Занятие 1: Понятие об
информации.
Цель изучения данного раздела:
В результате обучения учащиеся должны:
знать/понимать:
— подходы к определению информации;
— свойства информации;
— виды информации;
— виды знаний;
— основные виды информационных процессов;
— единство информационных процессов, протекающих в системах различной
природы;
— виды и свойства информационных носителей;
— виды источников, приёмников информации и информационных каналов связи;
— способы обработки информации;
— функцию языка как способа представления информации;
— виды и назначения различных языков;
— определения понятий «знак», «символ»;
— определения понятий «язык», «алфавит», «мощность алфавита»;
— принцип дискретного представления информации;
— назначение и способы кодирования информации;
— определения понятий «код», «кодирование»;
— сущность единицы измерения информации;
— методы измерения количества информации: содержательный и алфавитный;
— определение единицы измерения информации «бит» в соответствии с
содержательным и алфавитным подходами;
— взаимосвязь подходов к измерению информации, их возможности и
ограничения;
— метод половинного деления;
— формулу Хартли;
— единицы измерения количества информации;
— единицы измерения скорости передачи информации;
— виды объектов и их характеристики;
— понятие «система», свойства систем, элементы и взаимосвязи элементов
систем;
—информационные основы процессов управления;
уметь:
— различать понятия «сведения», «информация», «знания»;
— приводить примеры информации;
— оценивать свойства информации;
— определять виды информации;
— определять виды знаний;
— приводить примеры знаний;
— приводить примеры информационных процессов в системах различной природы;
— распознавать и описывать информационные процессы в системах различной
природы;
— выделять информационный аспект в деятельности человека;
— анализировать информационное взаимодействие в системах различной природы;
— приводить примеры информационных носителей, источников и приёмников
информации, информационных каналов связи;
— приводить примеры способов обработки информации;
— приводить примеры естественных и искусственных языков;
— кодировать и декодировать сообщения по определённым правилам;
— кодировать непрерывный сигнал, декодировать дискретный сигнал;
— определять мощность алфавита;
— приводить примеры информативных и неинформативных сообщений;
— приводить примеры сообщений, несущих 1 бит информации;
— измерять информационный объём сообщения различными методами;
— переводить количество информации из одних единиц измерения в другие;
— оценивать объём памяти, необходимой для хранения информации;
— определять информационную ёмкость различных носителей информации;
— оценивать скорость передачи информации в соответствии с пропускной
способностью канала передачи;
— приводить примеры объектов (предметов, процессов, явлений);
— определять характеристики объектов;
— выделять элементы системы и её свойства.
Базовые понятия
Информация, подходы к определению информации, виды информации, свойства
информации; бит, байт, килобайт; вероятностный подход к измерению информации,
объемный подход к измерению информации.
Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает сведения,
разъяснения, изложение. 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.
Подходы к определению информации:
• в быту информацией называют любые данные, сведения,
знания, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях,
о чьей-либо деятельности и т.п.;
• в технике под информацией понимают сообщения,
передаваемые в форме знаков или сигналов (в этом случае есть источник
сообщений, получатель (приемник) сообщений, канал связи);
• в кибернетике под информацией понимают ту часть
знаний, которая используется для ориентирования, активного действия,
управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы;
• в теории информации под информацией понимают
сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и
состоянии, которые уменьшают имеющуюся степень неопределенности, неполноты
знаний о них.
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 объем
сообщения.
Информация может существовать в виде:
• текстов, рисунков, чертежей, фотографий;
• световых или звуковых сигналов;
• радиоволн;
• электрических и нервных импульсов;
• магнитных записей;
• жестов и мимики;
• запахов и вкусовых ощущений;
• хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и
свойства организмов;
• и т.д.
Итак, информация является динамическим объектом, образующимся в
момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов. Как и всякий
объект, она обладает свойствами (объекты различимы по своим свойствам).
Характерной особенностью информации, отличающей ее от других объектов природы и
общества, является отмеченный выше дуализм: на свойства информации влияют как
свойства данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов,
взаимодействующих с данными в ходе информационного процесса. По окончании
процесса свойства информации переносятся на свойства новых данных, то есть
свойства методов могут переходить на свойства данных.
Можно привести немало разнообразных свойств информации. Каждая научная
дисциплина рассматривает те свойства, которые ей наиболее важны. С точки зрения
информатики наиболее важными представляются следующие свойства: объективность,
полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность информации.
1 бит — минимальная единица измерения информации, при вероятностном
подходе к измерению информации, принятом в теории информации, это количество
информации, уменьшающее неопределенность знаний в 2 раза.
Связь между единицами измерения информации: •* 1 байт = 8
бит,
• 1 Кб (килобайт) = 2ю (1024) байт = 213 бит;
• 1 Мб (мегабайт) = 210 (1024) Кб = = 2го (1048576)
байт = 223 бит;
• 1 Гб (гигабайт) = 210Мб = 220 Кб = 230 байт = 233
бит;
• 1 Тб (терабайт) = 210 Гб = 220Мб = 230 Кб = 240
байт = 243 бит.
При объемном подходе к измерению информации, характерном для компьютерной обработки данных, информативность
сообщения определяется количеством символов, егосоставляющих.