Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объем сообщения

В каком виде существует информация

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.

Предметы, процессы, явления материального или нематери­ального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информацион­ных свойств, называются информационными объектами.

Как передается информация

Информация передается в виде сообщений от некоторого ис­точника информации к ее 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 (рис. 1).

Рис. 1.

Пример 1. Сообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передается приёмнику (телезрителю) от источника - специалиста-метеоролога посредством канала связи - телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.

Пример 2. Живое существо своими органами чувств (глаз, ухо, кожа, язык и т. д.) воспринимает информацию из внешнего мира, перерабатывает ее 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.

3. Как измеряется количество информации

Какое количество информации содержится, к примеру, в тексте романа «Война и мир», во фресках Рафаэля или в генетиче­ском коде человека? Ответы на эти вопросы наука не дает и, по всей вероятности, даст не скоро.

А возможно ли объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является следующий вывод:

В определенных, весьма широких условиях можно пренебречь качественными особенностями информации, выразить ее количество числом, а также сравнить количество информации, содержащейся в различных группах данных.

В настоящее время получили распространение подходы к оп­ределению понятия «количество информации», основанные на том, что информацию, содержащуюся в сообщении, можно нестрого трактовать в смысле ее новизны, или, иначе, уменьшения неопреде­ленности наших знаний об объекте.

Ниже представлены два подхода такого рода. В них использу­ются математические понятия вероятности и логарифма.

Американский инженер Р. Хартли в 1928 г. процесс получения информации рассматривал как выбор одного сообщения из конечного наперед заданного множества из N равновероятных сообщений, а ко­личество информации I, содержащейся в выбранном сообщении, опре­делял как двоичный логарифм N.

Формула Хартли:

I = log₂N

Допустим, нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: I = log₂100 = 6,644.

Таким образом, сообщение о верно угаданном числе со­держит количество информации, приблизительно равное 6,644 единицы информации.

Приведем другие примеры равновероятных сообщений:

1) при бросании монеты: «выпала решка», «выпал орел»;

2) на странице книги: «количество букв будет числом четным», «количество букв будет числом нечетным».

А теперь определим, являются ли равновероятными сообщения «первой выйдет из дверей здания женщина» и «первым выйдет из дверей здания мужчина».

Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Все зависит от того, о каком имен­но здании идет речь. Если это, например, станция метро, то вероятность выйти из дверей первым одинакова для мужчины и женщины, а если это военная казарма, то для мужчины эта вероятность значительно выше, чем для женщины.

Для задач такого рода американский ученый Клод Шеннон предложил в 1948 г. другую формулу определения количества ин­формации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность со­общений в наборе

Формула Шеннона:

I= -[p₁Log(p₁)+ p₁Log(p₁)+ p₁Log(p₁)+ … + p₁Log(p₁) ]

где p_i - вероятность того, что именно i-e сообщение выделено в наборе из N сообщений.

Заметим, что если вероятности p₁...,p_N равны, то каждая из них равна 1/N и формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

Помимо двух рассмотренных подходов к определению количества информации, существуют и другие. Важно помнить, что любые теоретические результаты применимы лишь к определенному кругу случаев, очерченному первоначальными допущениями.

4. Единицы измерения информации

В качестве единицы информации условились принять один бит (англ. bit - binary digit - двоичная цифра).

Бит в теории информации - количество информации, необходимой для | различения двух равновероятных сообщений. В вычислительной технике J битом называют наименьшую «порцию» памяти, необходимую для хранения одного из двух знаков «О» и «1», используемых для внутримашинного представления данных и команд.

Бит слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица - байт, равная восьми битам. Именно восемь бит требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256 = 2⁸).

Широко используются также еще более крупные производные единицы информации:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2¹⁰ байт

1 Мегабайт (Мбайт) — 1024 Кбайт = 2²⁰ байт

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт

В последнее время в связи с увеличением объемов обрабаты­ваемой информации входят в употребление такие производные еди­ницы, как:

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2⁵⁰ байт

За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимой для различения, например, десяти равно­вероятных сообщений. Это будет не двоичная (бит), а десятичная (дит) единица информации.

5. Что можно делать с информацией

Информацию можно:

создавать;	принимать;	комбинировать;	хранить;
передавать;	копировать;	обрабатывать;	искать;
воспринимать;	формализовать;	делить на части;	измерять;
использовать;	распространять;	упрощать;	разрушать
запоминать;	преобразовывать;	Собирать;	и т.д.

Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.

6. Свойства информации

Информация обладает следующими свойствами:

· достоверность;

· ценность;

· понятность;

· краткость

· полнота;

· своевременность;

· доступность и т.д.

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,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 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 найдет применение и каких-либо видах деятельности человека.

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.

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, всевозмож­ных инструкциях.

7. Что такое обработка информации

Обработка информации - получение одних информационных объектов из других путем выполнения некоторых алгоритмов.

Обработка является одной из основных операций, выполня­емых над информацией, и главным средством увеличения объема 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.

8. Что такое информационные ресурсы и информационные технологии

Информационные ресурсы - это идеи человечества и указания по реализации этих идей, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство.

Это книги, статьи, патенты, диссертации, научно- исследовательская и опытно-конструкторская документации, техни­ческие переводы, данные о передовом производственном опы­те и др. Информационные ресурсы (в отличие от всех других видов ресурсов - трудовых, энергетических, минеральных и т. д.) тем быстрее растут, чем больше их расходуют.

Информационные технологии - это совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации.

Человечество занималось обработкой информации тысячи лет. Первые информационные технологии основывались на использова­нии счетов и письменности. Около пятидесяти лет назад началось исключительно быстрое развитие этих технологий, что в первую оче­редь связано с появлением компьютеров.

Внастоящее 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 представляет самую 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.

9. 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.