Понятие информации. 3

Автономная некоммерческая организация высшего профессионального  образования «ПЕРМСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ»

 

Факультет дистанционных образовательных технологий

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по курсу: «…»

 

 

 

Вариант № 

 

Выполнил:
ФИО полностью (заполняется студентом)
Группа:
(заполняется студентом)
Контактная информация:
e-mail, номер сотового телефона (заполняется студентом)
Проверил:
ФИО преподавателя
Дата:		Оценка:
Примечания:

 

 

Пермь 20__ г.

 

Содержание:

Введение……………………………………………………………………..

1. Понятие информации…………………………………………………….
2. Методы получения информации………………………………………..
3. Свойства информации……………………………………………………..
4. Измерение информации………………………………………………….
1. Подходы к измерению информации.
2. Еденицы измерения информации.

      5. Передача информации. Информационные каналы. Характеристики информационного канала……………………………………………………. 
      6. Формы представления информации…………………………………….. 
      7. Информация в технических устройствах и системах…………………….. 
Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ.

Понятие информатики является относительно новым в лексиконе  современного человека. Несмотря на повсеместное употребление, его содержание остается не проясненным до конца в силу своей новизны. Интуитивно ясно, что  оно связано с информацией, а  также с ее обработкой на компьютерах. Это подтверждается существующей легендой о происхождении данного слова: считается, что оно составлено из двух слов - ИНФОРМАция и автомаТИКА (как средство преобразования информации). 
Говоря о пользователях компьютера, следует помнить о том, что существуют два их типа: пользователи-профессионалы, имеющие профессиональную подготовку в области информатики, и конечные пользователи, использующие компьютер для решения своих прикладных задач. Эти две группы пользователей могут применять разные способы кодирования в процессе работы за компьютером. 
В процессе обработки информации "внутри" компьютера она приобретает разные формы, преобразуясь из одного кода в другой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Понятие и характерные черты информации

Как видно из определения  информатики, ее функций и задач, одним из ключевых понятий информатики  является информация.  
Строгое определение информации отсутствует.  
Информация - это сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии), которые являются объектом преобразования (включая хранение, передачу и т.д.) и используются для выработки поведения, для принятия решения, для управления или для обучения.

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.

Современные компьютеры могут работать с пятью видами информации:

числовой;

текстовой;

графической;

звуковой;

видеоинформацией.

Понятие «информация» является базовым в курсе информатики, невозможно дать его определение  через другие, более «простые»  понятия. Данное понятие используется в различных науках (информатике, кибернетике, биологии, физике и др.), при этом в каждой науке понятие  «информация» связано с различными системами понятий.

Характерными  чертами информации являются следующие:

1. Это наиболее важный ресурс современного производства: он снижает потребность в земле, труде, капитале, уменьшает расход сырья и энергии.
2. Вызывает к жизни новые производства.
3. Является товаром, причем продавец информации ее не теряет после продажи.
4. Придает дополнительную ценность другим ресурсам, в частности, трудовым. Действительно, работник с высшим образованием ценится больше, чем со средним.
5. Информация может накапливаться.

Как следует из определения, с информацией всегда связывают  три понятия (их взаимосвязь показана на рис. 2.1):

• источник информации - тот элемент окружающего мира, сведения о котором являются объектом преобразования;
• потребитель информации - тот элемент окружающего мира, который использует информацию;
• сигнал - материальный носитель, который фиксирует информацию для переноса ее от источника к потребителю.

Так, источником информации, которую в данный момент получает читатель настоящего учебного пособия, является информатика как сфера  человеческой деятельности; потребителем - сам читатель, а сигналом - бумага с текстом (в этом случае говорят, что информация имеет бумажный носитель). Будучи прочитанной и запомненной  студентом, данная информация приобретет еще один носитель - биологический, когда она "записывается" в  память обучаемого. Очевидно, что источник и потребитель в этом случае не меняются.

Рис. 2.1. Схема взаимосвязи  основных понятий информации

2. Методы получения, использования  информации

Методы получения и использования  информации можно разделить на три  группы, условно разграничиваемые и  часто перекрываемые друг другом.

Эмпирические методы или методы получения эмпирической информации (эмпирических данных).

Теоретические методы или методы получения  теоретической информации (построения теорий).

Эмпирико - теоретические методы (смешанные, полуэмпирические) или методы получения эмпирико-теоретической информации.

Охарактеризуем кратко эмпирические методы.

Наблюдение - сбор первичной информации о системе (в системе).

Сравнение - установление общего и  различного в системе (системах).

Измерение - нахождение эмпирических законов, фактов для системы.

Эксперимент - целенаправленное преобразование системы (систем).

Кроме этих классических форм их реализации в последнее время используются и такие формы как опрос, интервью, тестирование и др.

Охарактеризуем кратко эмпирико - теоретические методы.

Абстрагирование - установление общих  свойств объекта (объектов), замещение  системы ее моделью.

Анализ - разъединение системы на подсистемы с целью выявления их взаимосвязей.

Синтез - соединение подсистем в  систему с целью выявления  их взаимосвязей.

Индукция - получение знания о системе  по знаниям о подсистемах.

Дедукция - получение знания о подсистемах  по знаниям о системе.

Эвристики, использование эвристических  процедур - получение знания о системе  по знаниям о подсистемах и наблюдениям, опыту.

Моделирование, использование приборов - получение знания об объекте с  помощью модели и/или приборов.

Исторический метод - нахождение знаний о системе путем использования  его предыстории.

Логический метод - метод нахождения знаний о системе путём воспроизведения  его подсистем, связей или элементов  в мышлении, в сознании.

Макетирование - получение информации по макету системы, т.е. с помощью  представления подсистем в упрощенном виде, сохраняющем информацию, необходимую  для понимания взаимодействия и  связей этих подсистем.

Актуализация - получение информации с помощью активизации, инициализации  её, т.е. переводом из статического (неактуального) состояния в динамическое (актуальное) состояние; при этом все необходимые  связи и отношения (открытой) системы  с внешней средой должны быть сохранены.

Визуализация - получение информации с помощью визуального представления  состояний актуализированной системы; визуализация предполагает возможность  выполнения операции типа “передвинуть”, “повернуть”, “укрупнить”, “уменьшить”, “удалить”, “добавить” и т.д. (как  по отношению к отдельным элементам, так и к подсистемам системы).

В последнее время часто используются и такие формы как мониторинг (система наблюдений и анализа  состояний системы), деловые игры и ситуации, экспертные оценки (экспертное оценивание), имитация (имитационная процедура, эксперимент) и др.

Охарактеризуем кратко теоретические  методы.

Восхождение от абстрактного к конкретному - получение знаний о системе на основе знаний о его проявлениях в сознании, в мышлении.

Идеализация - получение знаний о  системе или о ее подсистемах путём мысленного конструирования, представления в мышлении систем и/или подсистем, не существующих в действительности.

Формализация - получение знаний о  системе с помощью знаков или  же формул, т.е. языков искусственного происхождения, например, языка математики (или математическое, формальное описание, представление).

Аксиоматизация - получение знаний о системе или процессе с помощью  некоторых, специально для этого  сформулированных аксиом и правил вывода из этой системы аксиом.

Виртуализация - получение знаний о системе созданием особой среды, обстановки, ситуации, которую реально, без этой среды невозможно реализовать  и получить соответствующие знания.

Все эти методы получения информации обычно применяются многоуровневым комплексным образом и можно  предложить схему  

 

 

 

3. Свойства информации

• запоминаемость — возможность хранения информация (мы запоминаем макроскопическую информацию);
• передаваемость — способность информации к копированию;
• воспроизводимость — неиссякаемость: при копировании информация остается тождественной самой себе;
• преобразуемость — преобразование информации связанное с ее уменьшением;
• стираемость — преобразование информации, когда ее количество становится равным нулю;
• объективность и субъективность — информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения;
• достоверность — информация достоверна, если она отражает истинное положение дел;
• полнота — характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся;
• адекватность — степень соответствия реальному объекту;
• доступность — мера возможности получить ту или иную информацию;
• актуальность — степень соответствия информации текущему моменту времени.

Информация может быть непрерывной и дискретной. Если источник вырабатывает непрерывный сигнал (изменяющийся во времени физический процесс), то соответствующая информация является непрерывной. Если же сигнал от источника  принимает конечное число значений, которые могут быть пронумерованы, то соответствующая информация является дискретной. Непрерывное сообщение  можно преобразовать в дискретное. Передача информации с помощью азбуки Морзе — это пример дискретной связи.

4.Измерение информации.

4.1. Подходы к  измерению информации.

Измерять информацию люди научились задолго до появления  информатики, как науки. Да и сейчас каждый из нас в состоянии ДЛЯ  СЕБЯ конкретно определить насколько полезна или актуальна получаемая или передаваемая нами информация. Но такой способ  грешит субъективностью. Для кого-то данная информация жизненно необходима, а кому-то она просто не интересна (взять, например, показания компаса для капитана корабля в открытом море и для вас в вашей квартире)   

В содержательном подходе возможна качественная оценка информации: новая, срочная, важная и т.д. Согласно Шеннону, информативность сообщения характеризуется содержащейся в нем полезной информацией - той частью сообщения, которая снимает полностью или уменьшает неопределенность какой-либо ситуации. Неопределенность некоторого события - это количество возможных исходов данного события. Так, например, неопределенность погоды на завтра обычно заключается в диапазоне температуры воздуха и возможности выпадения осадков.  
     Содержательный подход часто называют субъективным, так как разные люди (субъекты) информацию об одном и том же предмете оценивают по-разному. Но если число исходов не зависит от суждений людей (случай бросания кубика или монеты), то информация о наступлении одного из возможных исходов является объективной.

Алфавитный подход основан на том, что всякое сообщение можно закодировать с помощью конечной последовательности символов некоторого алфавита. С позиций computer science носителями информации являются любые последовательности символов, которые хранятся, передаются и обрабатываются с помощью компьютера. Согласно Колмогорову, информативность последовательности символов не зависит от содержания сообщения, а определяется минимально необходимым количеством символов для ее кодирования. Алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта, воспринимающего сообщение. Смысл сообщения учитывается на этапе выбора алфавита кодирования либо не учитывается вообще. На первый взгляд определения Шеннона и Колмогорова кажутся разными, тем не менее, они хорошо согласуются при выборе единиц измерения.

 

4.2. Еденицы измерения информации. 

Если  подбросить монету и проследить, какой  стороной она упадет, то мы получим  определенную информацию. Обе стороны  монеты "равноправны", поэтому  одинаково вероятно, что выпадет  как одна, так и другая сторона. В таких случаях говорят, что  событие несет информацию в 1 бит. Если положить в мешок два шарика разного цвета, то, вытащив вслепую  один шар, мы также получим информацию о цвете шара в 1 бит. Единица измерения  информации называется бит (bit) - сокращение от английских слов binary digit, что означает двоичная цифра.  
     В компьютерной технике бит соответствует физическому состоянию носителя информации: намагничено - не намагничено, есть отверстие - нет отверстия. При этом одно состояние принято обозначать цифрой 0, а другое - цифрой 1. Выбор одного из двух возможных вариантов позволяет также различать логические истину и ложь. Последовательностью битов можно закодировать текст, изображение, звук или какую-либо другую информацию. Такой метод представления информации называется двоичным кодированием (binary encoding).  
     В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам. И если бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных, то байт, соответственно, 1 из 256 (2⁸). В большинстве современных ЭВМ при кодировании каждому символу соответствует своя последовательность из восьми нулей и единиц, т. е. байт. Соответствие байтов и символов задается с помощью таблицы, в которой для каждого кода указывается свой символ. Так, например, в широко распространенной кодировке Koi8-R буква "М" имеет код 11101101, буква "И" - код 11101001, а пробел - код 00100000.  
     Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы:  
     1 Кбайт (один килобайт) = 2¹⁰ байт = 1024 байта;  
     1 Мбайт (один мегабайт) = 2¹⁰ Кбайт = 1024 Кбайта;  
     1 Гбайт (один гигабайт) = 2¹⁰ Мбайт = 1024 Мбайта.

В последнее время в связи с  увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие  производные единицы, как:  
     1 Терабайт (Тб) = 1024 Гбайта = 2⁴⁰ байта,  
     1 Петабайт (Пб) = 1024 Тбайта = 2⁵⁰ байта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Характеристики информационного канала

Информация передается в  виде сообщений от источника информации к ее приемнику посредством канала связи между ними (рис. 1.2). Источник посылает передаваемое сообщение. Для более точной и экономной передачи по каналам связи информацию надо закодировать. Закодированное сообщение приобретает вид сигналов

— носителей информации, которые идут по каналу. В приемнике принимаемый сигнал декодируется и становится принимаемым сообщением. Передача сигнала по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.

Совокупность устройств, предметов или объектов, предназначенных для передачи информации от одного из них, именуемого источником, к другому, именуемому приемником, называется каналом информации, или информационным каналом.

Примером канала может  служить почта. Информация, закодированная в виде текста, помещается в конверт, поступает в почтовый ящик, извлекается оттуда и перевозится в почтовое отделение, где сортируется (вручную или машиной). Далее информация перемещается с помощью поезда (самолета, теплохода и т. п.) в почтовое отделение пункта назначения, сортируется и доставляется адресату. Таким образом, почтовый канал включает в себя: конверт (предмет), транспорт и сортировочные машины (устройства), почтовых работников (объекты).

Информация, помещенная в  этот канал, остается неизменной, в отличие от информационного канала «телефон», который включает в себя: телефонные аппараты (устройства), провода (предметы) и аппаратуру АТС (устройства). Его особенностью является то обстоятельство, что при поступлении в него информация, представленная в виде звуковых волн, преобразуется в электрические сигналы и затем передается. Такой канал называется каналом с преобразованием информации.

Компьютер является информационным каналом второго типа: информация поступает с внешних устройств (клавиатура, диск, микрофон), преобразуется  во внутреннюю форму, обрабатывается, снова преобразуется в вид, пригодный  для внешних устройств (монитор, принтер, динамик и др.) и передается на них.

Информационные каналы различаются  по пропускной способности — количеству информации, передаваемой каналом в единицу времени. Измеряется пропускная способность в бит/с. В честь изобретателя телеграфа этой единице было дано имя Бод: 1 Бод = 1 бит/с. Пропускная способность информационного канала определяется двумя параметрами — разрядностью и частотой — и пропорциональна их произведению. Разрядностью называют максимальное количество информации, которое может быть одновременно помещено в канал. Частота показывает, сколько раз информация может быть помещена в канал в единицу времени.

Разрядность почтового канала огромна. Так, пересылая по почте, например, лазерный диск, можно поместить в канал одновременно более 600 Мб информации. В то же время частота почтового канала очень низкая — выемка почты из ящиков происходит не чаще пяти раз в сутки.

Телефонный канал информации однобитный: одновременно по телефонному  проводу можно послать или  единицу (ток, импульс), или ноль. Однако частота этого канала может достигать  десятков . и сотен тысяч циклов в секунду. Это свойство телефонной сети позволяет использовать ее для связи между компьютерами.

 

 

6.Формы представления  информации

Информация может существовать в самых разнообразных формах, например, 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, передающих 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  определенными операциями над информационными объектами, называются информационными процессами.

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

 

 

 

7. Информация в  технических устройствах и системах

Обмен информацией в технических  устройствах и системах осуществляется с помощью сигналов, отражающих физические характеристики изучаемых объектов и процессов.

Различают несколько видов  сигналов: звуковые, световые и электрические.

При передаче информации посредством  электрического сигнала значение информации выражается в параметрах электрического тока — силе тока и напряжении.

Существующие в технических  устройствах сигналы делятся  на непрерывные (или аналоговые) и дискретные.

Непрерывность сигнала означает возможность его изменения на любую малую величину в любой  заданный малый промежуток времени (рис. 1.3).

Примером аналоговой передачи сигнала является передача речи по телефонным проводам: речевая информация преобразуется в аналоговые электрические сигналы, которые по проводам передаются абоненту, а затем обратно преобразуются в речевую информацию. В этом случае никакой обработки сигнала не производится только небольшое усиление, которое предотвращает затухание сигнала. Аналоговое сохранение информации также довольно распространенное явление, например запись звукового сигнала на  магнитофонную ленту.

До 1970-х гг. технические  устройства  работали только  с аналоговыми сигналами. Аналоговыми являлись и способы  их обработки

С появлением микропроцессоров и микросхем с высокой степенью интеграции стали  получать распространение

дискретные и цифровые сигналы и  соответствующие способы их обработки.

Дискретность сигнала  означает возможность его измерения  только на конечном отрезке, в строго определенные моменты времени, т.е. сам сигнал представляет собой не непрерывную функцию, а последовательность дискретных значений (рис. 1.4). В зависимости от решаемой задачи эти значения могут быть зафиксированы только в заданных временных точках и могут сохранять свое значение в промежутке от заданной до следующей точки измерения.

Дискретный сигнал, значения которого выражены определенными конечными числами, называется цифровым.

Для обработки, хранения, передачи цифровых сигналов также существуют специальные технические устройства: аудио- и видео-компакт-диски (CD-ROM), модемы и факсимильные средства связи.

Однако остается достаточно много систем и устройств, в которых информация может передаваться только в виде аналогового сигнала. В связи с этим используются способы преобразования аналогового сигнала в цифровой и обратно. Даже традиционные области использования аналоговых сигналов (телефонная связь и радиовещание) переходят на цифровую форму обработки и передачи сигналов.

Этот процесс получил  наибольшее развитие с появлением глобальных компьютерных сетей. Так, распространенным средством осуществления связи между компьютерами является телефонная сеть. Исходное сообщение, поступающее в телефонную линию, преобразуется в аналоговый сигнал. После этого специальные технические средства (модемы) производят последующее преобразование этого аналогового сигнала в цифровой. И уже в цифровом виде он обрабатывается, хранится, передается. Достигнув получателя, цифровой сигнал снова преобразуется в аналоговый и воспринимается абонентом в привычном для него виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

Передача информации –  очень необходимая вещь для каждого  человека и всего человечества в  целом. Информатизация общества в настоящее  время достигает новых вершин. Это связано с возникновением новых современных информационных технологий, позволяющих человеку увеличивать объемы обрабатываемой и передаваемой информации. Главным предметом обработки и передачи информации является персональный компьютер. Все чаще передача информации между различными организациями или юридическими лицами осуществляется через локальные или глобальные компьютерные сети, что заставляет общество все глубже изучать этапы и способы передачи информации.

Таким образом, тема передачи информации остается актуальной и в  современном мире

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

1.Н.Угринович «Информатика  и информационные технологии»,  Москва, 2003 года издания.

2. А. Д. Липенков«Информатика»

3. Ю. Д. Романова, И. Г. Лесничая, ИНФОРМАТИКАи информационные технологии КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ,Москва,2009