Информация. Ее виды и свойства

 

Федеральное государственное автономное

образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Юридический институт

Кафедра теории и методики социальной работы

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

    по курсу «Информатика»

                        Информация. Ее виды  и свойства.

 

 

 

 

 

 

Студент                ________________                                А.А.   Попова

                                                 подпись, дата                                                   инициалы, фамилия

 

Преподаватель      ________________                                 О.В. Ходос

                                                подпись, дата                                            инициалы, фамилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Красноярск

20__ г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Содержание………………………………………………………….……2

Введение …………………………………………………………….……3

Глава 1  Понятие  об информации ……………………………….……...4

Глава 2  Классификация информации………………………………......5

2.1 Критерии классификации информации……………………..……....5

2.2 Аналоговая  и цифровая информации………………………………..7

Глава 3  Свойства информации…………………………………….….....8

Глава 4  Измерение информации……………………………………......10

Глава 5  Основные информационные процессы…………………….....12

Заключение…………………………………………………………….....15

Список использованных источников…………………………………...16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Существование области и предмета информатики  немыслимо без ее основного ресурса  – информации. Понимая информацию как один из основных стратегических ресурсов общества, необходимо уметь его оценить как с качественной, так и с количественной стороны. На этом пути существуют большие проблемы из-за нематериальной природы этого ресурса и субъективности восприятия конкретной информации различными индивидуумами человеческого общества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Понятие об информации

 

В бытовом смысле под информацией  обычно понимают те сведения, которые человек получает от окружающей природы и общества с помощью органов чувств. Наблюдая за природой, общаясь с другими людьми, читая книги и газеты, просматривая телевизионные передачи, мы получаем информацию.

Математик рассматривает это понятие шире и включает в него те сведения, которые человек не получал, а создает сам с помощью умозаключений. Биолог относит к информации и те данные, которые человек не получал с помощью органов чувств и не создавал в своем уме, а хранит в себе с момента рождения и до смерти. Это генетический код, благодаря которому дети так похожи на родителей.

Таким образом, в зависимости от области  знания существуют различные подходы  к определению понятия информации. В неживой природе понятие  информации связывают с понятием отражения, отображения. В быту под  информацией понимают сведения, которые нас интересуют. В теории связи под информацией принято понимать любую последовательность символов, не учитывая их смысл. В кибернетике под информацией понимается только та часть сообщения, которая участвует в управлении.

Близкими  к понятию информации являются понятия  «знания» и «данные». Их, однако, следует различать. Знания – это информация, уже полученная и зафиксированная в мыслительной системе человека или в каком-либо другом носителе. Иными словами «знания» – это информация в покое, а «информация» - это знания в движении, в процессе передачи. В силу этого определения следует считать, что документ содержит в себе не «информацию», а «знания». Но поскольку эти «знания» имеют для нас ценность только в процессе их передачи человеку, то не является недопустимым нарушением логики ходячее выражение, что «документы содержат информацию». Ещё говорят, что «документы содержат данные». Согласно действующему государственному стандарту на термины в области информатики данные – это информация, представленная в форме, удобной для обработки.

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Классификация информации

 

2.1 Информацию можно разделить на виды по разным критериям.

По способу восприятия:

• Визуальная — воспринимаемая органами зрения.
• Аудиальная — воспринимаемая органами слуха.
• Тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами.
• Обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами.
• Вкусовая — воспринимаемая вкусовыми рецепторами.

По форме представления:

• Текстовая — передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.
• Числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.
• Графическая — в виде изображений, предметов, графиков.
• Звуковая — устная или в виде записи передача лексем языка аудиальным путём.

По предназначению:

• Обыденная — та, которой мы обмениваемся в процессе общения.
• Массовая (общественная) — это опыт всего человечества, исторические, национальные и культурные традиции, а также сведения, которые мы получаем из СМИ. Оперирует набором понятий, понятным большей части социума.
• Специальная (научная, техническая, производственная, управленческая)— содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация.
• Эстетическая - музыка, театр, изобразительное искусство и др.
• Личная (знания, опыт, интуиция, умения)— набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции.

По способу хранения и обработки:

• Непрерывная (аналоговая) характеризуется плавным изменением ее параметров. Чистый звук, к примеру, может быть разной громкости и разной высоты (частоты). Уровень освещенности (измеряемый в люксах) тоже аналоговая величина. Основные параметры наиболее простых синусоидальных аналоговых сигналов (амплитуда, частота, фаза) могут непрерывно и плавно меняться во времени.
• Прерывистая (дискретная) базируется на ряде фиксированных уровней представления некоторых параметров.

Скажем, выключатель света в  вашей комнате может быть либо включенным, либо выключенным. Если говорить о свете просто как о факте, то он может быть или не быть, т. е. характеризоваться всего двумя уровнями. Если этих уровней много, можно говорить о цифровом представлении информации, например, о кульке с десятком пирожных.

 

 

 

                                                                (рис.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналоговая форма   представления информации   (музыка на магнитной ленте)

Дискретная форма   представления информации   (таблица замеров температур)

 

 

                                                                 (рис.2)

2.2 Аналоговая и цифровая информация

 

Итак, разница между аналоговой информацией и цифровой в том, что аналоговая информация непрерывна, волнообразна, а цифровая дискретна. Свет, звук - вот примеры аналоговой информации. Компьютер (ЭВМ) может работать только с цифровой информацией, т. е. только когда она представлена конкретной последовательностью двоичных чисел. Чтобы аналоговую информацию можно было ввести в компьютер, создаются специальные устройства – аналогово - цифровые преобразователи (АЦП).

Действуют они примерно так – измеряется напряжение через равные промежутки времени и полученные значения записываются в память компьютера. Этот процесс называется дискретизацией (или оцифровкой).

Чтобы воспроизвести закодированный таким образом звук, нужно сделать  обратное преобразование (для этого  служит цифро-аналоговый преобразователь – ЦАП), а затем сгладить получившийся ступенчатый сигнал.

Чем выше частота дискретизации  и чем больше разрядов отводится  для каждого отсчета, тем точнее будет представлен звук, но при этом увеличивается и размер звукового файла. Поэтому в зависимости от характера звука, требований, предъявляемых к его качеству и объему занимаемой памяти, выбирают некоторые компромиссные значения.

Описанный способ кодирования звуковой информации достаточно универсален, он позволяет представить любой звук и преобразовывать его самыми разными способами.

 

 

                                                      (рис.3)

 

 

Глава 3. Свойства информации

 

Свойства информации являются относительными, так как зависят от потребностей потребителя информации.

1)Объективность информации характеризует её независимость от чьего-либо мнения или сознания, а также от методов получения. Более объективна та информация, в которую методы получения и обработки вносят меньший элемент субъективности.

2)Полнота информации. Информацию можно считать полной, когда она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей. Как неполная, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых на основании информации решений.

3)Достоверность  — верность информации, не вызывающая сомнений. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Причинами недостоверности могут быть: преднамеренное искажение (дезинформация); непреднамеренное искажение субъективного свойства; искажение в результате воздействия помех; ошибки фиксации информации.

В общем случае достоверность информации достигается: указанием времени  свершения событий, сведения о которых  передаются; сопоставлением данных, полученных из различных источников; своевременным вскрытием дезинформации; исключением искажённой информации и др.

4)Адекватность — степень соответствия смысла реально полученной информации и её ожидаемого содержимого. Например, задан вопрос - "Сколько у человека пальцев на руке?" "На руке у человека пять пальцев" - ответ достоверный и адекватный, "У человека две руки" - ответ достоверный, но неадекватный.

5)Доступность информации — мера возможности получить ту или иную информацию.

6)Актуальность информации — это степень соответствия информации текущему моменту времени.

7)Эмоциональность — свойство информации вызывать различные эмоции у людей. Это свойство информации используют производители медиаинформации. Чем сильнее вызываемые эмоции, тем больше вероятности обращения внимания и запоминания информации.

8)Релевантность (полезность) – степень соответствия информации запросам потребителя.

9)Защищенность – степень защиты информации от несанкционированного использования или изменения.

10)Эргономичность  – свойство, характеризующее степень удобства формы и объема информации  с точки зрения данного потребителя

11) Ясность (понятность) – мера правильной интерпретации информации исполнителем.

12)Запоминаемость  – свойство информации, характеризующее ее способность удерживаться, сохраняться в памяти, запоминаться.

13)Передаваемость – 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.

14) 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.

15) Преобразуемость – фундаментальное свойство благодаря которому  информация может менять способ и форму своего существования. 16)Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4. Измерение информации

 

В информатике существуют и используются различные подходы к измерению информации. В числе которых:

Содержательный подход к измерению информации. Сообщение – информативный поток, который в процессе передачи информации поступает к приемнику.  Сообщение несет информацию для человека, если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными, т.е. сообщение информативно. Таким образом, информация - знания человека . Если сообщение не информативно, то количество информации с точки зрения человека = 0. (Пример: вузовский учебник по высшей математике содержит знания, но они не доступны 1-класснику)

Алфавитный подход к  измерению информации не связывает количество информации с содержанием сообщения. Алфавитный подход - объективный подход к измерению информации. Он  удобен при использовании технических средств работы с информацией, т.к. не зависит от содержания сообщения. Кол-во информации зависит от объема текста и мощности алфавита. Ограничений на max мощность алфавита нет, но есть достаточный алфавит мощностью 256 символов. Этот алфавит используется для представления текстов в компьютере. Поскольку 256=2⁸, то 1символ несет в тексте 8 бит       (1байт) информации.

Вероятностный подход к  измерения информации.

Все события  происходят с различной вероятностью, но  зависимость между вероятностью событий и количеством информации, полученной при совершении того или иного события можно выразить формулой которую в 1948 году предложил  Шеннон.

В современной  вычислительной технике информация кодируется с помощью сигналов двух видов: высокое или низкое напряжение (двоичное кодирование). Принято обозначать одно состояние цифрой 0 (низкое напряжение), а другое – цифрой 1 (высокое напряжение). Эти цифры 0 и 1 называются битами (от англ. bit – binary digit – двоичная цифра).

При двоичном кодировании текстовой  информации каждому символу сопоставляется его код – последовательность  из фиксированного количества нулей и единиц. Каждому символу соответствует последовательность из 8 нулей и единиц, называемая байтом (англ. byte). Всего существует разных последовательностей из 8 нулей и единиц (от (00000000)₂  до (11111111)₂₎ – это позволяет закодировать 256 различных символов (например, большие и малые буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки препинания и т.д.)

 

Более крупные единицы информации:

 

1 Кб (1 Килобайт) = 2¹⁰ байт = 1024 байт (»1000 байт –10³ байт)

1 Мб (1 Мегабайт) = 2²⁰ байт = 1024 килобайт (»1000000 байт –10⁶ байт)

1 Гб (1 Гигабайт) =2³⁰ байт =1024 мегабайт (»1000000000 байт – 10⁹ байт)

1 Тб (1 Терабайт) = 2⁴⁰ байт = 1024 гигабайт (»10¹² байт)

1 Пб (1 Петабайт) = 2⁵⁰ байт = 1024 терабайт (»10¹⁵ байт)

1 Эб (1 Эксабайт = 2⁶⁰ байт = 1024 петабайт (»10¹⁸ байт)

1 Зб (1 Зеттабайт = 2⁷⁰ байт = 1024 эксабайт (»10²¹ байт)

1 Йб (1 Йоттабайт = 2⁸⁰ байт = 1024 зеттабайт (»10²⁴ байт)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 5.Основные информационные процессы

 

Процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и  использованием информации, называются информационными процессами. Среди основных информационных процессов выделяют:

1. Поиск. 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.

2. Сбор и хранение. Сбор информации не является самоцелью. Чтобы полученная информация могла использоваться, причем многократно, необходимо ее хранить. Хранение информации — это способ распространения информации в пространстве и времени. Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга- библиотека, картина- музей, фотография- альбом). ЭВМ предназначен для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней. Информационная система — это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур- главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Благодаря ему поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляет собой стандартные, формализованные процедуры.

3. Передача. Осуществляется через жесты, мимику, речь, наскальные рисунки, книги, телеграф, телефон, радио, телевидение, ЭВМ. В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации — канал связи. Канал связи — совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.

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. В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи в радио, искажение или затемнение изображения в телевидении, ошибки при передачи в телеграфе.

Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты информации — криптология.

Каналы передачи сообщений характеризуются  пропускной способностью и помехозащищенностью. 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.  
4. Обработка. Обработка информации — преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам. Примеры обработки информации: фотообработка (сжатие снимаемого на пленку изображения во времени.), телефонная обработка информации, математическая формула (например, нахождение корня из числа. Здесь исходная информация число, результат – корень из этого числа, а вычисление корня – процесс обработки исходной информации до получения результата).  Обработкой информации занимается мозг человека, различные технические устройства: микрокалькулятор, игровые автоматы, ЭВМ и др.

5. Использование. Информация используется при принятии решений. Достоверность, полнота, объективность полученной информации обеспечат вам возможность принять правильное решение. Ваша способность ясно и доступно излагать информацию пригодится в общении с окружающими. Умение общаться, то есть обмениваться информацией, становится одним главных умений человека в современном мире. Компьютерная грамотность предполагает: знание назначения и пользовательских характеристик основных устройств компьютера; Знание основных видов программного обеспечения и типов пользовательских интерфейсов; умение производить поиск, хранение, обработку текстовой, графической, числовой информации с помощью соответствующего программного обеспечения. Информационная культура пользователя включает в себя: понимание закономерностей информационных процессов; знание основ компьютерной грамотности; технические навыки взаимодействия с компьютером; эффективное применение компьютера как инструмента; привычку своевременно обращаться к компьютеру при решении задач из любой области, основанную на владении компьютерными технологиями; применение полученной информации в практической деятельности.

6. Защита. Защитой информации называется предотвращение: доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ); непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации.

Под защитой информации, в более  широком смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.

7.Дискретизация — преобразование непрерывной функции в дискретную. Используется в гибридных вычислительных системах и цифровых устройствах при импульсно-кодовой модуляции сигналов в системах передачи данных. При передаче изображения используют для преобразования непрерывного аналогового сигнала в дискретный или дискретно-непрерывный сигнал. Обратный процесс называется восстановлением.

8.Квантование (англ. quantization) — в информатике разбиение диапазона значений непрерывной или дискретной величины на конечное число интервалов. Существует также векторное квантование — разбиение пространства возможных значений векторной величины на конечное число областей. Квантование часто используется при обработке сигналов, в том числе при сжатии звука и изображений. Простейшим видом квантования является деление целочисленного значения на натуральное число, называемое коэффициентом квантования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В теории информации в наше время  разрабатывают много систем, методов, подходов, идей. Однако ученые считают, что к современным направлениям в теории информации добавятся новые, появятся новые идеи. В качестве доказательства правильности своих предположений они приводят «живой», развивающийся характер науки, указывают на то, что теория информации удивительно быстро и прочно внедряется в самые различные области человеческого знания. Теория информации проникла в физику, химию, биологию, медицину, философию, лингвистику, педагогику, экономику, логику, технические науки, эстетику. По признанию самих специалистов, учение об информации, возникшее в силу потребностей теории связи и кибернетики, перешагнуло их рамки. И теперь, пожалуй, мы вправе говорить об информации как научном понятии, дающем в руки исследователей теоретико - информационный метод, с помощью которого можно проникнуть во многие науки о живой и неживой природе, об обществе, что позволит не только взглянуть на все проблемы с новой стороны, но и увидеть еще не увиденное. Вот почему термин «информация» получил в наше время широкое распространение, став частью таких понятий, как информационная система, информационная культура, даже информационная этика.

Многие научные дисциплины используют теорию информации, чтобы подчеркнуть новое направление в старых науках. Так возникли, например, информационная география, информационная экономика, информационное право. Но чрезвычайно большое значение приобрел термин «информация» в связи с развитием новейшей компьютерной техники, автоматизацией умственного труда, развитием новых средств связи и обработки информации и особенно с возникновением информатики.

Одной из важнейших  задач теории информации является изучение природы и свойств информации, создание методов ее обработки, в  частности преобразования самой различной современной информации в программы для ЭВМ, с помощью которых происходит автоматизация умственной работы - своеобразное усиление интеллекта, а значит, развитие интеллектуальных ресурсов общества.

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:

 

1.Информатика.Базовый курс./Под  ред. С.В.Симоновича. — Спб.:Питер,2005.

 

2. Работы по теории информации  и кибернетике. Шеннон К. —  М.: Изд. иностр. лит., 1963

 

3. Информатика. Учебное пособие для старшеклассников и абитуриентов. Под ред. проф. В.А. Каймина. М., "АСТ", 1996.

 

4.Общая информатика. Учебное пособие для средней школы. 5-9 кл. С.В. Симонович, Г.А. Евсеев, А.Г. Алексеев. М., АСТпресс, 1999. 

 

 

 

                                                                       

                                                                             8

                                                                              15