Информация, системы

Информация. Виды и свойства информации

Информация является фундаментальным понятием и не имеет строгого определения. Многие науки предлагают свое видение этого понятия: философия, антропология, физика, биология, экономика, информатика и др.

Понятие информация произошло от латинского слова «informatio», что означает разъяснение, осведомление, изложение.

Норберт Винер писал: «Информация — это информация, а не материя или энергия».

Материя и энергия никуда не исчезают, а только переходят из одной формы в другую. В отличие от них информация может появляться и исчезать.

Под информацией в информатике будем понимать сведения, отражающие свойства и состояния объектов, явлений и процессов в природе, обществе, технических системах, которые уменьшают степень неопределенности и неполноту знаний о них.

Эффективность использования информации во многом зависит от ее качества. Качество информации определяется такими ее свойствами, как: достоверность, полнота, актуальность, полезность, понятность и др.

Достоверность информации определяется ее свойством, отображать действительное, реальное состояние объектов или процессов.

Полнота информации означает, что ее достаточно для принятия правильных решений или получения объективных выводов.

Актуальность информации определяется степенью ее ценности в заданный момент времени.

Полезность информации оценивается возможностью решать на ее основе все необходимые задачи.

Понятность характеризует степень восприятия информации получателем.

Представление информации

Представление информации в живой природе и технике осуществляется в различных формах.

Цифровой способ представления информации является дискретным способом.

В современном компьютере обрабатывается числовая, текстовая, графическая и звуковая информация. Процессор обрабатывает информацию, представленную в цифровой форме.

Под кодированием информации понимается процесс ее преобразования в соответствии с определенными правилами. В процессе кодирования изменяется форма представления информации.

Процесс обратный кодированию называют декодированием.

Числовая информация в компьютере представлена в виде двоичных чисел в двух формах с фиксированной и плавающей запятой (точкой).

Для кодирования текстовой информации в компьютере используются кодовые таблицы, например ASCII или Unicode.

Для создания и сохранения графических объектов в компьютере используется два вида представления изображений: растровое и векторное.

Растровое изображение – это совокупность точек (пикселей). Координаты каждой точки и ее свойства цвет, яркость выражаются с помощью двоичных чисел. Векторное изображение представляется совокупностью математических значений свойств объектов изображения.

Меры информации

Рассматривая меры информации, мы будем использовать понятие данные. Так как с понятием информация в информатике тесно связано понятие данные.

Данные — это информация, представленная в формализованном виде, пригодном для автоматической обработки техническими устройствами, при участии человека.

В зависимости от способа измерения информации используются различные единицы измерения.

                Бит(bit) – минимальное количество информации, для кодирования которой достаточно одного двоичного разряда. Слово «бит» сформировано из двух английских слов: binary (двоичный), digit (знак). Бит может принимать только два значения: 0 или 1.

Для удобства используется единица измерения количества информации – байт (byte), который состоит из 8 последовательных и взаимосвязанных бита.

1 байт = 2³ бит=8 бит.

Максимальное число в десятичной системе счисления, которое может разместиться в одном байте равно 255.

бит	бит	бит	бит	бит	бит	бит	бит
1	1	1	1	1	1	1	1

11111111₂= 255₁₀

При работе с большими объемами информации используются и более крупные единицы измерения объема данных:

1 кбайт (килобайт) = 1024 байт = 2¹⁰ байт.

1 Мбайт (мегабайт) = 1024 кбайт = 2²⁰ байт.

1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт.

1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт.

                Тезаурус – это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

Когда к пользователю поступают новые сообщения, он извлекает из них только те сведения, которые дополнят уже имеющуюся у него информацию (его тезаурус) об интересующем объекте.

Например, если пользователь не понимает поступающую информацию, то его тезаурус равен нулю S_p » 0. Если же пользователь знает об интересующем его объекте «практически все», то его тезаурус фактически является бесконечным: S_p ®¥.

Информационные модели

Человек постоянно использует модели окружающего мира. Понятие модель и моделирование не являются для нас новыми понятиями. Под моделью понимается объект, используемый с какой-то целью вместо другого объекта.

 Процесс моделирования позволяет создавать и исследовать разные модели. Модели могут быть разделены на два больших класса материальные и информационные.

Информационная модель – это совокупность информации, описывающая наиболее существенные свойства, состояния объекта, процесса, явления, представленная в знаковой или образной форме.

Информационные модели описывают объекты, которые могут быть разделены на объекты реального мира, роли, события, взаимодействия и т.д.

Рассматривая любую информационную модель, мы связываем ее с определенным носителем информации: бумагой, видеопленкой, магнитным диском и др.

Информационные модели, описывающие объекты, явления, процессы, в определенный момент времени, без учета их изменений в пространстве и времени называются статическими информационными моделями.

Статическими информационными моделями являются, например структура кристаллов или современная классификация животного мира.

Динамические информационные модели отражают изменения свойств и характеристик объектов, развитие систем, движение механизмов и т.д.

Системы и информационные системы

Человек соприкасается с различными по своему назначению системами в быту, на производстве, в обучении, медицине, в других сферах деятельности. Системы существуют в живой и неживой природе.

Слово система (systema) имеет греческое происхождение и означает целое, состоящее из частей.

Мы часто встречаем такие слова, как биосистема, экологическая система, государственная система, система обучения, социального обеспечения, здравоохранения и т.д. Практически любой механизм, который работает, или устройство можно назвать сложной системой: компьютер, телевизор, автомобиль, банкомат.

Разные науки подходят к определению системы по-разному, поэтому строгого определения этого понятия не существует.

Под системой будем понимать целостную совокупность элементов, которые находятся в определенных связях или отношениях друг с другом.

Добавление к понятию «система» слова «информационная» позволяет нам определить ее основное функциональное назначение – работа с информацией.

Информационная система (ИС) – целостная взаимосвязанная совокупность средств и методов сохранения, обработки, поиска и выдачи информации, обслуживаемая и используемая человеком.

Любая современная информационная система состоит из подсистем, включающих техническое, программное, информационное, организационное и правовое обеспечения.

Техническое обеспечение включает в себя комплекс технических средств, обеспечивающих работу ИС: компьютеры разных моделей, устройства сбора, накопления, обработки, выдачи и передачи информации, различная оргтехника и т.д.

Программное обеспечение ИС представляет собой совокупность компьютерных программ, математических методов обработки информации, предназначенных для реализации необходимых системе целей и задач.

Информационное обеспечение таких ИС имеет единую систему классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, создаваемых согласно международным и государственным стандартам.

Организационное и правовое обеспечения ИС включают в себя определение порядка работы обслуживающего персонала, правовые нормы, регламентирующие порядок получения и доступа к информации пользователей.

Существуют различные классификации информационных систем по функциональному назначению, области применения, уровням автоматизации.

Информационно-поисковые (справочные)системы – предназначены для поиска и записи информации в информационных фондах: базах данных, каталогах, архивах и т. д. Примером таких систем являются: справочная служба телефонной сети, аэропортов и вокзалов, электронные каталоги библиотек.

Географические информационные системы (геоинформационные системы) — это информационные системы, которые обеспечивают сохранение, обработку и поиск географических данных. Такие данные представлены электронными географическими картами различных частей света, стран, дорог.

Управленческие информационные системы представляют собой большой класс систем используемых на производстве и бизнесе. В зависимости от трех уровней управления, такие системы разделяются на ИС: операционного (нижнего) уровня управления, принятия тактических и стратегических решений.

Наука информатика совместно с кибернетикой, электроникой, биологией занимаются разработкой ИС искусственного интеллекта, которые должны быть наделены способностью думать, видеть, слышать, говорить и даже чувствовать.

                Экспертные системы относятся к информационным системам, основанным на работе с базами знаний. Такие системы являются консультантами и способны на базе знаний выполнять логические выводы, а также предлагают ответы на вопросы пользователей.