Какими свойствами должна обладать информация
Термин «информация» происходит от латинского слова «informatio«, что означает сведения, разъяснения, изложение.
Информация — это настолько общее
и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой. В это слово
вкладывается различный смысл в технике, науке и в житейских ситуациях.
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».
Информация
— сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах,
свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы
(живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе
жизнедеятельности и работы.
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:
11. Гейн А.Г. Земля Информатика: спецвыпуск газеты «Информатика», 20, 22, 24, 26, 36, 38, 1996.
41. Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. — М.: Наука, 1989.
42. Цымбал В.П. Информатика и индустрия информации. — Киев: Выща школа, 1989.
1.3. В каком виде существует информация?
Информация может существовать в самых разнообразных формах:
-
- в виде текстов, рисунков, чертежей, фотографий;
- в виде световых или звуковых сигналов;
- в виде радиоволн;
- в виде электрических и нервных импульсов;
- в виде магнитных записей;
- в виде жестов и мимики;
- в виде запахов и вкусовых ощущений;
- в виде хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.
Предметы, процессы, явления
материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки
зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.1.4. Как передаётся информация?
Информация передаётся в виде 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:
- 1. сообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника — специалиста-метеоролога посредством канала связи — телевизионной передающей аппаратуры и телевизора;
2. 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.1.6. Что можно делать с информацией?
Информацию можно:
|
|
|
Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.
1.7. Какими свойствами обладает информация?
Свойства информации:
|
|
Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений.
Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел.
Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.
Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.
Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения задачи, а также от того, насколько в дальнейшем она найдёт применение в каких-либо видах деятельности человека.
Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Одинаково нежелательны как преждевременная подача информации (когда она ещё не может быть усвоена), так и её задержка.
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.
Информация должна преподноситься в доступной (по уровню восприятия) форме. Поэтому одни и те же вопросы по разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях.
Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно). Краткость информации необходима в справочниках, энциклопедиях, учебниках, всевозможных инструкциях.
Информация. Свойства информации
Информация
обладает определенными свойствами. К
основным свойствам информации можно отнести достоверность, объективность,
полноту, актуальность, понятность и доступность (рис. 1).
Рис.
1 Свойства информации
Информация
достоверна,
если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может
привести к принятию неправильных решений. Например, объявление, опубликованное
в сети Интернет, может содержать недостоверные сведения о характеристиках
какой-либо продукции. Покупатель, который поверил такому объявлению и приобрел
товар, может напрасно потратить деньги.
Информация
объективна,
если она не зависит от чьего-либо мнения или суждения. Объективную информацию
можно получить, например, с помощью исправных измерительных приборов. Сообщение
«Автомобиль двигался на большой скорости» содержит субъективную информацию.
Сообщение «Автомобиль двигался со скоростью 100 км/ч» будет объективным при
исправном спидометре.
Информация
полна,
если ее достаточно для принятия решений. Неполная информация может привести к
ошибочным выводам и действиям. Например, сообщение «Температура на улице 10
градусов» без уточнения «тепла» или «мороза» может привести к неправильному
выбору человеком верхней одежды.
Информация
актуальна,
если она необходима в настоящее время. Например, телеграмма о приезде друзей,
полученная своевременно, позволит вовремя их встретить. Устаревшая,
преждевременная или незначимая информация для человека является неактуальной.
Информация
понятна,
если она выражена на языке, понятном для человека. Например, записка на
испанском языке для человека, который не знает этого языка, будет непонятна.
Информация
доступна,
если имеет возможность ее получения. Различные барьеры могут сделать информацию
недоступной. Например, секретные документы, хранящиеся в архиве, невозможно
получить людям, которым доступ к таким архивам запрещен. Поэтому для этих людей
информация, содержащаяся в этих документах, будет недоступной.
Каждый
человек решает для себя вопрос о полезности и важности полученной информации в
зависимости от того, удовлетворяет или не удовлетворяет эта информация
перечисленным свойствам. Знание основных свойств информации помогает человеку
правильно оценивать получаемую информацию и принимать верное решение в каждом
конкретном случае.
Человек
постоянно получает информацию из окружающего мира, анализирует ее свойства,
выявляет существенные закономерности и тем самым познает мир. В процессе
понимания информации, ее анализа и применения на практике у человека
формируются знания. Одна и та же информация может приводить к появлению разных
знаний у разных людей. Сформированные знания человек использует в своей
деятельности. В то же время деятельность человека, способствует постоянному
пополнению его знаний об окружающем мире.
Знания
людей может разделить на два вида: декларативные и процедурные (рис. 2).
Рис. 2 Виды знаний
Декларативные
знания, по
своей сути, являются утверждениями и начинаются со слов «Я знаю, что…». К этому
виду относятся знания о конкретных объектах. Например, «Я знаю, что вещество,
энергия и информация являются основными ресурсами современного общества», «Я
знаю, что компьютер является универсальным устройством для работы с
информацией».
Процедурные
знания,
определяют действия, которые надо выполнить для достижения поставленной цели.
Они начинаются со слов «Я знаю, как…». Например, «Я знаю, как подключить
принтер к системному блоку компьютера», «Я знаю, как записать алгоритм сложения
двух чисел». Декларативные и процедурные знания позволяют человеку сформировать
свое собственное представление о предметах, процессах и явлениях окружающего
мира.
Два подхода к
понятию “информация”.
Информация для
человека – это
сведения, которые уменьшают существующую до их получения неопределенность
знания.
Под
информацией, когда речь идет о технике, принято понимать все сведения, которые
представлены в определенной форме для хранения, передачи и обработки с помощью
технических средств, в том числе и компьютера.
Таким
образом, понятие «информация» многозначно.
Существуют различные подходы к пониманию информации. До сих пор не дано
единого, универсального и исчерпывающего ее определения. Термин «информация»
может содержать разный смысл, в зависимости от тех областей знаний, в которых
он используется.
ТЕСТ
КРОССВОРД ПО ТЕМЕ
Презентация
ТОП 10:
Свойства информации:
|
|
Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений.
Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел.
Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.
Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.
Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения задачи, а также от того, насколько в дальнейшем она найдёт применение в каких-либо видах деятельности человека.
Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Одинаково нежелательны как преждевременная подача информации (когда она ещё не может быть усвоена), так и её задержка.
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.
Информация должна преподноситься в доступной (по уровню восприятия) форме. Поэтому одни и те же вопросы по разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях.
Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно). Краткость информации необходима в справочниках, энциклопедиях, учебниках, всевозможных инструкциях.
Что такое обработка информации?
Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.
Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина для обработки информации.
Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов.
Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем.
Что такое информационные ресурсы и информационные технологии?
Информационные ресурсы — это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство.
Это книги, статьи, патенты, диссертации, научно-исследовательская и опытно-конструкторская документация, технические переводы, данные о передовом производственном опыте и др. [42].
Информационные ресурсы (в отличие от всех других видов ресурсов — трудовых, энергетических, минеральных и т.д.) тем быстрее растут, чем больше их расходуют.
Информационная технология — это совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации.
Человечество занималось обработкой информации тысячи лет. Первые информационные технологии основывались на использовании счётов и письменности. Около пятидесяти лет назад началось исключительно быстрое развитие этих технологий, что в первую очередь связано с появлением компьютеров.
В настоящее время термин «информационная технология» употребляется в связи с использованием компьютеров для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи и, отчасти, — бытовую электронику, телевидение и радиовещание.
Они находят применение в промышленности, торговле, управлении, банковской системе, образовании, здравоохранении, медицине и науке, транспорте и связи, сельском хозяйстве, системе социального обеспечения, служат подспорьем людям различных профессий и домохозяйкам.
Народы развитых стран осознают, что совершенствование информационных технологий представляетсамую важную, хотя дорогостоящую и трудную задачу.
В настоящее время создание крупномасштабных информационно-технологических систем является экономически возможным, и это обусловливает появление национальных исследовательских и образовательных программ, призванных стимулировать их разработку.
Что понимают под информатизацией общества?
Информатизация общества — организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов [53].
Цель информатизации — улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий их труда.
Информатизация — это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьёзных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования новых информационных технологий и др.
Вопросы для самоконтроля
1.1. Что означает термин «информатика» и каково его происхождение?
1.2. Какие области знаний и административно-хозяйственной деятельности официально закреплены за понятием «информатика» с 1978 года?
1.3. Какие сферы человеческой деятельности и в какой степени затрагивает информатика?
1.4. Назовите основные составные части информатики и основные направления её применения.
1.5. Что подразумевается под понятием «информация» в бытовом, естественно-научном и техническом смыслах?
1.6. Приведите примеры знания фактов и знания правил. Назовите новые факты и новые правила, которые Вы узнали за сегодняшний день.
1.7. От кого (или чего) человек принимает информацию? Кому передает информацию?
1.8. Где и как человек хранит информацию?
1.9. Что необходимо добавить в систему «источник информации — приёмник информации», чтобы осуществлять передачу сообщений?
1.10. Какие типы действий выполняет человек с информацией?
1.11. Приведите примеры ситуаций, в которых информация
| а) создаётся; | д) копируется; | и) передаётся; |
| б) обрабатывается; | е) воспринимается; | к) разрушается; |
| в) запоминается; | ж) измеряется; | л) ищется; |
| г) делится на части; | з) принимается; | м) упрощается. |
1.12. Приведите примеры обработки информации человеком. Что является результатами этой обработки?
1.13. Приведите примеры информации:
- а) достоверной и недостоверной;
- б) полной и неполной;
- в) ценной и малоценной;
- г) своевременной и несвоевременной;
- д) понятной и непонятной;
- е) доступной и недоступной для усвоения;
- ж) краткой и пространной.
1.14. Назовите системы сбора и обработки информации в теле человека.
1.15. Приведите примеры технических устройств и систем, предназначенных для сбора и обработки информации.
1.16. От чего зависит информативность сообщения, принимаемого человеком?
1.17. Почему количество информации в сообщении удобнее оценивать не по степени увеличения знания об объекте, а по степени уменьшения неопределённости наших знаний о нём?
1.18. Как определяется единица измерения количества информации?
1.19. В каких случаях и по какой формуле можно вычислить количество информации, содержащейся в сообщении?
1.20. Почему в формуле Хартли за основание логарифма взято число 2?
1.21. При каком условии формула Шеннона переходит в формулу Хартли?
1.22. Что определяет термин «бит» в теории информации и в вычислительной технике?
1.23. Приведите примеры сообщений, информативность которых можно однозначно определить.
1.24. Приведите примеры сообщений, содержащих один (два, три) бит информации.
Упражнения
1.1. Запишите множество вариантов загорания двух светофоров, расположенных на соседних перекрёстках.
[ Ответ ]
1.2. Три человека, Иванов, Петров и Сидоров, образуют очередь. Запишите все возможные варианты образования этой очереди.
[ Ответ ]
1.3. Назовите все возможные комбинации из двух различных нот (всего нот семь: до, ре, ми, фа, соль, ля, си).
[ Ответ ]
1.4. Пусть голосуют 3 человека (голосование «да»/»нет»). Запишите все возможные исходы голосования.
[ Ответ ]
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.
[ Ответ ]
1.6. Поезд находится на одном из восьми путей. Сколько бит информации содержит сообщение о том, где находится поезд?
[ Ответ ]
1.7. Сколько существует различных двоичных последовательностей из одного, двух, трех, четырёх, восьми символов?
[ Ответ ]
1.8. Каков информационный объём сообщения «Я помню чудное мгновенье» при условии, что один символ кодируется одним байтом и соседние слова разделены одним пробелом?
[ Ответ ]
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»?
[ Ответ ]
1.11. Сколько различных символов, закодированных байтами, содержится в сообщении: 1101001100011100110100110001110001010111 ?
[ Ответ ]
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?
[ Ответ ]
1.13. Решите уравнение: 8x (бит) = 32 (Кбайт).
[ Ответ ]
| 1.14. Решите систему уравнений | æ 2х+2 (бит) = 8y-5 (Кбайт), í è 22y-1 (Мбайт) = 16x-3 (бит). |
[ Ответ ]
1.15. Определите правила формирования приведённых ниже последовательностей и вставьте пропущенные числа [49]:
| 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. |
[ Ответ ]
Ответы — Раздел 1. Введение в информатику
1.1. Обозначим номера светофоров цифрами 1 и 2, а цвета их загорания — буквами З (зелёный), Ж (жёлтый) и К (красный). Тогда искомое множество содержит следующие 9 элементов: З1 — З2, З1 — Ж2, З1 — К2, Ж1 — З2, Ж1 — Ж2, Ж1 — К2, К1 — З2, К1 — Ж2, К1 — К2.
1.2. Вариантов всего шесть:
| 1) Иванов, Петров, Сидоров; | 4) Петров, Сидоров, Иванов; |
| 2) Иванов, Сидоров, Петров; | 5) Сидоров, Иванов, Петров; |
| 3) Петров, Иванов, Сидоров; | 6) Сидоров, Петров, Иванов. |
1.3. Комбинаций всего 42:
«до-ре», «до-ми», …, «до-си», «ре-до», «ре-ми», …, «ре-си», «ми-до», «ми-ре», …, «ми-си», …, «си-до», «си-ре», …, «си-ля».
1.4. Исходов всего восемь:
«да-да-да», «да-да-нет», «да-нет-да», «да-нет-нет», «нет-да-да», «нет-да-нет», «нет-нет-да», «нет-нет-нет».
1.5. Двенадцатью способами.
1.6. 3 бита информации (8 = 23).
1.7. Двоичных последовательностей из одного бита всего 21= 2, из двух битов — 22= 4, из трех битов — 23= 8, из четырех битов — 24= 16, из восьми битов — 28= 256.
1.8. 24 байта, или 192 бита.
1.10 Два бита: 00 — «неуд.», 01 — «удов.», 10 — «хор.», 11 — «отл.».
1.11. Разбиваем сообщение на восьмёрки битов (то есть, на байты):
01001100 01110011 01001100 01110011 01010111.
Сравнивая байты между собой, видим, что первый и третий, а также второй и четвёртый байты одинаковые. Следовательно, различных символов всего три.
1.12. Всего на экране монитора 1280х1024 = 1310720 точек. Для кодирования каждой из точек, которые могут быть окрашены в 256 цветов (256 = 28) требуется 8 бит или 1 байт. Т.о., для кодирования всего изображения требуется 1310720 байт = 1,25 · 220 байт = 1,25 Мбайт.
1.13. Выравниваем размерности в левой и правой частях уравнения c учётом того, что 1 Кбайт = 213 бит. Затем приводим обе части к одному основанию 2. Имеем: 23х = 25 · 213 или 23х = 218 . Переходим к равносильному уравнению 3х = 18, откуда х = 18:3 = 6.
1.14. Выравниваем размерности с учётом того, что 1 Кбайт = 213 бит и 1 Мбайт = 223 бит. Приводим оба уравнения к одному основанию 2.
| 2х+2 = 23(y-5) · 213 , | х+2 = 3y-15+13 , |
| 22y-1 · 223 = 24(x-3) | 2y-1+23 = 4x-12 , |
откуда x = 11, y = 5.
1.15.
а) 7 (чтобы получить следующее число, нужно к предыдущему прибавить 2: а1= 1, ai = ai-1 + 2, i = 2, 3, …);
б) 10 (чтобы получить следующее число, нужно от предыдущего отнять 5: а1= 20, ai = ai-1 — 5, i = 2, 3, …);
в) 8 (чтобы получить следующее число, нужно предыдущее умножить на 2: а1= 1, ai = ai-1 · 2, i = 2, 3, …);
г) 16 (возвести в квадрат числа 1, 2, 3, … : ai = i2, i = 1, 2, 3, …);
д) 64 (возвести в куб числа 1, 2, 3, … : ai = i3, i = 1, 2, 3, …);
е) 24 (чтобы получить очередное число, нужно предыдущее умножить на номер числа: а1= 1, ai = ai-1 · i, i = 2, 3, …);
ж) 8 (чтобы получить следующее число, нужно предыдущее разделить на 2: а1= 128, ai = ai-1 : 2, i = 2, 3, …);
з) 69 (чтобы получить следующее число, нужно предыдущее умножить на 2 и к полученному произведению поочерёдно прибавлять и вычитать единицу: а1= 4, ai = 2ai-1 + (-1)i, i = 2, 3, …);
и) 32 (а1= 1, а2= 2, ai = ai-1 · ai-2, i = 3, 4, …);
к) 26 (а1= 2, ai = i2 + (-1)i-1, i = 2, 3, …);
л) 81 (а1= 1, а2= 3, ai = а1·а2·….·ai-1, i = 3, 4, …)
м) с (выписаны первые буквы цветов радуги: с — «синий»);
н) 25 (число в скобках есть разность между числами вне скобок);
о) 74 (удвоенная сумма чисел, стоящих вне скобок);
п) 52 (полуразность чисел, стоящих вне скобок).