Понятие информации

В понятие «информация» (от лат. informatio – сведения, разъяснения, изложение) вкладывается различный смысл соответственно той отрасли, где это понятие рассматривается: в науке, технике, обычной жизни и т.д. Обычно под информацией подразумевают любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют (сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.).

В литературе можно найти большое число определений термина «информация» , которые отражают различные подходы к его толкованию:

Определение 1

• Информация – сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления («Федеральный закон РФ от $27.07.2006$ г. № $149$-ФЗ Об информации, информационных технологиях и о защите информации»);
• Информация – сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством (Толковый словарь русского языка Ожегова).

Говоря о компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символов или знаков (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т. п.), которая несет смысловую нагрузку и представлена в понятном для компьютера виде.

В информатике наиболее часто используется следующее определение этого термина:

Определение 2

Информация – это осознанные сведения (знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т.д.) об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.

Одно и то же информационное сообщение (статья в журнале, объявление, рассказ, письмо, справка, фотография, телепередача и т. п.) может нести разное количество и содержание информации для различных людей в зависимости от накопленных ими знаниями, от уровня доступности этого сообщения и от уровня интереса к нему. Например, новость, составленная на китайском языке, не несет никакой информации человеку, который не знает этого языка, но может быть полезной для человека со знанием китайского. Никакой новой информации не будет содержать и новость, изложенная на знакомом языке, если ее содержание непонятно или уже известно.

Информацию рассматривают как характеристику не сообщения, а соотношения между сообщением и его получателем.

Виды информации

Информация может существовать в различных видах :

• текст, рисунки, чертежи, фотографии;
• световые или звуковые сигналы;
• радиоволны;
• электрические и нервные импульсы;
• магнитные записи;
• жесты и мимика;
• запахи и вкусовые ощущения;
• хромосомы, через которые передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.

Различают основные виды информации , которые классифицируют по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения:

• графическая – один из древнейших видов, с помощью которого хранили информацию об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а затем в виде картин, фотографий, схем, чертежей на различных материалах (бумага, холст, мрамор и др.), которые изображают картины реального мира;
• звуковая (акустическая) – для хранения звуковой информации в $1877$ г. было изобретено звукозаписывающее устройство, а для музыкальной информации – разработан способ кодирования с использованием специальных символов, который дает возможность хранить ее как графическую информацию;
• текстовая – кодирует речь человека с помощью специальных символов – букв (для каждого народа свои); для хранения используется бумага (записи в тетради, книгопечатание и т.п.);
• числовая – кодирует количественную меру объектов и их свойств в окружающем мире с помощью специальных символов – цифр (для каждой системы кодирования свои); особенно важной стала с развитием торговли, экономики и денежного обмена;
• видеоинформация – способ хранения «живых» картин окружающего мира, который появился с изобретением кино.

Существуют также виды информации, для которых еще не изобретены способы кодирования и хранения – тактильная информация, органолептическая и др.

Первоначально информация передавалась на большие расстояния с помощью кодированных световых сигналов, после изобретения электричества – передачи закодированного определенным образом сигнала по проводам, позже – используя радиоволны.

Замечание 1

Основателем общей теории информации считают Клода Шеннона, который также положил основу цифровой связи, написав книгу «Математическая теория связи» в $1948$ г., в которой впервые обосновал возможность использования двоичного кода для передачи информации.

Первые компьютеры являлись средством для обработки числовой информации. С развитием компьютерной техники ПК стали использовать для хранения, обработки, передачи различного вида информации (текстовой, числовой, графической, звуковой и видеоинформации).

Хранить информацию с помощью ПК можно на магнитных дисках или лентах, на лазерных дисках (CD и DVD), специальных устройствах энергонезависимой памяти (флэш-память и пр.). Эти методы постоянно совершенствуются, изобретаются и носители информации. Все действия с информацией выполняет центральный процессор ПК.

Предметы, процессы, явления материального или нематериального мира, если их рассматривать с точки зрения их информационных свойств, называют информационными объектами.

Над информацией можно выполнять огромное количество различных информационных процессов, среди которых:

• создание;
• прием;
• комбинирование;
• хранение;
• передача;
• копирование;
• обработка;
• поиск;
• воспринятие;
• формализация;
• деление на части;
• измерение;
• использование;
• распространение;
• упрощение;
• разрушение;
• запоминание;
• преобразование;

Свойства информации

Информация, как и любой объект, обладает свойствами , наиболее важными среди которых, с точки зрения информатики, являются:

• Объективность. Объективная информация – существующая независимо от человеческого сознания, методов ее фиксации, чьего-либо мнения или отношения.
• Достоверность. Информация, отражающая истинное положение дел, является достоверной. Недостоверная информация чаще всего приводит к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Устаревание информации может из достоверной информации сделать недостоверную, т.к. она уже не будет отражением истинного положения дел.
• Полнота. Информация является полной, если она достаточна для понимания и принятия решений. Неполная или избыточная информация может привести к задержке принятия решения или к ошибке.
• Точность информации – степень ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
• Ценность информации зависит от ее важности для принятия решения, решения задачи и дальнейшей применимости в каких-либо видах деятельности человека.
• Актуальность. Только своевременность получения информации может привести к ожидаемому результату.
• Понятность. Если ценную и своевременную информацию выразить непонятно, то она, скорее всего, станет бесполезной. Информация будет понятной, когда она, как минимум, выражена понятным для получателя языком.
• Доступность. Информация должна соответствовать уровню восприятия получателя. Например, одни и те же вопросы по-разному излагаются в учебниках для школы и вуза.
• Краткость. Информация воспринимается гораздо лучше, если она представлена не подробно и многословно, а с допустимой степенью сжатости, без лишних деталей. Краткость информации незаменима в справочниках, энциклопедиях, инструкциях. Логичность, компактность, удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации.

Ежедневно на каждого человека обрушивается огромное количество информации. Мы сталкиваемся с новыми ситуациями, предметами, явлениями. Одни люди без проблем справляются с этим потоком знаний и успешно используют его в своих интересах. Другие же с трудом способны запомнить хоть что-то. Во многом такая ситуация объясняется принадлежностью человека к определенному типу по способу восприятия информации. Если она подается в неудобной для человека форме, то ее обработка будет крайне затруднительной.

Что такое информация?

Понятие «информация» имеет абстрактное значение и во многом его определение зависит от контекста. В переводе с латинского языка это слово означает "разъяснение", "представление", "ознакомление". Наиболее часто под термином «информация» понимают новые факты, которые восприняты и поняты человеком, а также признаны полезными. В процессе переработки этих впервые полученных сведений люди получают определенные знания.

Как воспринимается информация?

Восприятие информации человеком — это ознакомление с явлениями и предметами посредством их воздействия на различные органы чувств. Анализируя результат воздействия того или иного предмета или ситуации на органы зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания, индивид получает определенное представление о них. Таким образом, основа в процессе восприятия информации — пять наших органов чувств. При этом активно задействованы прошлый опыт человека и ранее полученные знания. Обращаясь к ним, можно отнести полученную информацию к уже известным явлениям или выделить из общей массы в отдельную категорию. Способы восприятия информации базируются на некоторых процессах, связанных с психикой человека:

• мышление (увидев или услышав предмет или явление, человек, начиная мыслить, осознает, с чем он столкнулся);
• речь (возможность назвать объект восприятия);
• чувства (различные виды реакций на предметы восприятия);
• воля организовывать процесс восприятия).

Представление информации

По этому параметру информацию можно разделить на следующие виды:

• Текстовая . Она представляется в виде всевозможных символов, которые, сочетаясь друг с другом, позволяют получить слова, фразы, предложения на каком-либо языке.
• Числовая . Это сведения, представленные числами и знаками, которые выражают определенное математическое действие.
• Звуковая . Это непосредственно устная речь, благодаря которой сведения от одного человека передаются другому, и различные аудиозаписи.
• Графическая . К ней относят схемы, графики, рисунки и прочие изображения.

Восприятие и представление информации неразрывно связаны между собой. Каждый человек старается выбирать именно тот вариант подачи данных, который обеспечит наилучшее их понимание.

Способы восприятия информации человеком

В распоряжении человека есть несколько таких способов. Они определяются пятью органами чувств: зрением, слухом, осязанием, вкусом и обонянием. В связи с этим существует определенная классификация информации по способу восприятия:

• визуальная;
• звуковая;
• тактильная;
• вкусовая;
• обонятельная.

Визуальная информация воспринимается с помощью глаз. Благодаря им в мозг человека поступают различные зрительные образы, которые затем там обрабатываются. Слух необходим для восприятия информации, поступающей в виде звуков (речи, шумов, музыки, сигналов). ответственны за возможность восприятия Рецепторы, расположенные на коже, позволяют оценить температуру исследуемого объекта, тип его поверхности, форму. Вкусовая информация поступает в мозг от рецепторов на языке и преобразуется в сигнал, по которому человек понимает, какой это продукт: кислый, сладкий, горький или соленый. Обоняние также помогает нам в познании окружающего мира, позволяя различать и идентифицировать всевозможные запахи. Главную роль в восприятии информации играет зрение. На него приходится около 90% полученных знаний. Звуковой способ восприятия информации (радиопередача, например) составляет около 9%, а остальные органы чувств отвечают всего за 1%.

Типы восприятия

Одна и та же информация, полученная каким-либо определенным способом, воспринимается каждым человеком по-разному. Кто-то после минутного прочтения одной из страниц книги может без труда пересказать ее содержание, другой же не запомнит практически ничего. А вот если такому человеку прочитать тот же текст вслух, он с легкостью воспроизведет в памяти услышанное. Такие различия определяют особенности восприятия информации людьми, каждые из которых присущи определенному типу. Всего их четыре:

• Визуалы.
• Аудиалы.
• Кинестетики.
• Дискреты.

Зачастую очень важно знать, какой тип восприятия информации является для человека доминирующим и чем он характеризуется. Это значительно улучшает взаимопонимание между людьми, дает возможность максимально быстро и полно донести нужные сведения до своего собеседника.

Визуалы

Это люди, для которых главным органом чувств в процессе познания окружающего мира и восприятия информации является зрение. Они прекрасно запоминают новый материал, если видят его в виде текста, картинок, схем и графиков. В речи визуалов часто встречаются слова, так или иначе связанные с характеристикой объектов по их внешним признакам, самой функцией зрения («посмотрим», «светло», «яркий», «будет видно», «мне кажется»). Такие люди говорят обычно громко, быстро, активно жестикулируют при этом. Визуалы большое внимание уделяют своей внешности, окружающей обстановке.

Аудиалы

Для аудиалов гораздо проще усвоить то, что они один раз услышали, а не сто раз увидели. Особенности восприятия информации такими людьми заключаются в их умении слушать и хорошо запоминать сказанное как в разговоре с коллегами или родственниками, так и на лекции в институте или на рабочем семинаре. Аудиалы имеют большой словарный запас, с ними приятно общаться. Такие люди умеют прекрасно убеждать собеседника в разговоре с ним. Активному времяпровождению предпочитают спокойные занятия, любят слушать музыку.

Кинестетики

Осязание, обоняние и вкус играют важную роль в процессе восприятия информации кинестетиками. Они стремятся потрогать, ощупать, попробовать предмет на вкус. Значима для кинестетиков и двигательная активность. В речи таких людей часто встречаются слова, описывающие ощущения («мягкий», «по моим ощущениям», «хватать»). Для ребенка-кинестетика необходим телесный контакт с близкими людьми. Для него важны объятия и поцелуи, удобная одежда, мягкая и чистая постель.

Дискреты

Способы восприятия информации напрямую связаны с органами чувств человека. Основная масса людей при помощи зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса. Однако типы восприятия информации включают в себя и тот, который связан в первую очередь с мышлением. Людей, воспринимающих окружающий мир подобным образом, называют дискретами. Их довольно мало, причем встречаются они только среди взрослых, так как у детей логика развита недостаточно. В молодом возрасте основные способы восприятия информации дискретами - визуальный и аудиальный. И лишь с возрастом они начинают активно размышлять об увиденном и услышанном, открывая при этом для себя новые знания.

Тип восприятия и обучаемость

Способы восприятия информации людьми во многом определяют ту форму обучения, которая будет максимально для них эффективной. Конечно, нет таких людей, которые бы получали новые знания целиком при помощи одного органа чувств или их группы, например, осязания и обоняния. Все они выступают в роли средств восприятия информации. Однако знание того, какие органы чувств являются у конкретного человека доминирующими, дает возможность окружающим быстро довести до него нужные сведения, а самому человеку позволяет эффективно организовать процесс самообразования.

Визуалам, например, нужно представлять всю новую информацию в читаемом виде, на рисунках и схемах. В этом случае они гораздо лучше запоминают ее. Визуалы преуспевают обычно в точных науках. Еще в детстве они отлично складывают пазлы, знают многие геометрические фигуры, хорошо рисуют, чертят, строят из кубиков или конструктора.

Аудиалы, напротив, легче воспринимают информацию, полученную из Это может быть разговор с кем-либо, лекция, аудиозапись. При обучении иностранному языку для аудиалов предпочтительнее аудиокурсы, чем напечатанный самоучитель. Если все же требуется запомнить написанный текст, его лучше проговаривать вслух.

Кинестетики очень подвижны. Им сложно концентрироваться на чем-либо длительное время. Таким людям трудно усвоить материал, полученный на лекции или из учебника. Процесс запоминания будет проходить быстрее, если кинестетики научатся связывать теорию и практику. Им легче обучаться таким наукам, как физика, химия, биология, в которых конкретный научный термин или закон можно представить в виде результата опыта, проведенного в лаборатории.

Дискретам требуется немного больше времени, чем прочим людям, чтобы принять к сведению новую информацию. Они сначала должны осмыслить ее, соотнести со своим прошлым опытом. Таким людям можно, например, записывать лекцию преподавателя на диктофон, чтобы впоследствии прослушать ее второй раз. Среди дискретов много людей науки, так как рациональность и логичность для них превыше всего. Поэтому в процессе учебы им будут наиболее близки те предметы, в которых точность определяет восприятие информации - информатика, например.

Роль в общении

Типы восприятия информации влияют и на то, каким образом с общаться, чтобы он прислушался к вам. Для визуалов очень важен внешний вид собеседника. Малейшая небрежность в одежде может оттолкнуть его, после чего будет совсем неважно, что он говорит. Беседуя с визуалом, нужно уделять внимание своей мимике, говорить быстро с использованием жестикуляции, подкреплять разговор схематичными рисунками.

В разговоре с аудиалом должны присутствовать слова, которые ему близки («послушайте меня», «звучит заманчиво», «это говорит о многом»). Восприятие информации человеком-аудиалом зависит во многом от того, как собеседник говорит. должен быть спокойным, приятным. Важный разговор с аудиалом лучше отложить, если вы сильно простужены. Такие люди не терпят также визгливых нот в голосе.

Переговоры с кинестетиком нужно проводить в помещении с комфортной температурой воздуха, приятным запахом. Таким людям требуется иногда прикоснуться к собеседнику, так они лучше понимают услышанное или увиденное. Не стоит ждать от кинестетика быстрого принятия решения сразу после беседы. Ему необходимо время на то, чтобы прислушаться к своим ощущениям и понять, что он все делает правильно.

Диалог с дискретом должен быть построен на принципе рациональности. Лучше всего оперировать строгими правилами. Для дискрета более понятен язык цифр.

Виды информации

Восприятие информации человеком

Человек воспринимает сведения об объектах окружающего мира с помощью органов чувств: зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания. Практически около 90% информации человек получает при помощи органов зрения, примерно 9% -- при помощи органов слуха и только 1% при помощи остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания).

В зависимости от способов восприятия человеком информации различают следующие ее виды.

Зрительная (визуальная 2) информация - информация, воспринимаемая органами зрения (глазами), т.е. то, что можно «увидеть». Благодаря зрению организм получает информацию о величине, форме, цвете, изменении положения и других свойствах и действиях объектов окружающего мира. Этот вид информации человек получает из текстов книг, рисунков и фотографий, географических карт, кинофильмов и т.п.

Звуковая информация - информация, воспринимаемая органами слуха (ушами), т.е. то, что можно «услышать». Такой информацией является человеческая речь, музыка, различные сигналы и шумы (например, звонок телефона, сигнал тревоги, шум движущегося автомобиля).

Информация о запахах - информация, воспринимаемая органами обоняния (расположены в носовой полости), т.е. то, что можно «понюхать». С помощью этих органов человек реагируют на летучие молекулы вещества и воспринимает информацию о запахах.

Принято считать, что человек различает около 10 тысяч запахов, и далеко не каждому можно подобрать подходящее название. Аромат клубники, например, создают 40 разных веществ. Американские химики составили их список, вычислили количество этих

От латинского visualis - зрительный.

Попытка искусственно воссоздать клубничный аромат привела к смеси, которая издавала резкий запах резины.

Человек может запомнить столько же запахов, сколько сможет различить.

Вкусовая информация - информация, воспринимаемая органами вкуса (расположены в полости рта), т.е. то, что можно «попробовать». Считается, что человек воспринимает всего четыре основных вкуса: сладкий, кислый, соленый, горький. Все остальные вкусы получаются комбинацией этих четырех.

Чувствительность языка неодинакова к «разным вкусам». На первом месте чаще всего стоят вещества горькие. Это именно тот случай, когда ложка дегтя портит бочку меда. Действительно, вкус таких горьких веществ, как хинин и стрихнин, отчетливо воспринимается при разведении 1:100 000 и более (это примерно чайная ложка вещества, разведенная в 500 килограммах воды!).

Хотя общая площадь всех клеток, воспринимающих запах, меньше чем воспринимающих вкус (составляет всего 2,5 кв. см), обоняние примерно в 10 тысяч раз сильнее, чем способность к восприятию вкуса.

Тактильная информация - информация, воспринимаемая органами осязания (расположены в коже, мышцах, сухожилиях, слизистых оболочках губ, языка и т.д.), т.е. то, что можно «потрогать». С помощью осязания человек получает информацию о форме и размере объекта, свойствах его поверхности (гладкая, ребристая, шершавая и т.п.), температуре, влажности, положении и перемещении объекта в пространстве и т.п.

Для получения более точной информации об объектах окружающего мира человек использует различные приборы. Например, для измерения температуры объекта используется термометр, размеров объекта - линейка. Для измерения освещенности в школьном кабинете применяется прибор, называемый люксметр. Существуют приборы, с помощью которых обнаруживают задымление в помещении при возникновении пожара.

Представление информации человеком

Полученную информацию человек может представить различными способами, в разных формах. С древних времен люди передавали сведения с помощью мимики, жестов, речи, рисунков, записей. С появлением фотографии и кино, радио и телевидения появились новые возможности для обмена информацией между людьми и передачи ее из поколения в поколение.

В зависимости от формы представления информации различают следующие ее виды.

Текстовая информация - информация, представленная в форме записи последовательности символов. Такими символами могут быть буквы алфавитов различных языков, знаки препинания, цифры и знаки арифметических операций, символы для записи нот и другие. Например, тексты книг, нотная запись музыкальных произведений, символы знаков зодиака и т.п.

Графическая информация - информация, представленная в форме изображения (например, рисунков, схем, фотографий, графиков и т.д.).

Звуковая информация - информация, представленная в форме звука (например, устные сообщения, музыкальные произведения, информационные сигналы и т.д.).

Видеоинформация - информация, представленная в форме изменяющегося изображения (например, кинофильмы, мультфильмы).

Очень часто используются комбинированные формы представления информации, которые сочетают в себе несколько перечисленных выше форм. Например, кинофильмы имеют звуковое сопровождение, а рисунки могут содержать текстовые надписи и т.п.

Вопросы и задания:

1. Перечислите органы чувств, с помощью которых человек воспринимает сведения об объектах окружающего мира.

Перечислите виды информации по способам восприятия ее человеком. Дополните ответ примерами.

Назовите свойства объекта «ромашка», которые можно: а) увидеть; б) услышать; в) понюхать; г) попробовать; д) потрогать.

Назовите приборы, которые «помогают» человеку: а) увидеть; б) услышать; в) понюхать; г) попробовать; д) потрогать.

Перечислите способы, с помощью которых люди могут передавать информацию друг другу.

Перечислите виды информации в зависимости от формы ее представления.

Какая информация называются текстовой? Приведите примеры.

Какая информация называется графической? Приведите примеры.

Какая информация называется звуковой? Приведите примеры.

Какие комбинированные формы представления информации вы знаете. Обоснуйте свой ответ.

Носители информации

С древних времен человек сталкивается с необходимостью хранения информации и передачи ее из поколения в поколение. Изначально человек сохраняет сведения об объектах окружающего мира в собственной памяти. В этом случае мозг человека является носителем информации.

Носитель информации - объект, используемый для хранения и передачи информации.

Постоянное накопление большого количества сведений, необходимость их использования и передачи следующим поколениям ведет к появлению и развитию новых носителей информации.

Наши давние предки оставили нам информацию о себе и своих знаниях в виде наскальных росписей в пещерах, где они обитали. Информация передавалась и устно в виде сказаний, легенд, песен. Со временем появились более компактные носители, которые при меньших размерах позволяли сохранять больше сведений об окружающем мире: глиняные таблицы, дощечки, папирус, пергамент. Изобретение бумаги и книгопечатания открыло новую эпоху в хранении и распространении информации.

Развитие науки и техники в XIX-XX столетиях привело к появлению таких носителей, как фото- и кинопленка, граммофонные пластинки, магнитная лента, компакт-диски. В настоящее время с помощью радио, телевидения, компьютеров огромное количество сведений передается во все уголки Земли. В памяти современного компьютера можно хранить информацию любого вида: текстовую, графическую, звуковую и видеоинформацию.

Вопросы и задания:

Что такое носитель информации? Приведите примеры

Для чего используется носитель информации?

Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:

· графическая или изобразительная – первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;

· звуковая (акустическая) – мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретением звукозаписывающих устройств в 1877 г.; ее разновидностью является музыкальная информация – для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;

· текстовая – способ кодирования речи человека специальными символами – буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;

· числовая – количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами – цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;

· видеоинформация – способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.

Существуют также виды информации, для которых до сих пор не изобретено способов их кодирования и хранения – это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.

Для передачи информации на большие расстояния первоначально использовались кодированные световые сигналы, с изобретением электричества – передача закодированного определенным образом сигнала по проводам, позднее – с использованием радиоволн. Для работы с информацией человечество в своей деятельности широко использует различные виды техники: радиопередатчики, телевидение, магнитофоны, телеграфию и вычислительную технику. Сигналы, передаваемые по радио и телевидению, а также используемые в магнитной записи имеют форму непрерывных быстро изменяющихся во времени каких-либо функциональных зависимостей. Такие сигналы называются непрерывными или аналоговыми сигналами. В противоположность этому в телеграфии и вычислительной технике сигналы имеют импульсную форму и именуются дискретными сигналами. Исходя из этого информация может существовать в двух формах:

дискретной форме представления информации – это последовательность символов, характеризующая прерывистую, изменяющуюся величину (количество дорожно-транспортных происшествий, количество поданных исков и т.п.);

аналоговой или непрерывной форме представления информации – это величина, характеризующая процесс, не имеющий перерывов или промежутков (температура тела человека, скорость движения автомобиле на определенном участке пути и т.п.).

Человек воспринимает аналоговую информацию с помощью органов чувств. Он стремится зафиксировать ее таким образом, чтобы она стала понятной другим. При этом одна и та же информация может быть представлена в разных формах, наиболее удобной для восприятия. При этом таких представлений может быть несколько, и все эти формы будут являться различными моделями объектов, процессов или явлений. Представление информации в различных формах происходит в процессе восприятия окружающей среды живыми организмами и человеком, в процессах обмена информацией между человеком и человеком, человеком и компьютером, ПК и ПК и т.д. Преобразование информации из одной формы в другую (кодирование) необходимо для того, чтобы живой организм, человек или компьютер мог хранить и обрабатывать информацию в удобной для него форме, на понятном для него языке. Как правило, непрерывная величина ассоциируется с графиком функции, а дискретная – с таблицей ее значений. При рассмотрении этих двух объектов разной природы делается вывод о том, что с уменьшением интервала дискретизации (или, что то же самое, с увеличением количества точек в таблице) различия между ними существенно уменьшаются. Последнее означает, что при таких условиях дискретизированная величина хорошо описывает исходную, непрерывную.

При цифровом кодировании любые аналоговые сигналы должны быть последовательно подвергнуты трем действиям:

1. Дискретизация – это процесс разбиения сигнала на отдельные составляющие, взятые в определенные моменты времени t0 ,t1, t2… и через четко определенные тактовые интервалы времени Т .

2. Квантование – замена отдельных составляющих исходного дискретного значения сигнала ближайшим уровнем квантования: t0=1, t1=1,5, t2=2, …

3. Кодирование – перевод значения уровня квантования в конкретный двоичный код, например: 1 – 0001; 1,5 – 0001,1; 2 – 0010 и т.д.

Рис. 1. Сетка уровней квантования

Создателем общей теории информации и основоположником цифровой связи считается Клод Шеннон. Всемирную известность ему принес фундаментальный труд «Математическая теория связи» (1948 г.), в котором впервые обосновывается возможность применения двоичного кода для передачи информации.

С появлением компьютеров (или, как их вначале называли в нашей стране, ЭВМ – электронные вычислительные машины) вначале появилось средство для обработки числовой информации. Однако в дальнейшем, особенно после широкого распространения персональных компьютеров, они стали использоваться для хранения, обработки, передачи и поиска текстовой, числовой, изобразительной, звуковой и видеоинформации. С момента появления первых персональных компьютеров (80-е годы 20 века) - до 80 % их рабочего времени посвящено работе с текстовой информацией.

Хранение информации при использовании компьютеров осуществляется на магнитных дисках или лентах, на лазерных дисках (CD и DVD), специальных устройствах энергонезависимой памяти (флэш-память и пр.). Эти методы постоянно совершенствуются, изобретаются и носители информации. Обработку информации (воспроизведение, преобразование, передача, запись на внешние носители) выполняет процессор компьютера. С помощью компьютера возможно создание и хранение новой информации любых видов, для чего служат специальные программы, используемые на компьютерах, и устройства ввода информации.

Переходя к рассмотрению свойств информации необходимо отметить, что информация выступает как свойство объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством отражения передаются от одного объекта к другому и фиксируются в его структуре (возможно, в измененном виде).

Информация (от лат. informatio, разъяснение, изложение, осведомленность) - любые сведения и данные, отражающие свойства объектов в природных, социальных и технических системах и передаваемые звуковым, графическим (в т. ч. письменным) или иным способом без применения или с применением технических средств.

Классификация информации

Информацию можно разделить на виды по различным критериям:

1. по способу восприятия :

Визуальная - воспринимаемая органами зрения.

Аудиальная - воспринимаемая органами слуха.

Тактильная - воспринимаемая тактильными рецепторами.

Обонятельная - воспринимаемая обонятельными рецепторами.

Вкусовая - воспринимаемая вкусовыми рецепторами.

2. 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 и передачи лексем языка.

3. по назначению :

Массовая - содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума.

Специальная - 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.

Секретная - передаваемая узкому кругу лиц и по закрытым (защищённым) каналам.

Личная (приватная) - набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции.

4. по значению :

Актуальная - информация, ценная в данный момент времени.

Достоверная - информация, полученная без искажений.

Понятная - информация, выраженная на языке, понятном тому, кому она предназначена.

Полная - информация, достаточная для принятия правильного решения или понимания.

Полезная - полезность информации определяется субъектом, получившим информацию в зависимости от объёма возможностей её использования.

5. по истинности :

истинная

Информация обладает следующими свойствами:

достоверность

Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Достоверная информация обладает свойством устаревать, т. е. переста­ет отражать истинное положение дел.

Информация полна, если ее достаточно для понимания и принятия ре­шений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие ре­шений или может повлечь ошибки.

точность

Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления.

ценность

Ценность информации зависит от того, насколько она важна для реше­ния задачи, а также от того, насколько в дальнейшем она найдет применение в каких-либо видах деятельности человека.

своевременность

Только своевременно полученная информация может принести ожидае­мую пользу. Одинаково нежелательны как преждевременная подача информации (когда она еще не может быть усвоена), так и ее задержка.

понятность

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.

доступность

Информация должна преподноситься в доступной (по уровню восприя­тия) форме. Поэтому одни и те же вопросы по-разному излагаются в школь­ных учебниках и научных изданиях.

краткость

Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно). Краткость информации необходима в справочниках, энциклопедиях, всевозмож­ных инструкциях.

Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений. Это позволяет количественно измерять информацию. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации I, которое несет полученное сообщение: N = 2 i (формула Хартли). Иногда записывается иначе. Так как наступление каждого из N возможных событий имеет одинаковую вероятность p = 1 / N , то N = 1 / p и формула имеет вид I = log 2 (1/p) = - log 2 p

Если события неравновероятные, то:h i = log 2 1/ p i = - log 2 p i ,

где p i - вероятность появления в сообщении i-го символа алфавита.Удобнее в качестве меры количества информации пользоваться не значением h i , а средним значением количества информации, приходящейся на один символ алфавитаH = S p i h i = - S p i log 2 p i

Значение Н достигает максимума при равновероятных событиях, то есть при равенстве всех p i p i = 1 / N

В этом случае формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержится в информационном сообщении, уменьшающем неопределенность знания в два раза. Такая единица названа битом .

Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей - байт, причем:

1 байт = 8 битов = 2 3 битов.

В информатике система образования кратных единиц измерения несколько отличается от принятых в большинстве наук. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10 n , где n = 3, 6, 9 и т. д., что соответствует десятичным приставкам "Кило" (10 3), "Мега" (10 6), "Гига" (10 9) и т. д.

В компьютере информация кодируется с помощью двоичной знаковой системы, и поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2 n

Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:

1 килобайт (Кбайт) = 2 10 байт = 1024 байт;

1 мегабайт (Мбайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт;

1 гигабайт (Гбайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт.

Количество информации в сообщении. Сообщение состоит из последовательности знаков, каждый из которых несет определенное количество информации.

Если знаки несут одинаковое количество информации, то количество информации I c в сообщении можно подсчитать, умножив количество информации I з, которое несет один знак, на длину кода (количество знаков в сообщении) К:

I c = I з  K

Так, каждая цифра двоичного компьютерного кода несет информацию в 1 бит. Следовательно, две цифры несут информацию в 2 бита, три цифры - в 3 бита и т. д. Количество информации в битах равно количеству цифр двоичного компьютерного кода

Информацио́нная энтропи́я - мера неопределённости или непредсказуемости информации, неопределённость появления какого-либо символа первичного алфавита. При отсутствии информационных потерь численно равна количеству информации на символ передаваемого сообщения.

Энтропия - это количество информации, приходящейся на одно элементарное сообщение источника, вырабатывающего статистически независимые сообщения.

Энтропия стала использоваться как мера полезной информации в процессах передачи сигналов по проводам. Под информацией Шеннон понимал сигналы нужные, полезные для получателя. Неполезные сигналы, с точки зрения Шеннона, это шум, помехи. Если сигнал на выходе канала связи является точной копией сигнала на входе то, с точки зрения теории информации, это означает отсутствие энтропии. Отсутствие шума означает максимум информации. Взаимосвязь энтропии и информации нашло отражение в формуле: H + Y = 1

где Н – энтропия, Y – информация. Этот вывод количественно был обоснован Бриллюэном.

Для расчета энтропии Шеннон предложил уравнение, напоминающее классическое выражение энтропии, найденное Больцманом. H = ∑ P i log 2 1/ P i = -∑ P i log 2 P i ,

где Н – энтропия Шеннона, P i - вероятность некоторого события.

Информационная двоичная энтропия для независимых случайных событий с возможными состояниями (от до , - функция вероятности) рассчитывается по формуле:

Эта величина также называется средней энтропией сообщения. Величина называется частной энтропией, характеризующей только -e состояние.

Таким образом, энтропия события является суммой с противоположным знаком всех произведений относительных частот появления события , умноженных на их же двоичные логарифмы. Это определение для дискретных случайных событий можно расширить для функции распределения вероятностей.