. Понятие информации……………………………………………………	4
2. Поиск информации………………………………………………………	6
3. Хранение информации……………..……………………………………	7
4. Передача информации…………………………………………………..	9
5. Обработка информации….………………………………………………	12
Заключение………………………………………………………………….	16
Список литературы…………………………………………………………	17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Получение и преобразование информации является необходимым условием жизнедеятельности любого организма. Даже простейшие одноклеточные организмы  постоянно воспринимают и используют информацию, например, о температуре  и химическом составе среды для  выбора наиболее благоприятных условий  существования. Живые существа способны не только воспринимать информацию из окружающей среды с помощью органов  чувств, но и обмениваться ею между  собой. Человек также воспринимает информацию с помощью органов  чувств, а для обмена информацией  между людьми используются языки. За время развития человеческого общества таких языков возникло очень много. Прежде всего, это родные языки (русский, татарский, английский и др.), на которых говорят многочисленные народы мира. Роль языка для человечества исключительно велика. Без него, без обмена информацией между людьми было бы невозможным возникновение и развитие общества. Информационные процессы характерны не только для живой природы, человека, общества. Человечеством созданы технические устройства – автоматы, работа которых также связана с процессами получения, передачи и хранения информации. Например, автоматическое устройство, называемое термостатом, воспринимает информацию о температуре помещения и в зависимости от заданного человеком температурного режима включает или отключает отопительные приборы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Понятие информации

Слово «информация» происходит от латинского слова «informatio», что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление. 

Информация - это настолько  общее и глубокое понятие, что  его нельзя объяснить одной фразой. В это слово вкладывается различный смысл в технике, науке и в житейских ситуациях.

В обиходе информацией  называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют, например сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т. п. «Информировать»  в этом смысле означает «сообщить  нечто, неизвестное раньше».

Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информацион­ные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.

Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертеж, радиопередача и т. п.) может содержать разное количество информации для разных людей в зависимости от их накопленных знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему. Так, сообщение, составленное на японском языке, не несет никакой новой информации человеку, не знающему этого языка, но может быть высокоинформативным для человека, владеющего японским. Никакой новой информации не содержит и сообщение, изложенное на знакомом языке, если его содержание непонятно или уже известно.

Информация есть характеристика не сообщения, а соотношения между сообщением и его потребителем. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации бессмысленно.

В случаях, когда говорят  об автоматизированной работе с информацией  посредством каких-либо технических устройств, обычно в первую очередь интересуются не содержанием сообщения, а тем, сколько символов это сообщение содержит.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т. п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объем сообщения.

Информация может существовать в виде:

• текстов, рисунков, чертежей, фотографий;
• световых или звуковых сигналов;
• радиоволн;
• электрических и нервных импульсов;
• магнитных записей;
• жестов и мимики;
• запахов и вкусовых ощущений;
• хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информацион­ных свойств, называются информационными объектами.

Процессы, связанные с  поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации, называются информационными процессами.

Теперь остановимся на основных информационных процессах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Поиск информации

Поиск информации - это извлечение хранимой информации.

Методы поиска информации:

• непосредственное наблюдение;
• общение со специалистами по интересующему вас вопросу;
• чтение соответствующей литературы;
• просмотр видео, телепрограмм;
• прослушивание радиопередач, аудиокассет;
• работа в библиотеках и архивах;
• запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;
• другие методы.

Понять, что искать, столкнувшись с той или иной жизненной ситуацией, осуществить процесс поиска - вот  умения, которые становятся решающими  на пороге третьего тысячелетия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Хранение информации

С хранением информации связаны следующие понятия: носитель информации (память), внутренняя память, внешняя память, хранилище информации. (рис. 1)

Носитель информации - это физическая среда, непосредственно хранящая информацию.

Люди хранят информацию либо в собственной памяти (иногда говорят - "в уме"), либо на каких-то внешних  носителях. Чаще всего - на бумаге.

Те сведения, которые мы помним, всегда нам доступны. Например, если вы запомнили таблицу умножения, то вам никуда не нужно заглядывать  для того, чтобы ответить на вопрос: сколько будет пятью пять? Каждый человек помнит свой домашний адрес, номер телефона, а также адреса и телефоны близких людей. Если же понадобился адрес или телефон, которого мы не помним, то обращаемся к  записной книжке или к телефонному  справочнику.

Память человека можно  условно назвать оперативной. Здесь  слово "оперативный" является синонимом  слову "быстрый". Человек быстро воспроизводит сохраненные в  памяти знания. Свою память мы еще можем  назвать внутренней памятью. Тогда  информацию, сохраненную на внешних  носителях (в записных книжках, справочниках, энциклопедиях, магнитных записях), можно назвать нашей внешней  памятью.

Человек нередко что-то забывает. Информация на внешних носителях  хранится дольше, надежнее. Именно с  помощью внешних носителей люди передают свои знания из поколения  в поколение.

Хранилище информации - это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования (например, архивы документов, библиотеки, картотеки). Основной информационной единицей хранилища является определенный физический документ: анкета, книга и др. Под организацией хранилища понимается наличие определенной структуры, т.е. упорядоченность, классификация хранимых документов для удобства работы с ними.

Основные свойства хранилища  информации: объем хранимой информации, надежность хранения, время доступа (т.е. время поиска нужных сведений), наличие защиты информации.

Информацию, хранимую на устройствах компьютерной памяти, принято называть данными. Организованные хранилища данных на устройствах внешней памяти компьютера принято называть базами и банками данных.

 

 

Рис. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Передача информации

Распространение информации между людьми происходит в процессе ее передачи. Передача может происходить  при непосредственном разговоре  между людьми, через переписку, с  помощью технических средств  связи: телефона, радио, телевидения, компьютерной сети. (рис. 2)

 

 

 

Рис. 2

В передаче информации всегда участвуют две стороны: есть источник и есть приемник информации. Источник передает (отправляет) информацию, а  приемник ее получает (воспринимает). Читая  книгу или слушая учителя, вы являетесь  приемниками информации, работая  над сочинением по литературе или  отвечая на уроке, - источником информации. Каждому человеку постоянно приходится переходить от роли источника к роли приемника информации.

Передача информации от источника  к приемнику всегда происходит через  какой-то канал передачи. Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.

При непосредственном разговоре - это звуковые волны; при переписке - это почтовая связь; при телефонном разговоре - это система телефонной связи. В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение  звука в телефоне, атмосферные  помехи в радио, искажение или  затемнение изображения в телевидении, ошибки при передаче в телеграфе. Эти помехи или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты информации - криптология.

Процесс передачи информации по техническим каналам связи  проходит по следующей схеме (по Шеннону):

Рис. 3

 

Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для  преобразования исходного сообщения  источника к виду, удобному для  передачи.

Декодирующее устройство - устройство для преобразования кодированного  сообщения в исходное.

Деятельность людей всегда связана с передачей информации.

Клодом Шенноном была разработана специальная теория кодирования, дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным. За счет этого потеря какой-то части ин­формации при передаче может быть компенсирована. Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведёт к задержкам и подорожанию связи.

При обсуждении темы об измерении скорости передачи информации можно привлечь прием аналогии. Аналог – процесс перекачки воды по водопроводным трубам. Здесь каналом передачи воды являются трубы. Интенсивность (скорость) этого процесса характеризуется расходом воды, т.е. количеством литров, перекачиваемых за единицу времени. В процессе передачи информации каналами являются технические линии связи. По аналогии с водопроводом можно говорить об информационном потоке, передаваемом по каналам. Скорость передачи информации – это информационный объем сообщения, передаваемого в единицу времени. Поэтому единицы измерения скорости информационного потока: бит/с, байт/с и др.

Каналы передачи данных делятся  на симплексные (с передачей информации только в одну сторону (телевидение)) и дуплексные (по которым возможно передавать информацию в оба направления (телефон, телеграф)). По каналу могут  одновременно передаваться несколько  сообщений. Каждое из этих сообщений  выделяется (отделяется от других) с  помощью специальных фильтров. Например, возможна фильтрация по частоте передаваемых сообщений, как это делается в  радиоканалах.

Пропускная способность  канала определяется максимальным количеством  символов, передаваемых ему в отсутствии помех. Эта характеристика зависит  от физических свойств канала.

Для повышения помехозащищенности канала используются специальные методы передачи сообщений, уменьшающие влияние  шумов. Например, вводят лишние символы. Эти символы не несут действительного  содержания, но используются для контроля правильности сообщения при получении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Обработка информации

Обработка (преобразование) информации — это процесс изменения  формы представления информации или её содержания.

Как правило, обработка информации — это закономерный, целенаправленный, планомерный процесс. Всегда существует цель обработки.

Процессы изменения формы  представления информации часто  сводятся к процессам её кодирования  и декодирования и проходят параллельно  процессам сбора и передачи информации.

Примеры изменения формы  информации в результате обработки.

1. Специальное оборудование на метеостанции преобразует сигналы, полученные от метеозондов, в графики.
2. Данные анкет, полученные в результате психологических исследований, представляются в виде диаграмм.
3. При сканировании рисунок преобразуется в последовательность двоичных цифр.

Процесс изменения содержания информации включает в себя такие  процедуры, как численные расчёты, редактирование, упорядочивание, обобщение, систематизация и т. д.

Обрабатывать можно информацию любого вида, и правила обработки  могут быть самыми разнообразными. Общая схема обработки информации имеет вид, представленный на рисунке 4.

Рис. 4

Дети не знают, что внутри у заводной игрушки. Им известно одно: если завести игрушку, она поедет. Большинство телезрителей мало что  знают об устройстве телевизора. Но когда на экране появляются помехи во время просмотра телепрограммы, оперирование ручками (кнопками) настройки  часто позволяет получить четкое изображение. Выражаясь языком кибернетики, телезритель начинает манипулировать входами, надеясь получить на выходе устранение помех.

Такую систему, в которой  наблюдателю доступны лишь входные  и выходные величины, а её структура  и внутренние процессы неизвестны, называют «чёрным ящиком»

Обработка информации по принципу «чёрного ящика» — процесс, в котором  пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют, и они не принимаются  во внимание.

Очень часто в жизни  нам приходится находить (угадывать, вычислять) правило, по которому происходит обработка информации. Многие игры основаны на этом принципе. (рис. 5)

 

Рис. 5

Но чаще всего без знания правила преобразования невозможно достичь цели, ради которой информация и обрабатывается. Если эти правила  строго формализованы и имеется  алгоритм их реализации, то можно построить  устройство для автоматизированной обработки информации. Например, стоит  нам купить ноутбук, как у нас  появляется свое собственной устройство вычислительной техники, способное  обрабатывать информацию по определенным формальным правилам. При этом основным   устройством осуществляющим в вычислительной технике преобразование и обработку информации является процессор.

Возможность автоматизированной обработки информации основывается на том, что преобразование информации по формальным правилам не подразумевает  её осмысления.

К автоматизированной обработке  информации в вычислительной технике  относятся: обработка запросов к  базам данных, перекодирование информации, численные расчеты по формулам, аранжировка  музыкальных произведений, синтез новых  звуков, монтаж анимационных роликов  и многое другое. (рис. 6)

 

 

Внешняя среда

 

 

Рис. 6

Устройство обработки  информации всегда находится в некоторой  внешней среде (обстановке), являющейся источником входной информации и  потребителем выходной информации. Непосредственная переработка входной информации в выходную осуществляется процессором. При этом предполагается, что процессор располагает памятью.

Процесс обработки информации в рамках данной схемы чаще всего  сводится к следующим процедурам:

• вычислению процессором значений выходных параметров как некоторой функции входных;
• накоплению информации, то есть изменению состояния памяти под воздействием входной информации;
• реализации причинной связи между входом и выходом процессора;
• взаимодействию процессора со средой, реакции на изменение обстановки;
• управлению поведением всей системы в целом.

Обработка информации —  это процесс, происходящий во времени.

В ряде случаев он должен подчиняться заданному темпу  поступления входной информации и допустимому пределу задержки при выработке выходной информации. В этом случае говорят об обработке  информации в реальном масштабе времени. Примером является управление работой  машин и устройств, в том числе  компьютера.

В других случаях время  рассматривается как дискретная цепочка мгновенно происходящих событий. При этом важна лишь их последовательность, а не величина разделяющих события  временных промежутков. Такой подход применяется обычно при обработке  информации в моделировании.

Наиболее простой формой обработки информации является последовательная обработка, производимая одним процессором, в котором в каждый момент времени  происходит не более одного события. При наличии в системе нескольких процессоров, работающих одновременно, говорят о параллельной обработке  информации.

Обработка информации является центральной процедурой в управлении любой системой. Трактовка управления системой как процесса обработки  информации является одним из основных принципов кибернетики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Роль информационных процессов  в нашей жизни велика и с  каждым годом становится все ощутимей. Поэтому человеческое общество нашего времени называют информационным обществом. Люди, живущие в информационном обществе, должны уметь пользоваться главным его инструментом, и в первую очередь универсальной информационной машиной – компьютером. Ее назвали так потому, что компьютер умеет хранить, передавать и обрабатывать информацию любого типа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература.

1. Бешенков С.А., Лыскова В.Ю., Ракитина Е.А. Информация и информационные процессы. Омск, 1999.

2. Соколов А.В., Степанюк О.М. Методы информационной защиты объектов и компьютерных сетей. М., 2000.

3. Советов Б.Я., Дубенецкий В.А., Цехановский В.В. Теория информационных процессов и систем: учебник для студентов высших учебных заведений. М., Издательский центр «Академия», 2010.

4. Рагулин П.Г. Информационные технологии. Электронный учебник. — Владивосток: ТИДОТ Дальневост. ун-та, 2004.

5. Крылов С.С. Информатика и технология, Интеллект-Центр, 2010.

6. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс. СПб: Издательство "Питер", 2000.