Понятие «информация». Виды, свойства и меры информации

Содержание 

   Теоретическая часть……………………………………………………………3

   Введение………………………………………………………………………...3

1 Понятие «информация»………………………………………………………..4

2 Формы адекватности информации……………………………………………5

3 Меры информации…………………………………………………………….6

4 Качество информации………………………………………………………….9

    Заключение……………………………………………………………………12

    Практическая часть…………………………………………………………...13

1  Общая  характеристика задачи……………………………………………...13

2  Решение  задачи………………………………………………………………14

   Список использованной литературы……………………………………….20

     Теоретическая часть 

     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 “Математическая теория связи”, изданной в 1946г. Основы теории информации опираются на результаты, полученные многими учеными. Ко второй половине XX века земной шар гудел от передающейся информации, бегущей по телефонным и телеграфным кабелям и радиоканалам. Позже появились электронные вычислительные машины - переработчики информации. А для того времени основной задачей теории информации являлось, прежде всего, повышение эффективности функционирования систем связи. Сложность при проектировании и эксплуатации средств, систем и каналов связи в том, что конструктору и инженеру недостаточно решить задачу с физических и энергетических позиций. 
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. 
 

1. Понятие «информация»

     Термин  информация происходит от латинского information, что означает разъяснение, осведомление, изложение. С позиции материалистической философии информация есть отражение реального мира с помощью сведений (сообщений). Сообщение – это форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п. В широком смысле информация – это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами.

     Информация – сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

     Информатика рассматривает информацию как концептуально  связанные между собой сведения, данные, понятия, изменяющие наши представления о явлении или объекте окружающего мира. Наряду с информацией в информатике часто употребляется понятие данные. Покажем, в чем их отличие.

     Данные  могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. В том случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности о чем-либо, данные превращаются в информацию. Поэтому можно утверждать, что информацией являются используемые данные.

     Одной из важнейших разновидностей информации является информация экономическая. Ее отличительная черта – связь с процессами управления коллективами людей, организацией. Экономическая информация сопровождает процессы производства, распределения, обмена и потребления, материальных благ и услуг. Значительная часть ее связана с общественным производством и может быть названа производственной информацией.

     Экономическая информация – совокупность сведений, отражающих социально-экономические процессы и служащих для управления этими процессами и коллективами людей в производственной и непроизводственной сфере.

     При работе с информацией всегда имеется  ее источник и потребитель (получатель). Пути и процессы, обеспечивающие передачу сообщений от источника информации к ее потребителю, называются информационными коммуникациями.

     Для потребителя информации очень важной характеристикой является ее адекватность.

     Адекватность  информации – это определенный уровень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту, процессу, явлению и т.п.

     В реальной жизни вряд ли возможна ситуация, когда вы сможете рассчитывать на полную адекватность информации. Всегда присутствует некоторая степень неопределенности. От степени адекватности информации реальному состоянию объекта или процесса зависит правильность принятия решений человеком. 

     2 Формы адекватности информации 

     Адекватность  информации может выражаться в трех формах: семантической, синтаксической, прагматической.

     Синтаксическая  адекватность. Она отображает формально-структурные характеристики информации и не затрагивает ее смыслового содержания. На синтаксическом уровне учитываются тип носителя и способ представления информации, скорость передачи и обработки, размеры кодов представления информации, надежность и точность преобразования этих кодов и т.п. Информацию, рассматриваемую только с синтаксических позиций, обычно называют данными, так как при этом не имеет значения смысловая сторона. Эта форма способствует восприятию внешних структурных характеристик, т.е. синтаксической стороны информации.

     Семантическая (смысловая) адекватность. Эта форма определяет степень соответствия образа объекта и самого объекта. Семантический аспект предполагает учет смыслового содержания. На этом уровне анализируются те сведения, которые отражает информация, рассматриваются смысловые связи. В информатике устанавливаются смысловые связи между кодами представления информации. Эта форма служит для формирования понятий и представлений, выявления смысла, содержания информации и ее обобщения.

     Прагматическая (потребительская) адекватность. Она отражает отношение информации и ее потребителя, соответствие информации цели управления, которая на ее основе реализуется. Проявляются прагматические свойства информации только при наличии единства информации (объекта), пользователя и цели управления. Прагматический аспект рассмотрения связан с ценностью, полезностью использования информации при выработке потребителем решения для достижения своей цели. С этой точки зрения анализируются потребительские свойства информации. Эта форма адекватности непосредственно связана с практическим использованием информации, с соответствием ее целевой функции деятельности системы. 

     3 Меры информации 

     Синтаксическая  мера информации

     Эта мера количества информации оперирует  с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту.

     Объем данных V_д в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) в этом сообщении. В различных системах счисления один разряд имеет различный вес и соответственно меняется единица измерения данных:

     - в двоичной системе счисления  единица измерения – бит (bit – binary digit – двоичный разряд);

     - в десятичной системе счисления  единица измерения – дит (десятичный разряд).

     Количество  информации I на синтаксическом уровне невозможно определить без рассмотрения понятия неопределенности состояния системы (энтропии системы). Действительно, получение информации о какой-либо системе всегда связано с изменением степени неосведомленности получателя о состоянии этой системы.

     Часто информация кодируется числовыми кодами в той или иной системе счисления, особенно это актуально при представлении информации в компьютере. Естественно, что одно и то же количество разрядов в разных системах счисления может передать разное число состояний отображаемого объекта, что можно представить в виде соотношения 

     N = mⁿ, 

     Где N – число всевозможных отображаемых состояний;

     m – основание системы счисления (разнообразие символов, применяемых в алфавите);

     n – число разрядов (символов) в сообщении.

     Наиболее  часто используются двоичные и десятичные логарифмы. Единицами измерения  в этих случаях будут соответственно бит и дит.

     Коэффициент (степень) информативности (лаконичность) сообщения определяется отношением количества информации к объему данных, т.е.

      , причем 0 < Y < 1.

     С увеличением Y уменьшаются объемы работы по преобразованию информации (данных) в системе. Поэтому стремятся к повышению информативности, для чего разрабатываются специальные методы оптимального кодирования информации.

     Семантическая мера информации

     Для измерения смыслового содержания информации, т.е. ее количества на семантическом  уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Для этого используется понятия тезаурус пользователя.

     Тезаурус – это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

     В зависимости от соотношений между  смысловым содержанием информации S и тезаурусом пользователя S_р изменяется количество семантической информации I_с, воспринимаемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус.

     Максимальное  количество семантической информации I_с потребитель приобретает при согласовании ее смыслового содержания S со своим тезаурусом S_р (S_р = S_{р opt}), когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее не известные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения.

     Следовательно, количество семантической информации в сообщении, количество новых знаний, получаемых пользователем, является величиной  относительной. Одно и то же сообщение  может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным (семантический  шум) для пользователя некомпетентного.

     При оценке семантического (содержательного) аспекта информации необходимо стремиться к согласованию величин S и S_р.

     Относительной мерой количества семантической  информации может служить коэффициент  содержательности С, который определяется как отношение количества семантической информации к ее объему: 

     Прагматическая  мера информации

     Эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цели. Эта мера также величина относительная, обусловленная особенностями использования этой информации в той или иной системе. Ценность информации целесообразно измерять в тех же самых единицах (или близких к ним), в которых измеряется целевая функция. 

     Таблица 1 - Единицы измерения информации и примеры

     4 Качество информации 

     Возможность и эффективность использования  информации обусловливаются такими основными ее потребительскими показателями качества, как репрезентативность, содержательность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость.

     Репрезентативность  информации связана с правильностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Важнейшее значение здесь имеют:

     - правильность концепции, на базе  которой сформулировано исходное  понятие;

     - обоснованность отбора существенных  признаков и связей отображаемого явления.

     Нарушение репрезентативности информации приводит нередко к существенным ее погрешностям.

     Содержательность информации отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных, т.е. C = I_С/V_Д.

     С увеличением содержательности информации растет семантическая пропускная способность  информационной системы, так как  для получения одних и тех  же сведений требуется преобразовать  меньший объем данных.

     Наряду  с коэффициентом содержательности С, отражающим семантический аспект, можно использовать и коэффициент информативности, характеризующийся отношением количества синтаксической информации (по Шеннону) к объему данных Y = I/V_Д.

     Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав (набор показателей). 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.

     Допустимость информации восприятию пользователя обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Например, в информационной системе информация преобразовывается к доступной и удобной для восприятия пользователя форме. Это достигается, в частности, и путем согласования ее семантической формы с тезаурусом пользователя.

     Актуальность информации определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования и зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

     Своевременность информации означает ее поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного с временем решения поставленной задачи.

     Точность информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п. Для информации, отображаемой цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности:

     - формальная точность, измеряемая  значением единицы младшего разряда числа;

     - реальная точность, определяемая  значением единицы последнего  разряда числа, верность которого гарантируется;

     - максимальная точность, которую  можно получить в конкретных  условиях функционирования системы;

     - необходимая точность, определяемая  функциональным назначением показателя.

     Достоверность информации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. Измеряется достоверность информации доверительной вероятностью необходимой точности, т.е. вероятностью того, что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности.

     Устойчивость информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. Устойчивость информации, как и репрезентативность, обусловлена выбранной методикой ее отбора и формирования. 
 
 
 
 

     Заключение

     В заключение следует отметить, что  такие качества информации, как репрезентативность, содержательность, достаточность, устойчивость, целиком определяются на методическом уровне разработки информационных систем. Параметры актуальности, своевременности, точности и достоверности обусловливаются в большей также на методическом уровне, однако на их величину существенно влияет и характер функционирования системы, в первую очередь ее надежность. При этом параметры актуальности и точности жестко связаны соответственно с параметрами своевременности и достоверности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Практическая  часть 

1. Произвести  расчет стоимости междугородних  телефонных разговоров абонента по заданным значениям. Для определения дня недели, когда производился звонок, следует использовать функцию ДЕНЬНЕД(), а также функции ЕСЛИ() и ИЛИ() (рис. 2.1, 2.2).
2. По данным квитанции для оплаты телефонных счетов построить гистограмму с отражением стоимости звонков на определенную дату.

     Тарифы  на услуги междугородней  телефонной связи  ОАО «Ростелеком» для абонентов квартирного сектора

Рис. 2.1. Тарифы на услуги междугородней телефонной связи для абонентов квартирного сектора

Квитанция для оплаты телефонных разговоров

Номер телефона 555-44-33

Рис. 2.2 Квитанция для оплаты телефонных разговоров  

      Решение:

1. Произвести расчет стоимости междугородних телефонных разговоров по

     заданным  значениям. Для определения дня  недели, когда производился звонок, следует использовать функцию ДЕННЕД(), а также функции ЕСЛИ() и ИЛИ() (рис. 1.1, 1.2).

2. По данным квитанции для оплаты телефонных счетов построить

     гистограмму с отражением стоимости звонков  на определенную дату. 

     Тарифы  на услуги междугородней телефонной связи ОАО «Ростелеком» для абонентов квартирного сектора

     Рис. 1.1 Тарифы на услуги междугородней телефонной связи ОАО «Ростелеком» для абонентов квартирного сектора 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Квитанция для оплаты телефонных разговоров

        Номер телефона              555-44-33

     Рис. 1.2 Квитанция для оплаты телефонных разговоров 

     Описание  алгоритма решения  задачи 

1. Запустить табличный процессор MS Excel.
2. Создать книгу с именем ОАО «Ростелеком»
3. Лист 1 переименовать в лист с названием Тарифы.
4. На рабочем листе Тарифы MS Excel создать таблицу «Квитанция для оплаты телефонных разговоров», в которой будет расчитана стоимость междугородних телефонных разговоров.
5. Графу Дата в данной таблице заполняем следующим оборазом:

     Занести в ячейку А4 формулу: =ДАТА(2006;1;15)

     Занести в ячейку А5 формулу: =ДАТА(2006;1;16)

     Занести в ячейку А6 формулу: =ДАТА(2006;1;17)

     Занести в ячейку А7 формулу: =ДАТА(2006;1;18)

     Занести в ячейку А8 формулу: =ДАТА(2006;1;23)