Информация и её свойства
Федеральное государственное
образовательное бюджетное
высшего профессионального образования
«Сибирский государственный
университет телекоммуникаций и информатики»
ВАРИАНТ 2
По дисциплине: «Информатика»
Фамилия:
Имя:
Отчество:
Шифр:
Группа:
Контрольная работа поступила
в
«____»__________________201__
Методист____________________
Дата рецензии «____»__________________201__
Оценка________________________
Подпись рецензента____________________
Екатеринбург 2012
Оглавление
Введение 3
Глава I. Теоретическая часть.
Понятие информации и ее измерение. Количество
и качество информации. Единицы измерения
информации.
1.1. Понятие информации. 4
1.2. Представление информации. 5
1.3. Передача информации. 6
1.4. Количество и качество информации.
Измерение информации. 8
1.5. Единицы измерения информации. 12
1.6. Свойства информации. 13
1.7. Использование информации
Заключение. 16
Список использованной литературы. 17
Введение
Слово “информация” латинское. За долгую жизнь его значение претерпевало эволюции, то расширяя, то предельно сужая свои границы. Вначале, под словом “информация” подразумевали: “представление”, “понятие”, затем “сведения”, “передача сообщений”.
В последние годы ученые решили, что обычное (всеми принятое) значение слова “информация” слишком эластично, расплывчато, и дали ему такое значение: “мера определенности в сообщении”.
Теорию информации вызвали
к жизни потребности практики.
Ее возникновение связывают с
работой Клода Шеннона “
С этих точек зрения система может быть самой совершенной и экономичной. Но важно еще при создании передающих систем обратить внимание на то, какое количество информации пройдет через эту передающую систему. Ведь информацию можно измерить количественно, подсчитать. И поступают при подобных вычислениях самым обычным путем: абстрагируются от смысла сообщения, как отрешаются от конкретности в привычных всем нам арифметических действиях.
Глава I. Теоретическая часть.
1.1. Понятие информации.
Информатика - наука о законах и методах накопления, обработки и передачи информации. В наиболее общем виде понятие информации можно выразить так:
Информация – совокупность сведений о различных процессах, явлениях, объектах, выраженных в сигналах, доступных для восприятия.
Принято говорить, что
решение задачи на ЭВМ, в результате
чего создается новая информация,
получается путем вычислений.
Потребность в вычислениях
В обыденной жизни под информацией понимают всякого рода сообщения, сведения о чем-либо, которые передают и получают люди. Сами по себе речь, текст, цифры - не информация. Они лишь носители информации. Информация содержится в речи людей, текстах книг, колонках цифр, в показаниях часов, термометров и других приборов. Сообщения, сведения, т.е. информация, являются причиной увеличения знаний людей о реальном мире. Значит, информация отражает нечто, присущее реальному миру, который познается в процессе получения информации: до момента получения информации что-то было неизвестно, или, иначе, не определено, и благодаря информации неопределенность была снята, уничтожена.
Рассмотрим пример. Пусть нам известен дом, в котором проживает наш знакомый, а номер квартиры неизвестен. В этом случае местопребывание знакомого в какой-то степени не определено. Если в доме всего две квартиры, степень неопределенности невелика. Но если в доме 300 квартир - неопределенность достаточно велика. Этот пример наталкивает на мысль, что неопределенность связана с количеством возможностей, т.е. с разнообразием ситуаций. Чем больше разнообразие, тем больше неопределенность.
Информация, снимающая неопределенность, существует постольку, поскольку существует разнообразие. Если нет разнообразия, нет неопределенности, а, следовательно, нет и информации.
Итак, информация - это отражение разнообразия, присущего объектам и явлениям реального мира. И, таким образом, природа информации объективно связана с разнообразием мира, и именно разнообразие является источником информации.
1.2. Представление информации.
Информация может существовать в самых разнообразных формах:
- в виде текстов, рисунков, чертежей, фотографий;
- в виде световых или звуковых сигналов;
- в виде радиоволн;
- в виде электрических и нервных импульсов;
- в виде магнитных записей;
- в виде жестов и мимики;
- в виде запахов и вкусовых ощущений;
- в виде хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.
Предметы, процессы, явления
материального или
1.3. Передача информации.
Всякое событие, всякое явление служит источником информации.
Информация передаётся в виде сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением. Передача информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.
Любое событие или явление может быть выражено по-разному, разным способом, разным алфавитом. Чтобы информацию более точно и экономно передать по каналам связи, ее надо соответственно закодировать.
Информация не может существовать
без материального носителя, без
передачи энергии. Закодированное сообщение
приобретает вид сигналов-
С этой целью сигналы пробегают декодирующее устройство, приобретая форму, удобную для абонента. Система связи сработала, цель достигнута. Когда говорят о каналах связи, о системах связи, чаще всего для примера берут телеграф. Но каналы связи - понятие очень широкое, включающее множество всяких систем, самых разных.
Чтобы ясен был многоликий характер понятия “канал связи”, достаточно привести несколько примеров.
При телефонной передаче источник сообщения - говорящий. Кодирующее устройство, изменяющее звуки слов в электрические импульсы, - это микрофон. Канал, по которому передается информация - телефонный провод. Та часть трубки, которую мы подносим к уху, выполняет роль декодирующего устройства. Здесь электрические сигналы снова преобразуются в звуки. И наконец, информация поступает в “принимающее устройство”-ухо человека на другом конце провода. А вот канал связи совершенно другой природы - живой нерв. Здесь все сообщения передаются нервным импульсом. Но в технических каналах связи направление передачи информации может меняться, а по нервной системе передача идет в одном направлении.
Еще один пример - вычислительная
машина. И здесь те же характерные
черты. Отдельные системы
Канал связи
Рис.1.Общая схема передачи информации.
1.4. Количество и качество информации. Измерение информации.
Важнейшим этапом в теории развития информации явилась количественная оценка информации.
Количество информации - это мера уменьшения неопределенности некоторой ситуации. Различные количества информации передаются по каналам связи, и количество проходящей через канал информации не может быть больше его пропускной способности. А ее определяют по тому, какое количество информации проходит здесь за единицу времени.
Какое количество информации содержится, к примеру, в тексте романа "Война и мир", в фресках Рафаэля или в генетическом коде человека? Ответа на эти вопросы наука не даёт и, по всей вероятности, даст не скоро.
А возможно ли объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является вывод:
В определенных, весьма широких условиях можно пренебречь качественными особенностями информации, выразить её количество числом, а также сравнить количество информации, содержащейся в различных группах данных.
В настоящее время получили
распространение подходы к
Так, американский инженер Р. Хартли (1928 г.) процесс получения информации рассматривает как выбор одного сообщения из конечного наперёд заданного множества из N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определяет как двоичный логарифм N.
Формула Хартли: I = log2N.
Допустим, нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: I = log2 100 = 6,644. То есть сообщение о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644 единиц информации.
Приведем другие примеры равновероятных сообщений:
- при бросании монеты: "выпала решка", "выпал орел";
- на странице книги: "количество букв чётное", "количество букв нечётное".
Определим теперь, являются ли равновероятными сообщения "первой выйдет из дверей здания женщина" и "первым выйдет из дверей здания мужчина". Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Все зависит от того, о каком именно здании идет речь. Если это, например, станция метро, то вероятность выйти из дверей первым одинакова для мужчины и женщины, а если это военная казарма, то для мужчины эта вероятность значительно выше, чем для женщины.
Для задач такого рода американский учёный Клод Шеннон предложил в 1948 г. другую формулу определения количества информации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сообщений в наборе.
Формула Шеннона: I = – ( p1 log2 p1 + p2 log2 p2 + . . . + pN log2 pN ),
где pi — вероятность того, что именно i-е сообщение выделено в наборе из N сообщений.
Легко заметить, что если вероятности p1, ..., pN равны, то каждая из них равна 1/N, и формула Шеннона превращается в формулу Хартли.
Помимо двух рассмотренных подходов к определению количества информации, существуют и другие. Важно помнить, что любые теоретические результаты применимы лишь к определённому кругу случаев, очерченному первоначальными допущениями.
Немаловажным аспектом является качество информации.
Потребительские показатели качества информации:
- репрезентативность, содержательность, достаточность
- актуальность, своевременность, точность
- достоверность, устойчивость
Репрезентативность связана с адекватным отражением свойств объекта. Важнейшее значение здесь имеют:
- правильность концепции, на базе которой сформулировано исходное понятие;
- обоснованность отбора
существенных признаков и
Содержательность отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных, т.е. С= Ic / Vд. С увеличением содержательности информации растет семантическая пропускная способность информационной системы (для получения одних и тех же сведений требуется преобразовать меньший объем данных).
Достаточность (полнота) означает , что она содержит минимальный , но достаточный для принятия правильного решения состав (набор показа-телей).Понятие полноты информации связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная ,т.е. недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.
Доступность восприятию обеспечивается
выполнением соответствующих
1.5. Единицы измерения информации.
В качестве единицы информации условились принять один бит (англ. bit — binary, digit — двоичная цифра).
Бит в теории информации — количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений.
А в вычислительной технике битом называют наименьшую "порцию" памяти, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1", используемых для внутримашинного представления данных и команд.
Бит — слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=28).
Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации:
1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт,
1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт,
1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт.
В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:
1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт,
1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт.
За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Это будет не двоичная (бит), а десятичная (дит) единица информации.
1.6. Свойства информации.
Информация обладает следующими свойствами, характеризующими ее качественные признаки: достоверность, полнота, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и др.
Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений.
Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел.
Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.
Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.
Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения задачи, а также от того, насколько в дальнейшем она найдёт применение в каких-либо видах деятельности человека.
Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Одинаково нежелательны как преждевременная подача информации (когда она ещё не может быть усвоена), так и её задержка.
Если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, она может стать бесполезной.
Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация.
Информация должна преподноситься в доступной (по уровню восприятия) форме. Поэтому одни и те же вопросы по разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях.
Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно). Краткость информации необходима в справочниках, энциклопедиях, учебниках, всевозможных инструкциях.
1.7. Использование информации.
Информацию можно: создавать, передавать, воспринимать, иcпользовать, запоминать, принимать, копировать, формализовать, распространять, преобразовывать, комбинировать, обрабатывать, делить на части, упрощать, собирать, хранить, искать, измерять, разрушать, и др.
Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.
Заключение.
Увеличение роли и значения информации в современном обществе безусловно велика. Одна из основных особенностей состоит в том, что информация, и особенно знание как ее высшая форма, занимает в нем совершенно особое место. Информация в ее обыденном смысле всегда играла решающую роль в жизни человека. В отличие от высших животных, у которых жизненно важная информация вырабатывается, хранится, передается в основном с помощью биофизических структур, человек в своей деятельности регулируется знаниями, т. е. особой небиологической формой информации. По мере усложнения человеческой деятельности объем знаний, требуемых для ее реализации, резко возрастает. С переходом к современной стадии развития, характеризующейся нарастающим темпом технических и технологических инноваций, объем знаний, необходимых для их обоснования, разработки, реализации и распространения, должен расти экспоненциально. Подсчитано, что, для увеличения объема материального производства в два раза необходимо четырехкратное возрастание объема обеспечивающей его информации. В современных условиях отсутствие необходимых знаний может оказаться непреодолимым препятствием социального и научно-технического прогресса. Для преодоления когнитивного дефицита традиционные методы освоения знаний человеком совершенно непригодны.
В этих условиях информация,
обеспечивающая жизненно и исторически
важные направления деятельности человека,
превращается в наиболее ценный продукт
и основной товар, суммарная стоимость
которого зачастую превосходит суммарную
стоимость продуктов
Все предшествующие изменения
в производстве информации касались
лишь способов ее фиксации, тиражирования
и распространения. Это достигалось
созданием письменности, книгопечатания
и телефона, телеграфа, радио и
телевидения и т.д. Однако все
эти технологии не касались самого
процесса создания, переработки и
смысловой трансформации
Информационно-компьютерная революция радикально технологизирует интеллектуальную деятельность с помощью компьютеров и современных средств связи.
Список использованной литературы.
1. Пекелис В. Кибернетика от А до Я. М.,1990.
2. Дмитриев В.К. Прикладная теория информации. М., 1989.
3. Брюшинкин В.Н. Логика, мышление, информация. Л.: ЛГУ, 1988.
4. Леонтьев В.П. Новейшая
5. Информатика. Базовый курс // Под ред. С.В. Симоновича, СПб., 2000.
6. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователей. 7е изд., прераб. И доп. – М.: ИНФА – М, 2002.
7. Миньков С.Л. Информатика: учебное пособие. – Томск, 2000.
- Информация и живой организм
- Информация и жизнь
- Информация и знания как элемент национального богатства России
- Информация и информатика
- Информация и информатика. Информация и данные. Свойства информации
- Информация и информационные процессы
- Информация и информационные процессы
- Информация и ее свойства
- Информация и ее свойства
- Информация и ее свойства
- Информация и ее свойства
- Информация и ее свойства
- Информация и ее свойства
- Информация, и ее свойства
