Понятие информации. информатика

Классификация информации

Информацию можно разделить на виды по различным критериям:

По способу восприятия:
- Визуальная — воспринимаемая органами зрения.
- Звуковая — воспринимаемая органами слуха.
- Тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами.
- Обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами.
- Вкусовая — воспринимаемая вкусовыми рецепторами.
По форме представления:
- Текстовая — передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.
- Числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.
- Графическая — в виде изображений, предметов, графиков.
- Звуковая — устная или в виде записи и передачи лексем языка аудиальным путём.
- Видеоинформация — передаваемая в виде видеозаписи.
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.

По значению:
- Актуальная — информация, ценная в данный момент времени.
- Достоверная — информация, полученная без искажений с надежных источников.
- Понятная — информация, выраженная на языке, понятном тому, кому она предназначена.
- Полная — информация, достаточная для принятия правильного решения или понимания.
- Ценная — полезность информации определяется субъектом, получившим информацию в зависимости от объёма возможностей её использования.

По истинности:
- Истинная.
- Ложная.

В основу классификации положено пять общих признаков:

Место возникновения.
Стадия обработки.
Способ отображения.
Стабильность.
Функция управления.

Носители информации

Среда, в которой зафиксировано сообщение, называют носителем сообщения. В «докомпьютерную» эру информацию хранили на бумаге, фотографиях, кинопленке, магнитной ленте и др. С появлением первых компьютеров нашли широкое применение перфокарты и перфоленты, магнитные диски, компакт-диски.

Перфокарта — это лист тонкого картона стандартных размеров. В определенных позициях перфокарты пробивают дырочки. Наличие дырочки в определенной позиции считают единицу, а ее отсутствие — ноль.

Перфолента — это лента плотной бумаги стандартной ширины, на которую заносится информация пробивкой дырочек в соответствующих позициях на 5-ти или 8-ми параллельных дорожках.

Конечно, за дырочками, нанесенными на перфокарты или перфоленты, стоит вполне определенная информация.

Магнитные ленты и магнитные диски для хранения информации начали использовать с развитием вычислительной техники. Для записи 1 (единицы) намагничивалась небольшая область. Размагниченная (или намагниченная противоположно) область означала 0 (ноль).

Гибкие магнитные диски, или ГМД (FDD), позволяли легко переносить информацию с одного компьютера на другой, а также сохранять информацию, которая не используется на компьютере постоянно. Выпускались дискеты, как правило, с диском диаметром 3,5 дюйма и имели емкость всего 1,44 Мбайта.

Жесткие магнитные диски, или винчестеры (HDD), и сегодня являются основным типом носителей для долговременного хранения информации. Накопитель включает собственно магнитный диск, систему позиционирования и комплект магнитных головок — все это размещено в герметично закрытом корпусе.

Магнитные карточки содержат закодированную информацию, эта технология используется в кредитных, телефонных и регистрационных карточках, а также пропусках и «ключах» для кодовых замков.

Компакт-диски (оптические диски или CD) — это диск из специальной пластмассы с зеркальным покрытием с той стороны, с которой записывается и считывается информация. Информация на диск записывается так: диск вращается, и на его поверхности лазером в определенных местах наносятся «повреждение» поверхности таким образом, чтобы от них не отражался луч лазера при считывании. Таким образом записывается 1, «неповрежденные» места означают логический 0.

Существуют CD-R, DVD-R — оптические диски, на которые можно осуществлять однократную запись, а также CD-RW, DVD-RW — оптические диски, на которые можно осуществлять многократную запись.

Формы и способы представления информации

Символьная форма представления информации является наиболее простой, в ней каждый символ имеет какое-то значение. Например: красный свет светофора, показатели поворота на транспортных средствах, различные жесты, сокращения и обозначения в формулах.

Текстовая форма представления информации является более сложной. Эта форма предусматривает, что содержание сообщения передается не через отдельные символы (цифры, буквы, знаки), а их сочетанием, порядком размещения. Последовательно расположены символы образуют слова, которые в свою очередь могут образовывать предложения. Текстовая информация используется в книгах, брошюрах, газетах, журналах и т.

Графическая форма представления информации, как правило, имеет наибольший объем. К этой форме относятся фотографии, картины, чертежи, графики и тому подобное. Графическая форма более информативна. Видимо, поэтому, когда берем в руки новую книгу, то первым делом ищем в ней рисунки, чтобы создать о ней наиболее полное впечатление.

Информацию можно подавать одним из способов: буквами и знаками, жестами, нотами музыки, рисунками, картинами, скульптурами, звукозаписью, видеозаписью, кинофильмами и тому подобное.

Информация может быть в виде непрерывных (аналоговых) и дискретных (цифровых) сигналов.

Информация в аналоговом виде меняет свое значение постепенно (показатели термометра, часов со стрелками, спидометра и т.д.).

Информация в дискретном виде меняет свое значение с определенным шагом (показатели электронных часов, весы с гирями, подсчет количества предметов и т.п.).

Информатика

Термин информатика происходит от двух слов: информация и автоматика. Значит информатика это «наука о преобразовании информации».

Этот термин впервые введен в обиход во Франции в середине 60-х годов XX в., когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошел в употребление термин «Computer Science» для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на вычислительной технике. Теперь эти термины являются синонимами.

Основа информатики — информационные технологии — совокупность средств и методов, с помощью которых осуществляется информационные процессы во всех сферах жизни и деятельности человека.

Информационная система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемая для хранения, обработки и выдачи информации с целью достижения конкретной задачи.

Современное понимание информационной системы (ИС) предусматривает использование компьютера в качестве основного технического средства обработка информации. Как правило, это компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами.

В работе ИС, в ее технологическом процессе можно выделить следующие этапы :

Зарождение данных — формирование первичных сообщений фиксируют результаты определенных операций, свойства объектов и субъектов управления, параметры процессов, содержание нормативных и юридических актов и т.п.
Накопление и систематизация данных — организация такого их размещения, которое обеспечивало бы быстрый поиск и отбор нужных сведений, защита их от искажений, потери, деформирование целостности и др.
Обработка данных — процессы, в результате которых на основании ранее накопленных данных формируются новые виды данных: обобщающие, аналитические, рекомендательные, прогнозные. Производные данные также могут проходить дальнейшую обработку, давая сведения обобщенности и др.
Отображение данных — представление их в форме, пригодной для восприятия человеком. Прежде всего — это вывод на печать, то есть изготовление документов, удобных для восприятия человеком. Широко используют построение графических иллюстративных материалов (графиков, диаграмм) и формирование звуковых сигналов.

Сообщения, которые формируются на первом этапе, могут быть обычным бумажным документом, сообщением «в электронном виде» или тем и другим одновременно. В современных информационных системах сообщение по большей части имеют «электронный вид». Основные составляющие информационных процессов:

сбор данных: накопление данных с целью достаточной полноты для принятия решений;
сохранения;
передача;
обработка.

Одним из важнейших условий применения электронно — вычислительных машин (ЭВМ) для решения тех или иных задач является построение соответствующего алгоритма (программы), содержащий информацию о правилах получения результирующей (итоговой) информации из заданной (входной) информации.

Программирование — дисциплина, исследующая методы формулировки и решения задач с помощью ЭВМ, и является основной составной частью информатики.

Итак, информация, ЭВМ, алгоритм — три фундаментальных понятия информатики.

Информатика — комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты проектирования, создания, оценки, функционирования компьютерных систем обработки информации, ее применение и влияние на различные области социальной практики.

Родоначальниками информатики является науки: документалистика и кибернетика. Кибернетика — переводится, как «искусный в управлении».

В информатике выделяют три основных части:

алгоритмы обработки информации ( algorithm )
вычислительную технику ( hardware )
компьютерные программы ( software ).

Предмет информатики составляют понятия:

аппаратное обеспечение средств вычислительной техники
программное обеспечение средств вычислительной техники;
средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
средства взаимодействия человека и аппаратного и программного обеспечения.

Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называется интерфейсом.

1.12. Упражнения

1.1. Запишите множество вариантов
загорания двух светофоров, расположенных на соседних перекрёстках.

1.2. Три человека, Иванов, Петров и Сидоров, образуют очередь. Запишите
все возможные варианты образования этой очереди.

1.3. Назовите все возможные комбинации из двух различных нот (всего
нот семь: до, ре, ми, фа, соль, ля, си).

1.4. Пусть голосуют 3 человека
(голосование «да»/»нет»). Запишите все возможные исходы голосования.

1.5. Предположим, что имеются
3 автомобильные дороги, идущие от Парижа до Тулузы, и 4 от Тулузы до
Мадрида. Сколькими способами можно выбрать дорогу от Парижа в Мадрид через
Тулузу? Попытайтесь найти систематический метод для последовательного
нахождения решения так, чтобы можно было составить список способов, не
пропустив ни одного из них.

1.6. Поезд находится на
одном из восьми путей. Сколько бит информации содержит сообщение о том,
где находится поезд?

1.7. Сколько существует
различных двоичных последовательностей из одного, двух, трех, четырёх,
восьми символов?

1.8. Каков информационный
объём сообщения «Я помню чудное мгновенье» при условии, что один
символ кодируется одним байтом и соседние слова разделены одним пробелом?

1.9. Определите приблизительно информационный объём:

а) этой страницы книги;
б) всей книги;
в) поздравительной открытки.

1.10. Сколько бит необходимо, чтобы закодировать оценки:
«неудовлетворительно», «удовлетворительно», «хорошо» и «отлично»?

1.11. Сколько различных символов, закодированных байтами, содержится
в сообщении:
1101001100011100110100110001110001010111 ?

1.12. Сколько байт памяти необходимо,
чтобы закодировать изображение на экране компьютерного монитора, который
может отображать 1280 точек по горизонтали и 1024 точек по вертикали при
256 цветах?

1.13. Решите уравнение: 8x (бит) = 32 (Кбайт).

1.14. Решите систему уравнений

ж 2х+2 (бит) = 8y-5 (Кбайт),
н
и 22y-1 (Мбайт) = 16x-3 (бит).

1.15. Определите правила
формирования приведённых ниже последовательностей и вставьте пропущенные
числа []:

а) 1, 3, 5, …, 9;	ж) 128, 64, 32, …, 8;	н) 15 (27) 42
б) 20, 15, …, 5;	з) 4, 9, 17, 35, …, 139;	30 (…) 55;
в) 1, 2, 4, …, 16;	и) 1, 2, 2, 4, 8, …, 256;	о) 10 (50) 15
г) 1, 4, 9, …, 25;	к) 2, 3, 10, 15, …, 35;	17 (…) 20;
д) 1, 8, 27, …, 125;	л) 1, 3, 3, 9, …, 6561;	п) 143 (56) 255
е) 1, 2, 6, …, 120;	м) к, о, ж, з, г, …, ф;	218 (…) 114.

Измерение информации


ГОСТ 8.417—2002	Приставки СИ	Приставки МЭК
Название	Обозначение	Степень	Название	Степень	Название	Символ	Степень
байт	Б	10	—		байт	B	Б	2
килобайт	Кбайт	103	кило-		кибибайт	KiB	КиБ	210
мегабайт	Мбайт	106	мега-		мебибайт	MiB	МиБ	220
гигабайт	Гбайт	109	гига-		гибибайт	GiB	ГиБ	230
терабайт	Тбайт	1012	тера-		тебибайт	TiB	ТиБ	240
петабайт	Пбайт	1015	пета-		пебибайт	PiB	ПиБ	250
эксабайт	Эбайт	1018	экса-		эксбибайт	EiB	ЭиБ	260
зеттабайт	Збайт	1021	зетта-		зебибайт	ZiB	ЗиБ	270
йоттабайт	Ибайт	1024	йотта-		йобибайт	YiB	ЙиБ	280

Пионером в области информационной теории был Ральф Хартли. Он ввёл понятие «информации» (энтропии) как случайной переменной и был первым, кто попытался определить «меру информации».

Простейшей единицей измерения информации является бит — единица измерения количества информации, принимающая 2 логических значения: да или нет, истина или ложь, включено или выключено; 1 или 0 в двоичной системе счисления.

В современных вычислительных системах одномоментно обрабатываются 8 бит информации, называемые байтом. Байт может принимать одно из 256 (28) различных значений (состояний, кодов). Производные от байта десятичные единицы измерения, соответственно, именуются килобайт (103 = 1000 байт), мегабайт (106 = 1 000 000 байт), гигабайт (109 = 1 000 000 000 байт) и так далее.

Производные от байта двоичные (бинарные) единицы измерения именуются кибибайт (210 = 1024 байт), мебибайт (220 = 1 048 576 байт), гибибайт (230 = 1 073 741 824 байт) и так далее.

Также, информацию измеряют такими единицами как трит, Хартдит (децит) и Нат.

Примечания

. Большая Советская Энциклопедия.
↑
Информация // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2.
↑ Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине; или Кибернетика и общество/ 2-е издание. — М.: Наука; Главная редакция изданий для зарубежных стран, 1983.
— 344 с.
.
ISO/IEC 10746-2:1996, Information technology — Open Distributed Processing — Reference Model: Foundations.3.2.5: knowledge that is exchangeable amongst users about things, facts, concepts, and so on, in a universe of discourse
Информация // Большой Энциклопедический словарь (рус.). — 2000. // Большой энциклопедический словарь / 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. — 1434 с.
↑ International Standard IEC 80000-13 Quantities and Units — Part 13: Information science and technology, International Electrotechnical Commission (2008).
Кастлер Г. Возникновение биологической организации = The Emergence of Biological Organization. — М.: Мир, 1967.
↑
Захаров В. П. Информационные системы (документальный поиск): Учебное пособие / В. П. Захаров. — СПб.: СПб.гос университет, 2002. — 188 с.
Боголюбов Н. Н., Гнеденко Б. В., Соболев С. Л. Андрей Николаевич Колмогоров (К восьмидесятилетию со дня рождения) /Пред. к книге: Колмогоров А. Н. Теория информации и теория алгоритмов. — М.: Наука, 1987. — Стр. 16. — 304 с.
Колмогоров А. Н. Три подхода к определению понятия «Количество информации». — Проблемы передачи информации, 1965, т. 1, с. 3-11.
Колмогоров А. Н. К логическим основам теории информации и теории вероятности. — Проблемы передачи информации, 1969, т. 5, с. 3-7.
Колмогоров А. Н. Теория информации и теория алгоритмов. — М.: Наука, 1987. — Стр. 213—223, 232—237. — 304 с.

См. также

Информационные процессы
Информационный взрыв
Информационный барьер
Информационная безопасность
Защита информации
Данные, сигнал, сообщение
Знание, смысл, семантика
Разнообразие, отражение
База знаний
Экспертные системы
Квантовая информация
Физическая информация

Категория информации по отраслям знаний

Аэронавигационная информация
Географическая информация
Инсайдерская информация
Социальная информация
Секретная информация
Генетическая информация (совокупность хранимых и передаваемых (наследственных) биологических признаков)

В информатике

Предмет исследования
Единицы измерения информации
Носитель информации
Передача информации
Скорость передачи информации
База знаний
Экспертные системы
Защита информации
Информационная безопасность
Информационное право

В общественных науках

Асимметричность информации
Общение
Рабочие источники информации переводчика
Раскрытие информации
Средства массовой информации
Фундаментальность понятия информации

В физиологии и медицине

Биоинформатика
Нейроинформатика
Сенсорная система
Интероцепция
Фильтрация сенсорной информации

В других областях

Игра с полной информацией
Свобода информации
Трансдисциплинарные лингвистические формулы информации
Исчезновение информации в чёрной дыре

1.2. Что такое информация?

Термин «информация» происходит от латинского слова
«informatio», что означает сведения, разъяснения, изложение.

Несмотря на широкое распространение этого термина,
понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке. В настоящее время наука
пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию
информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает
различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют.
Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.
«Информировать» в этом смысле означает «сообщить нечто, неизвестное раньше»;
в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;
в кибернетике под информацией понимает ту часть знаний,
которая используется для ориентирования, активного действия, управления,
т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер).

Клод Шеннон, американский учёный, заложивший основы теории
информации науки, изучающей процессы, связанные с передачей, приёмом,
преобразованием и хранением информации,
рассматривает информацию как снятую неопределенность наших знаний о чем-то.

Приведем еще несколько определений:

Информация это сведения об объектах и явлениях окружающей среды,
их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них
степень неопределенности, неполноты знаний (Н.В. Макарова);
Информация это отрицание энтропии (Леон Бриллюэн);
Информация это мера сложности структур (Моль);
Информация это отраженное разнообразие (Урсул);
Информация это содержание процесса отражения (Тузов);
Информация это вероятность выбора (Яглом).

Современное научное представление об информации очень точно сформулировал
Норберт Винер, «отец» кибернетики. А именно:

Информация это обозначение содержания, полученного из внешнего мира
в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств.

Люди обмениваются информацией в форме сообщений. Сообщение это форма
представления информации в виде речи, текстов, жестов, взглядов, изображений,
цифровых данных, графиков, таблиц и т.п.

Одно и то же информационное сообщение (статья в газете,
объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертёж, радиопередача
и т.п.) может содержать разное количество информации для разных
людей в зависимости от их предшествующих знаний, от уровня
понимания этого сообщения и интереса к нему.

Так, сообщение, составленное на японском языке, не несёт никакой новой информации
человеку, не знающему этого языка, но может быть высокоинформативным для
человека, владеющего японским. Никакой новой информации не содержит и сообщение,
изложенное на знакомом языке, если его содержание непонятно или уже известно.

Информация есть характеристика
не сообщения, а соотношения между сообщением и его потребителем.
Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации
бессмысленно.

В случаях, когда говорят об автоматизированной работе с информацией
посредством каких-либо технических устройств, обычно в первую очередь
интересуются не содержанием сообщения, а тем, сколько символов это
сообщение содержит.

Применительно к компьютерной
обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность
символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов
и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном
компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов
увеличивает информационный объём сообщения.

Более развёрнутое представление о существе рассматриваемых вопросов дается в
.

Основные понятия информатики

Информатика является областью человеческой деятельности, которая связывается с процессами преобразования сведений при помощи компьютеров или других вычислительных аппаратов. Информатику также называют часто совокупностью определенных методов преобразования информации. Также ею называется прикладная дисциплина или отрасль производства.

В информатику, как правило, включаются технические средства, математические методы, программные продукты, типовые алгоритмы и модели. Говоря о технических средствах, сюда можно отнести компьютеры и разнообразные периферийные устройства в виде мониторов, клавиатур, принтеров, модемов. В состав технических средств ещё входят линии связи, средства оргтехники. Таким образом, можно сказать, что это те материальные ресурсы, которые способны обеспечить преобразования сведений, при этом главную роль в списке будет играть только компьютер.

В настоящее время информатика отличается довольно стремительным развитием. Уже сегодня наука о данных имеет целый ряд новых направлений: программирование, искусственный интеллект, кибернетика, информационные системы, теоретическая информация и вычислительная техника.

Само понятие информации в информатике является довольно новым в лексиконе человека. Содержание данного понятия можно назвать нечетким и размытым. Информатика связывается с данными и обработкой их на компьютерах. На поверхностном уровне может быть всё понятно, но если присмотреться получше, то вопрос становится очень сложным, чем кажется на самом деле.

Так как компьютеры в настоящее время являются очень распространенными, а человечество переживает так называемый информационный бум, азы информатики должны понимать все современные индивиды, которые хоть немного хотят шагать в ногу со временем. Именно данные факторы стали основой того, что преподавание информатики было введено в школьную программу. Поэтому в настоящее время каждый школьник получает возможность освоить эту интересную, новую и необходимую науку.

Определение понятия

анные в информатике являются неким

Несмотря на то что в настоящее время существует огромное количество определений данного термина, необходимо выделить наиболее общие и понятные из них. Данные являются отражением окружающего мира методом каких-то знаков и сигналов. Ценность сообщения, которую несут сведения, заключается в новых знаниях, содержащихся в данном сообщении.

Типы информации

Они могут отличаться в зависимости от способа восприятия. Данные могут восприниматься с помощью наших чувств. Способы получения информации:

Органы слуха;
Зрение;
Осязание;
Вкус;
Обоняние.

Кроме этого, сведения разделяют и относительно их формы. По форме они могут быть:

Текстовыми;
Числовыми;
Графическими;
Звуковыми.

Сюда также можно отнести и видеоинформацию.

1.4. Как передаётся информация?

Информация передаётся в форме 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.

	канал связи
ИСТОЧНИК	————>	ПРИЁМНИК

Примеры:

Cообщение, содержащее
информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от
источника специалиста-метеоролога посредством канала связи
телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.
Живое существо своими органами
чувств (глаз, ухо, кожа, язык и т.д.) воспринимает информацию из
внешнего мира, перерабатывает её в определенную последовательность
нервных импульсов, передает импульсы по нервным волокнам, хранит
в памяти в виде состояния нейронных структур мозга, воспроизводит
в виде звуковых сигналов, движений и т.п., использует в процессе
своей жизнедеятельности.

Передача
информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех,
вызывающих искажение и потерю информации.