Тема 2. Понятие и свойства информации.

Тема 2. Понятие и характерные черты информации
Как видно из определения информатики, ее функций и задач, одним из
ключевых понятий информатики является информация.
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.
Характерными чертами информации являются следующие:
 Это наиболее важный ресурс современного производства: он
снижает потребность в земле, труде, капитале, уменьшает расход
сырья и энергии.
 Вызывает к жизни новые производства.
 Является товаром, причем продавец информации ее не теряет
после продажи.
 Придает дополнительную ценность другим ресурсам, в частности, трудовым. Действительно, работник с высшим образованием ценится больше, чем со средним.
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
1
обучаемого. Очевидно, что источник и потребитель в этом случае не меняются.
Какова роль Источника и Приемника информации в процессе ее
передачи?
Источник – передает(отправляет) информацию; приемник – получает(воспринимает, принимает) информацию.
Что (кто) в приведённых ниже
примерах является источником, что
(кто) - приёмником информации, а
что (кто) – информационным каналом?
а) Ответ учащегося у доски.
б) Чтение другом статьи в журнале.
в) Зрители смотрят рекламу по телевидению.
г) Гена говорит с мамой по телефону.
д) Водитель автобуса объявляет
остановку
а) Ответ учащегося у доски.
Источник – учащийся
Приемник- учащиеся класса
Канал связи – звуковые волны
б) Чтение другом статьи в журнале.
Источник – журнал
Приемник- друг
Канал связи – зрительная система человека
в) Зрители смотрят рекламу по телевидению.
Источник – телевидение
Приемник- зритель
Канал связи - зрительная система человека, звуковые
волны
г) Гена говорит с мамой по телефону.
Источник – Гена(мама)
Приемник- Мама (Гена)
Канал связи – система телефонной связи
д) Водитель автобуса объявляет остановку
Источник – водитель
Приемник- пассажиры
Канал связи - звуковые волны
В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи в радио, искажение или затемнение изображения в телевидении, ошибки при передачи в телеграфе. Эти
помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию.
Жюль Верн. «Дети капитана Гранта».
К героям книги попала информация от людей,
потерпевшим кораблекрушение, – записка в
бутылке, брошенной в море.
Определите в данной ситуации источник,
приемник информации, канал связи. Что произошло с информацией в процессе ее передачи.
Источник информации –люди корабля, потерпевшего крушение.
Приемник информации – герои книги,
нашедшие бутылку.
Канал связи – морские волны.
В процессе передачи произошло искажение
информации: вода попала в бутылку, размыла
часть слов и тем самым исказила информацию. Вместо того, чтобы двинуться сразу к
месту гибели корабля, спасатели вынуждены
были отправиться в кругосветное путешествие.
Информация существует в виде документов, чертежей, рисунков, текстов, звуковых
и световых сигналов, электрических и нервных импульсов и т.п.
Свойства информации.
С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие
свойства: объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность информации.
2
Объективность и субъективность информации. Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными.
Объективная информация – это информация о каком-либо конкретном объекте
Субъективная информация – это информация созданная людьми.
Полнота информации - и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся.
Достоверность информации – свойство информации не иметь скрытых ошибок.
Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются
«полезными» — всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем «информационного
шума.
Адекватность информации — это степень соответствия реальному объективному
состоянию дела..
Доступность информации — мера возможности получить ту или иную информацию..
Актуальность информации — это степень соответствия информации текущему
моменту времени.
Релевантность — способность информации соответствовать нуждам (запросам)
потребителя;
Защищенность — свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации;
Эргономичность — свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.
Информация как информационный ресурс обладает следующими свойствами:
 Запоминаемость
 Передаваемость –способность информации к копированию
 Преобразуемость – может менять способ и форму своего существования
 Воспроизводимость
 Стираемость
Запоминаемость — одно из самых важных свойств. Запоминаемую информацию
будем называть макроскопической (имея в виду пространственные масштабы запоминающей ячейки и время запоминания). Именно с макроскопической информацией мы имеем
дело в реальной практике.
Передаваемость способность информации к копированию, т.е. к тому, что она может быть «запомнена» другой макроскопической системой и при этом останется тождественной самой себе. Очевидно, что количество информации не должно возрастать при
копировании.
Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не является ее независимым базовым свойством. Если передаваемость означает, что не следует считать существенными пространственные отношения между частями системы, между которыми передается информация, то воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е. что при копировании информация остается тождественной
самой себе.
Фундаментальное свойство информации — преобразуемость. Оно означает, что
информация может менять способ и форму своего существования. Копируемость есть
разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В
общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.
Свойство стираемости информации также не является независимым. Оно связано с
таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшает3
ся и становится равным нулю.
Данных свойств информации недостаточно для формирования ее меры, так как они относятся к физическому уровню информационных процессов.
Задание: приведите примеры информации:
 в неживой природе (например, в геологии или археологии);
 в биологических системах (например, из жизни животных и растений);
 в технических устройствах (например, телевидение, телеграфные сообщения);
 в жизни общества (например, исторические сведения, реклама, средства
массовой информации, общение людей).
Классификация информации
Классифицировать ее можно:
по способу восприятия:
 Визуальная — воспринимаемая органами зрения.
 Аудиальная — 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.
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.).
Примеры получения информации:
1) динамик компьютера издает специфический звук, хорошо знакомый Васе, — следовательно, пришло новое сообщение по ICQ;
2) с вертолета пожарной охраны в глубине леса замечен густой дым — обнаружен новый
лесной пожар;
3) всевозможные датчики, расположенные в сейсмологически неустойчивом районе, фиксируют изменение обстановки, характерное для приближающегося землетрясения.
Информация и данные.
4
Данные являются составной частью информации, представляющие собой зарегистрированные сигналы.
Во время информационного процесса данные преобразовываются из одного вида в другого с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество разных операций.
Операции с данными.
• сбор данных — накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для
принятия решений;
• формализация данных — приведение данных, поступающих из разных источников, к
одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их
уровень доступности;
• фильтрация данных — отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости
для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума», а достоверность и
адекватность данных должны возрастать;
• сортировка данных — упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства
использования; повышает доступность информации;
• архивация данных — организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат по хранению данных и повышает общую
надежность информационного процесса в целом;
• защита данных — комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;
• транспортировка данных— прием и передача (доставка и поставка) данных между
удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя — клиентом;
• преобразование данных — перевод данных из одной формы в другую или из одной
структуры в другую. Преобразование данных часто связано с изменением типа носителя,
например книги можно хранить в обычной бумажной форме, но можно использовать для
этого и электронную форму, и микрофотопленку.
Необходимость в многократном преобразовании данных возникает также при их
транспортировке, особенно если она осуществляется средствами, не предназначенными
для транспортировки данного вида данных. В качестве примера можно упомянуть, что для
транспортировки цифровых потоков данных по каналам телефонных сетей (которые изначально были ориентированы только на передачу аналоговых сигналов в узком диапазоне
частот) необходимо преобразование цифровых данных в некое подобие звуковых сигналов, чем и занимаются специальные устройства — телефонные модемы.
Приведенный здесь список типовых операций с данными далеко не полон.
Информационные процессы
Процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и
использованием информации, называются информационными процессами.
1.Поиск
5
Поиск информации - это извлечение хранимой информации. Методы
поиска информации:
• непосредственное наблюдение;
• общение со специалистами по интересующему вас вопросу;
• чтение соответствующей литературы;
• просмотр видео, телепрограмм;
• прослушивание радиопередач, аудиокассет;
• работа в библиотеках и архивах;
• запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;
• другие методы.
Понять, что искать, столкнувшись с той или иной жизненной ситуацией, осуществить процесс поиска - вот умения, которые становятся решающими на пороге третьего тысячелетия.
2. Сбор и хранение
Сбор информации не является самоцелью. Чтобы полученная информация могла использоваться, причем многократно, необходимо ее хранить.
Хранение информации - это способ распространения информации в
пространстве и времени.
Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга - библиотека, картина - музей, фотография - альбом).
3. Передача
В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и
приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает.
Между ними действует канал передачи информации - канал связи.
Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.
Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи.
Декодирующее устройство - устройство для преобразования кодированного
сообщения в исходное.
Деятельность людей всегда связана с передачей информации.
К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты информации - криптология.
4. Обработка.
Обработка информации - преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам.
Примеры обработки информации
Примеры
Входная
Выходная инПравило
информация
формация
Таблица умножения Множители Произведение Правила арифметики
6
Определение времени Время выле- Время в пути Математическая
полета рейса "Москва- та из Москформула
Ялта"
вы и время
прилета в
Ялту
Отгадывание слова в Количество Отгаданное сло- Формально не
игре "Поле чудес"
букв в слове
во
определено
и тема
Получение секретных Шифровка Дешифрованный Свое в каждом
сведений
от резидента
текст
конкретном
случае
Постановка диагноза Жалобы паДиагноз
Знание + опыт
болезни
циента + реврача
зультаты
анализов
5. Использование
Информация используется при принятии решений.
• Достоверность, полнота, объективность полученной информации обеспечат
вам возможность принять правильное решение.
• Ваша способность ясно и доступно излагать информацию пригодится в общении с окружающими.
• Умение общаться, то есть обмениваться информацией, становится одним
главных умений человека в современном мире.
6. Защита.
Защитой информации называется предотвращение:
• доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения
(несанкционированный, нелегальный доступ);
• непредумышленного или недозволенного использования, изменения или
разрушения информации.
Под защитой информации, в более широком смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.
Перечислите виды инХранение информации. (Запись распиформационных процессов и сания занятий в дневнике. Сохранение номера
приведите по два примера на телефона друга в мобильном телефоне. )
каждый из них.
Передача информации. (Сообщить в
разговоре, что занятия по математике переносятся на среду. Отправка SMS сообщения.
Просмотр рекламного ролика. ).
Обработка информации. ( Решение за7
дачи по физике, математике, информатике.
Заключение о том, твердый или мягкий предмет, взяв его в руку ).
Поиск информации. ( Просмотр журнала успеваемости по биологии, для того чтобы узнать свою оценку за контрольную работу. Просмотр страницы «содержание» учебника по информатике чтобы узнать номер
страницы с материалом по теме «Информационные процессы» ).
Компьютерная грамотность предполагает:
• знание назначения и пользовательских характеристик основных
устройств компьютера;
• Знание основных видов программного обеспечения и типов пользовательских интерфейсов;
• умение производить поиск, хранение, обработку текстовой, графической,
числовой информации с помощью соответствующего программного обеспечения.
Информационное общество - общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы - знаний.
Информационная культура - умение целенаправленно работать с информацией и использовать для ее получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию, современные технические средства и
методы.
Информационная культура пользователя включает в себя:
• понимание закономерностей информационных процессов;
• знание основ компьютерной грамотности;
• технические навыки взаимодействия с компьютером;
• эффективное применение компьютера как инструмента;
• привычку своевременно обращаться к компьютеру при решении задач из
любой области, основанную на владении компьютерными технологиями;
• применение полученной информации в практической деятельности.
Информационные ресурсы - это знания, подготовленные людьми для социального использования в обществе и зафиксированные на материальном
носителе. Развитие рыночных отношений в информационной деятельности
поставило вопрос о защите информации как объекта интеллектуальной собственности и имущественных прав на нее.
В Российской Федерации принят ряд указов, постановлений, законов:
· « Об информации, информатизации и защите информации»;
· « Об авторском праве и смежных правах »;
· « О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных »;
· « О правовой охране топологии интегральных схем».
8
9