Note de curs pe tema: "Informații. Proprietăți ale informațiilor." Concepte de bază ale informaticii. Informații analogice și digitale
Cuvântul " informație „Vine de la cuvântul latin informatio, care înseamnă informare, explicație, familiarizare.Conceptul de „informație” este de bază într-un curs de informatică, dar este imposibil de definit prin alte concepte, mai „simple”.
Conceptul de „informație” este folosit în diverse științe, iar în fiecare știință este asociat conceptul de „informație”. diverse sisteme concepte.Informații în biologie : Biologia studiază natura vie și conceptul de „informație” este asociat cu comportamentul adecvat al organismelor vii. În organismele vii, informațiile sunt transmise și stocate folosind obiecte de natură fizică diferită (starea ADN), care sunt considerate semne ale alfabetelor biologice. Informațiile genetice sunt moștenite și stocate în toate celulele organismelor vii . Abordare filozofică : Informația este interacțiune, reflecție, cunoaștere.Abordare cibernetică : Informație – acestea sunt caracteristicile semnalului de control transmis prin linia de comunicație
Se pot distinge următoarele abordări pentru determinarea informațiilor:
* tradițional (obișnuit)- utilizat în informatică:informație- acestea sunt informații, cunoștințe, mesaje despre starea de fapt pe care o persoană o percepe din lumea înconjurătoare folosind simțurile (viziunea, auzul, gustul, mirosul, atingerea).
* probabilistică- utilizat în teoria informației:informație– acestea sunt informații despre obiecte și fenomene mediu inconjurator, parametrii, proprietățile și starea acestora, care reduc gradul de incertitudine și cunoașterea incompletă a acestora.
Pentru o persoană: Informația este cunoaștere de la care primește diverse surse folosind simțurile
Cunoștințele sunt împărțite în două grupe:
1. Declarativ– de la cuvântul declarație (declarații, mesaje) începe cu cuvintele „Știu că...”;
2. Procedural- definiți acțiunile pentru atingerea unui obiectiv, începeți cu cuvintele „Știu cum...”
Clasificarea informatiilor:
Pe cale de percepție - vizual, auditiv, tactil, olfactiv, gustativ;
Prin formular de prezentare –Text, numeric, grafic, muzical, combinat etc.
După semnificaţia socială : Masa- cotidian, socio-politic, estetic
Special- stiintifica, tehnica, manageriala, productie
Personal– cunoștințele, aptitudinile, intuiția noastră
Proprietățile de bază ale informațiilor :
Obiectivitate - nu depinde de nicio opinie
Credibilitate – reflectă adevărata stare a lucrurilor
Completitudine – suficient pentru înțelegere și luare a deciziilor
Relevanţă – important și esențial pentru timpul prezent
Valoare (utilitate, semnificație) - oferă o soluție la problemă, este necesar pentru a lua deciziile corecte
Înțelegerea (claritatea) – exprimată într-un limbaj pe care destinatarul poate înțelege
În plus, informațiile au următoarele proprietăți:
1) Proprietăți atributive (atributul este o parte integrantă a ceva). Cele mai importante dintre ele sunt: - discretitatea (informația este formată din părți separate, semne) și continuitatea (capacitatea de a acumula informații)
2) Proprietăți dinamice asociate cu modificări ale informațiilor în timp:
Copierea – reproducerea informațiilor
Transfer de la sursă la consumator
Traducerea dintr-o limbă în alta
Transferați pe alt mediu
Îmbătrânirea (fizică - purtătoare, morală - valoare)
3) Proprietăți practice - volumul şi densitatea informaţiei
Informațiile sunt stocate, transmise și procesate sub formă simbolică (semn). Aceleași informații pot fi prezentate sub diferite forme: 1)Scrierea semnelor, formată din diverse semne, printre care se disting cele simbolice sub formă de text, numere, speciale. personaje; grafic; tabelar etc.; 2)Sub formă de gesturi sau semnale; 3)Oral forma verbala(vorbi)
Informațiile sunt prezentate folosind limbaje ca sisteme de semne, care sunt construite pe baza unui alfabet specific și au reguli pentru efectuarea operațiunilor asupra semnelor.
Limba– un anumit sistem de semne pentru prezentarea informațiilor. Exista:
Limbi naturale – limbi vorbite în formă orală și scrisă. În unele cazuri, limbajul vorbit poate fi înlocuit cu limbajul expresiilor faciale și al gesturilor, limbajul semnelor speciale (de exemplu, semnele rutiere);
Limbi formale – limbi speciale pentru diverse domenii ale activității umane, care se caracterizează printr-un alfabet strict fixat, reguli mai stricte de gramatică și sintaxă. Acesta este limbajul muzicii (note), limbajul matematicii (numere, simboluri matematice), sisteme de numere, limbaje de programare etc.
Baza oricărei limbi este alfabet – un set de simboluri/semne. Numărul total de caractere din alfabet este de obicei numit puterea alfabetului .
Purtători de informații – un mediu sau corp fizic pentru transmiterea, stocarea și reproducerea informațiilor. (Acestea sunt electrice, luminoase, termice, sonore, semnale radio, discuri magnetice și laser, publicații tipărite, fotografii etc.)
Procesele informaționale - acestea sunt procese asociate cu primirea, stocarea, procesarea și transmiterea informațiilor (adică acțiuni efectuate cu informații). Acestea. Acestea sunt procese în timpul cărora conținutul informațiilor sau forma de prezentare a acesteia se modifică.
Pentru asigurarea procesului de informare sunt necesare o sursă de informare, un canal de comunicare și un consumator de informații.Sursa transmite (trimite) informații, iar receptorul o primește (percepe). Informația transmisă călătorește de la sursă la receptor folosind un semnal (cod). Schimbarea semnalului vă permite să obțineți informații
Unități didactice: Informatică. Conectarea informaticii cu alte domenii ale stiintei si tehnologiei. Conceptul de informare. Tipuri de informații și metode de prelucrare a acestora. Procesele informaționale. Unitate procesele informaţionaleîn viața sălbatică, societate, tehnologie. Activitati de informare persoană.
Întrebări de studiat:
Subiect de informatică. Conceptul de „informație”. Proprietățile informațiilor.
Activitatea de informare umană. Procesele informaționale: stocarea, transmiterea, prelucrarea informațiilor.
Creaturi și substanțe ca purtători de informații.
Fiecare știință are propriul subiect și obiect. Obiectul științei este clasa de fenomene pe care le studiază. Subiectul științei este unghiul său de vedere asupra obiectului său. Obiectele unor științe pot coincide, așa cum este cazul geo grafica si geo logica. Singurul lor obiect este planeta Pământ. Subiectul geologiei este intestinele pământului, subiectul geografiei este suprafața planetei. Obiectul chimiei sunt substanțele. Subiectul chimiei este legile transformării substanțelor unele în altele.
Informatica are, de asemenea, propriul obiect si subiect. Obiectul informaticii este informația. Definiția materiei de informatică reflectă trăsăturile acesteia: informatica este o disciplină științifică tânără care studiază procesele de stocare, prelucrare și transmitere a informațiilor. Pentru a explica și a clarifica subiectul științei, este folosită sintagma „metodă a științei”. „Metoda informatică” este înțeleasă ca procesarea informațiilor folosind dispozitive electronice de calcul, mașini de calcul și calculatoare. Termenul rusesc „informatică” corespunde expresiei engleze „informatică” și cuvântului francez „informatique”.
Viața este atât de complexă și diversă încât fiecare este liber să înțeleagă Ce este „informație” în felul ei. Aceasta înseamnă că „informația” este un concept neclar. Puteți găsi următoarea definiție a informațiilor: informații despre lumea înconjurătoare și despre procesele care au loc în ea, percepute de o persoană direct cu ajutorul simțurilor sau cu ajutorul dispozitive speciale(termometru, barometru, contor Geiger etc.). Această definiție dezvăluie bun simț concepte de informaţie utilizate în comunicarea de zi cu zi.
În diferite domenii ale științei, termenul „informație” înseamnă lucruri semnificativ diferite.
- V teoria informaţiei Informația este înțeleasă ca informație care reduce incertitudinea,
- V teoria managementului- informatii primite si utilizate in scopul pastrarii, imbunatatirii si dezvoltarii unui sistem social sau tehnic;
- V film documentar- informații înregistrate pe hârtie sub formă de text (sub formă de text, numeric, simbolic, grafic sau tabelar);
- V teoria semantică- informatii care sunt noi;
- V tehnologie- mesaje transmise sub formă de semnale luminoase, impulsuri electrice etc.;
- V criptografie(știința scrierii secrete, arta criptării) - un text (lanț de semnale) care este supus modificării (protecției) după reguli acceptate astfel încât să devină de neînțeles pentru persoanele neinițiate;
- V filozofie- reflectarea realității înconjurătoare în mintea umană sub forma unei imagini informatice sistemice a lumii.
Cuvântul „Informația” a venit la noi în secolul al XVIII-lea din limba poloneză. Potrivit lui Antonio Meneghetti, cuvântul „informație” provine din latinescul „in actio formo” - „formă conținută în acțiune”. Acțiunea este rezultatul formei interne care o precede. De aici „forma în acțiune”, „direcția în acțiune”, „modul de acțiune”.
Puteți lua în considerare și romanisme cu același cuvânt rădăcină pentru „informație”:
| In rusa | În latină | Sens |
| Formăție | Formatio (din invatamantul latin) |
1. În sociologie – societate pe în această etapă dezvoltarea sa, din punct de vedere istoric anumit tip societate. |
| De formăție | De formattio |
1. O modificare a volumului sau a formei unui corp solid sub influența unei forțe externe (tensionare, compresiune, forfecare, torsiune, încovoiere). |
| Transă formăție | Trans formattio | transformare, transformare |
| În formăție | În formattio | conștientizare; un mesaj care informează despre starea lucrurilor sau despre cineva. activități, informații despre ceva. |
Dificultăți în definirea a ceea ce este „informația”.
Diferite puncte de vedere asupra informației formează baza a numeroase (mai mult de o duzină) teorii ale informației care exprimă aspecte individuale ale acestui fenomen complex.
Să aflăm dacă prietenul nostru este acasă sau nu? Se vor obține aceste informații și de ce fel? Este firesc să presupunem că informațiile vor fi primite: ei nu știau înainte, au sunat și au aflat. Aceasta este informație, sau mai precis: informația este o creștere a cunoștințelor.
Următoarea întrebare este: câte informații vom obține? Pentru a face acest lucru, conectați cantitatea de informații primite cu gradul de surpriză. Cu cât mesajul este mai neașteptat, cu atât conține mai multe informații.
Dacă nu ne găsim prietenul acasă timp de lucru, atunci informațiile obținute nu vor fi mari. Dar dacă noaptea? Astfel, cantitatea de informații este asociată cu probabilitatea unui eveniment: cu cât este mai puțin probabil ca evenimentul să aibă loc, cu atât mai multe informatii conține un mesaj că a fost finalizat.
Volumul de informații este influențat nu numai de probabilitatea unui eveniment, ci și de interesul față de acesta al persoanei care a primit acest mesaj. Evaluând cantitatea de informații din mesajul că „Dl N.N. Nu mi-am petrecut noaptea acasă în seara asta” depinde de cine ești - colegul sau soția lui. În primul caz, informațiile pot părea nesemnificative în cel de-al doilea caz, informațiile vor avea o importanță enormă.
Măsurarea cantității de informații este legată de consecințele acesteia asupra comportamentului uman. Dacă aceste consecințe nu necesită măsurarea comportamentului, atunci informațiile sunt puține sau deloc disponibile. Dar dacă trebuie să alergi undeva cu capul înainte după ce ai primit un mesaj, atunci poți spune cu siguranță că informațiile primite sunt grozave.
Procesarea informațiilor de către un computer vă permite să obțineți ceva la ieșire care nu a fost furnizat la intrarea computerului. Dacă introduceți două numere și o operație de multiplicare la intrarea mașinii, atunci datele nu conțin produsul dorit, care va fi rezultatul lucrului mașinii pentru a rezolva problema specificată. Prin urmare, putem presupune că computerul produce, i.e. creează informații noi.
Există și alte idei despre procesul de prelucrare a informațiilor folosind un computer. Se crede că transformările regulate schimbă doar forma de prezentare a informațiilor, fără a introduce ceva fundamental nou. Acestea. expresiile de la intrarea mașinii „2x2” și rezultatul „4” sunt în esență aceleași înregistrări. Rezultatul acestei abordări de înțelegere a informațiilor este că mașina produce informații noi numai atunci când face erori în calcule.
Abordări pentru înțelegerea termenului „informații”Există mai multe abordări a ceea ce este informația. Până în secolul al XX-lea, cuvântul „informația” însemna unele informații, date, cunoștințe despre ceva. Aceasta poate fi numită o interpretare obișnuită, de zi cu zi, a termenului „informații”.
Deci, primul nivel de înțelegere, așa cum am menționat mai sus: informațiile utilizate în comunicarea de zi cu zi sunt informații despre lumea înconjurătoare și procesele care au loc în ea, percepute de o persoană în mod direct (folosind simțurile) sau folosind dispozitive speciale (termometru, barometru și etc. .).
Nivelul 2: În același timp, a existat și o interpretare a teologilor (teologi), revenind la învățătura lui Aristotel Stagirites despre formă. „Forma” (το μορφη) este ceea ce determină funcția unui obiect, scopul acestuia, la ce sau pentru ce servește obiectul. Informația este o consecință, o urmă a influenței Creatorului, demiurgul asupra creaturilor sale, o reflecție, imaginea creatorului în creația sa, ștampila creatorului asupra creației sale (omul este creat după chipul și asemănarea lui). Dumnezeu). Adică informația este un mediator al formei și materiei.
Un exemplu este tricotarea unui pulover: nu te poți îmbrăca într-un ghem de lână, funcția unui pulover este determinată de forma acestuia, pentru a face un pulover aveți nevoie de lână, ace de tricotat, o persoană cu brațe, un cap și priceput la tehnologie de fabricație. Aceasta înseamnă că un pulover, ca orice produs, orice obiect al lumii materiale, poartă informații despre crearea sa, originea și ce a pus creatorul în el. Prin urmare, informația este asociată cu esența subiectului.
Informația poate fi „citită” dintr-un obiect în curs de studiere (de la o substanță, ființă, formare materială, produs), „dezobiectată”. Informațiile despre un obiect pot fi obținute de la el însuși în aproximativ același mod în care se obține un miez de nucă dintr-o coajă. După deobiectivizare, informațiile pot fi înregistrate folosind orice sistem de semne pe un mediu extern sau în structurile nervoase ale unei ființe vii, a unei persoane. Apoi informația poate fi „obiectivată” o dată sau în mod repetat, întruchipată într-un produs (serie de produse).
Al 3-lea nivel de înțelegere a termenului „informație” este științific (fizic și matematic). Din acest punct de vedere, informația este o măsură de reducere a incertitudinii cunoștințelor noastre despre ceva.
Nivelul 4: interpretarea filozofică a conceptului de „informație”. Înțeleasă ca un atribut al materiei (sau esența lucrurilor), informația este definită de filozofi ca o „măsură a ordinii”, „măsură a organizării” sau „măsura entropiei” materiei.
Informația ca cunoaștere.„Informația pentru persoană” este uneori înțeleasă mai convenabil ca cunoștințe obținute din diverse surse. O persoană are nevoie de cunoștințe pentru a supraviețui și a trăi. Cunoștințele pot fi împărțite după cum urmează:
Informațiile pot fi citite un fel special resursă. Prin „resursă” înțelegem, de obicei, un stoc de cunoștințe despre obiectele materiale, despre caracteristicile lor energetice, structurale sau orice alte caracteristici (ale obiectelor). Resursele informaționale sunt considerate inepuizabile și necesită metode semnificativ diferite de reproducere și actualizare decât resursele materiale. Resursele informaționale pot fi caracterizate prin raportul dintre creșterea lor (apar cunoștințe noi) și învechire (unele cunoștințe își pierd fiabilitatea). Se știe că în ultimii 40 de ani, volumul noilor cunoștințe a crescut atât de mult încât țara noastră avea nevoie de o reformă a sistemului de învățământ.
De asemenea, trebuie menționat că informațiile acumulate de umanitate în cursul existenței sale istorice nu dispar fără urmă, ci pot deveni depășite, se pot deteriora și se pot uza.
Condițiile de amortizare a imobilizărilor necorporale din comerț și afaceri sunt definite legal prin lege. Legiuitorul consideră că activele necorporale (know, how...), ca componentă a afacerii, devin învechite (uză) în decurs de 5 ani. Să comparăm mai jos formula unui lucru și formula unei afaceri:
Diferite tipuri de informații:Informațiile care sunt independente de opinia sau judecata personală se numesc informații obiective.
Este natura umană să percepe informația subiectiv. Subiectivitatea în percepția informațiilor este caracterizată de proprietăți precum noutatea, repetabilitate, importanță, fiabilitate, accesibilitate etc. Să definim câteva dintre ele:
Informațiile care reflectă adevărata stare de lucruri se numesc de încredere
Informațiile prezentate într-o limbă accesibilă destinatarului se numesc ușor de înțeles.
Folosirea termenilor „mai multe informații” și „mai puține informații” sugerează posibilitatea de a o măsura sau cel puțin de a le corela cantitativ. Modul de măsurare a informațiilor este tratat în alte subiecte curs şcolar informatică.
Atunci când se analizează informații de origine socială, proprietățile acesteia, cum ar fi adevărul, actualitatea, valoarea, completitudinea, semnificația practică etc. pot trece în prim-plan. Să definim câțiva termeni:
Informațiile care sunt semnificative și importante în acest moment se numesc relevante.
Informațiile care pot fi folosite pentru a rezolva o anumită problemă se numesc utile.
Informațiile suficiente pentru a rezolva problema se numesc complete.
Informațiile care corespund realității se numesc adevărate.
Informațiile care nu corespund realității se numesc false.
Primirea informațiilorO persoană primește informații prin simțuri în formă simbolică (simbolică). Din această parte, informația poate fi înțeleasă ca conținutul unei imagini percepute, folosită pentru a selecta un program de acțiune dintre mai multe posibile. Un exemplu de procese informaționale pot fi procesele de primire, căutare, stocare, transmitere, procesare și utilizare a informațiilor.
După modul în care o persoană percepe informația, de obicei se disting următoarele tipuri: vizual (vizual), sonor (auditiv), tactil (tactil), olfactiv (odoral), gustativ. Dar nu trebuie să uităm de sentimentul gravitației, care ajută la perceperea aparatului nostru vestibular, care semnalează și o persoană despre o schimbare a poziției corpului său în spațiu. Receptorii interni ai corpului ne semnalează corect sau defecțiune corpurile noastre. Știința clasifică receptorii mușchilor noștri ca fiind tactili. Se știe că atunci când nervul motor al unui membru este deteriorat, acesta se oprește din mișcare, iar persoana încetează să-l simtă.
Cum îi explici altcuiva ce este „acasă”? Este imposibil să spui imediat ce este o „casă” fără un dicționar explicativ al limbii ruse. Dacă îi explicați unei persoane de altă cultură (străin) ce este o „casă”, vă puteți desena ideea unei case (imaginea unei case stocate în ideile noastre despre lume) în 15 secunde oamenii își desenează ideile despre o casă, le poți cere să arate desenele unul altuia. Acest lucru ne va servi ca o ilustrare clară a ceea ce este „conținutul unei imagini percepute”. Oamenii de aceeași cultură vor avea aceleași imagini cu case.
Stocare a datelor
O persoană stochează informații în propria memorie sau pe unele suporturi externe în înregistrare simbolică. Informațiile pe care le amintim ne sunt întotdeauna la dispoziție. O persoană își poate numi memoria operațională, internă.
Stocarea externă a informațiilor este a noastră memorie externa, datele din care sunt citite în nostru RAM. Pentru a-l citi, trebuie să cunoașteți codul simbolurilor cu care sunt înregistrate informațiile (vorbire, text, grafic, gest, steag etc.) sau să aveți dispozitive tehnice care convertesc informațiile dintr-un cod tehnic într-unul care poate fi citit de om. .
Transferul de informațiiInformațiile sunt transmise sub formă de mesaje care determină formele și prezentarea informațiilor transmise (o piesă muzicală, un program de televiziune, comenzi de la un controlor de trafic la o intersecție, text tipărit pe computer etc.). Se presupune că există o astfel de schemă:
Termenul „canal de comunicare” în informatică înseamnă: linie fizică (conexiune directa), telefon, telegraf sau legătură prin satelit comunicații și hardware utilizate pentru transmiterea datelor.
Informațiile sunt reținute la nivel macroscopic de un sistem destul de complex. De exemplu, există aliaje cu memorie termică. Produsele pot fi turnate din ele la temperatura fixă. Dacă un produs este deformat după ce s-a răcit și apoi s-a încălzit la temperatura la care a fost creat produsul, acesta va reveni la forma inițială. Când un magician ia în mâini o linguriță rece făcută dintr-un astfel de material și o ține în palmă o vreme, aceasta se îndoaie. În acest moment, publicul este convins că magicianul „îndoaie lingura cu privirea”.
Dacă vorbim despre transferul de informații, atunci aceasta este o caracteristică a capacității sale de a copia, adică. informația poate fi „rememorată” de un alt sistem macroscopic și în același timp rămâne egală cu ea însăși. Acesta este modul în care informațiile sunt reproduse în alte obiecte sau subiecte.
Informația își poate schimba forma și modul de existență (schimba aspectul, transforma). Se știe că o persoană își amintește de oamenii pe care i-a întâlnit în această viață. Dar oamenii înșiși – sursele amintirilor – rămân în afara capului nostru. La copiere, cantitatea de informații nu se modifică. La ștergere, informația este transformată astfel încât cantitatea acesteia scade sau devine egală cu zero.
Prelucrarea informațiilor include procese precum:
- primind informație nouă din aceasta cale calcule matematice sau raționament logic;
- schimbarea formei de prezentare a informațiilor fără modificarea conținutului acesteia (traducerea textului dintr-o limbă în alta, codificare);
- organizarea (sortarea) informațiilor după criteriul selectat;
- căutare informatie necesaraîntr-o serie de informații (număr de telefon în carte de telefoane, traducerea unui cuvânt într-un dicționar străin, informații despre un zbor cu avionul în programul aeroportului).
Ar fi potrivit să ne gândim la asta: informațiile despre un lucru sunt conținute în lucrul în sine (structura sa internă), sau în descrierea acestui lucru făcută pe medii externe. Aceasta înseamnă că este imposibil să stocați informații fără un mediu tangibil. Atunci informația poate fi înțeleasă ca rezultat al înlăturării identității abstracte a unui obiect în sine, reflectată în structura obiectului. Mișcarea substanțelor sau dezvoltarea creaturilor este reflectată și imprimată (informată) în aspectul lor exterior și organizarea internă, compoziția, structura, tectonica.
Așadar, dacă coșta de cutie a fost creată odată de un maestru armurier, iar acest maestru nu a lăsat în urmă studenți, iar cunoștințele sale despre tehnologia creării de coștă au murit odată cu el (purtatorul acestei cunoștințe), atunci aceasta nu înseamnă că secretul de a face cutie de poștă este pierdut. Lanțul de poștă în sine conține informații despre metoda creării sale și despre creatorul său, la fel ca toate celelalte ființe vii, obiecte neînsuflețite - naturale și artefacte. Ele sunt propria lor descriere a procesului de apariție. Prin urmare, afirmația este adevărată: „Ideile mor împreună cu purtătorii lor”.
Cu toate acestea, procesul de creare a unui lucru poate fi descris pe un alt obiect decât acest lucru - pe un mediu extern. Prin urmare, spionajul și inteligența diferite niveluri se străduiește să obțină, să exporte sau obiectul în sine ( dispozitiv tehnic), sau descrierea acesteia, documentatie tehnica(când este imposibil să furi sau să răscumpărați un articol).
Σταυρος Τεκτονος
Cuvântul „informație” provine din latină informație, care se traduce prin explicație, prezentare. ÎN dicţionar explicativ IN SI. Dahl nu are cuvântul „informație”. Termenul „informație” a intrat în uz în limba rusă de la mijlocul secolului XX.
În cea mai mare măsură, conceptul de informație își datorează răspândirea lui două direcții științifice: teoria comunicăriiȘi cibernetică. Rezultatul dezvoltării teoriei comunicării a fost teoria informaţiei, fondată de Claude Shannon. Cu toate acestea, K. Shannon nu a definit informația, dar în același timp a definit cantitatea de informații. Teoria informației este dedicată rezolvării problemei de măsurare a informațiilor.
În știință cibernetică, fondat de Norbert Wiener, conceptul de informație este central (vezi "Cibernetică"). Este general acceptat că N. Wiener a fost cel care a introdus conceptul de informație în uz științific. Totuși, în prima sa carte despre cibernetică, N. Wiener nu definește informația. „ Informația este informație, nu materie sau energie.”, a scris Wiener. Astfel, conceptul de informație, pe de o parte, se opune conceptelor de materie și energie, pe de altă parte, este plasat la egalitate cu aceste concepte în ceea ce privește gradul de generalitate și fundamentalitate a acestora. De aici până macar Este clar că informația este ceva ce nu poate fi atribuit nici materiei, nici energiei.
Informații în filosofie
Știința filozofiei se ocupă de înțelegerea informației ca concept fundamental. Conform unuia dintre conceptele filozofice, informația este o proprietate a tot ceea ce există, toate obiectele materiale ale lumii. Acest concept de informație se numește atributiv (informația este un atribut al tuturor obiectelor materiale). Informația din lume a apărut odată cu Universul. In acest sens informația este o măsură a ordinii și structurii oricărui sistem material. Procesele de dezvoltare a lumii de la haosul inițial care a avut loc după „Big Bang” până la formarea sistemelor anorganice, apoi sistemele organice (vii) sunt asociate cu o creștere a conținutului de informații. Acest conținut este obiectiv, independent de conștiința umană. O bucată de cărbune conține informații despre evenimente care au avut loc în antichitate. Cu toate acestea, numai mintea curiosă a unei persoane poate extrage aceste informații.
Un alt concept filozofic al informației se numește funcţional. Conform abordării funcționale, informația a apărut odată cu apariția vieții, deoarece este asociată cu funcționarea sistemelor complexe de auto-organizare, care includ organismele vii și societatea umană. Puteți spune și asta: informația este un atribut caracteristic doar naturii vii. Aceasta este una dintre trăsăturile esențiale care separă cei vii de cei nevii în natură.
Al treilea concept filozofic al informaţiei este antropocentrică, potrivit căreia informația există doar în conștiința umană, în percepția umană. Activitatea informațională este inerentă numai oamenilor și are loc în sistemele sociale. Crearea tehnologia de informație, o persoană creează instrumente pentru activitățile sale de informare.
Se poate spune că utilizarea conceptului „informație” în Viata de zi cu zi are loc într-un context antropocentric. Este firesc ca oricare dintre noi să perceapă informațiile ca mesaje schimbate între oameni. De exemplu, mass-media sunt mijloace mass media menite să difuzeze mesaje și știri în rândul populației.
Informații în biologie
În secolul al XX-lea, conceptul de informație pătrunde știința peste tot. Biologia studiază procesele informaționale din natura vie. Neurofiziologia (o ramură a biologiei) studiază mecanismele activității nervoase la animale și la oameni. Această știință construiește un model al proceselor informaționale care au loc în organism. Informațiile venite din exterior sunt convertite în semnale de natură electrochimică, care sunt transmise de la organele senzoriale de-a lungul fibrelor nervoase la neuroni (celulele nervoase) ai creierului. Creierul transmite informații de control sub formă de semnale de aceeași natură către țesutul muscular, controlând astfel organele de mișcare. Mecanismul descris este de acord cu modelul cibernetic al lui N. Wiener (vezi. "Cibernetică").
O altă știință biologică, genetica, folosește conceptul de informație ereditară înglobat în structura moleculelor de ADN prezente în nucleele celulelor organismelor vii (plante, animale). Genetica a dovedit că această structură este un fel de cod care determină funcționarea întregului organism: creșterea, dezvoltarea, patologiile acestuia etc. Prin moleculele de ADN, informațiile ereditare sunt transmise din generație în generație.
Când studiați informatica în școala de bază (curs de bază), nu ar trebui să vă aprofundați în complexitatea problemei definirii informațiilor. Conceptul de informație este dat într-un context semnificativ:
informație- acesta este sensul, conținutul mesajelor primite de o persoană de la lumea de afara prin simțurile sale.
Conceptul de informație este dezvăluit prin lanțul:
mesaj - sens - informatie - cunoastere
O persoană percepe mesajele folosind simțurile sale (mai ales prin vedere și auz). Dacă o persoană înțelege sens, conținut într-un mesaj, atunci putem spune că acest mesaj aduce unei persoane informație. De exemplu, un mesaj într-o limbă necunoscută nu conține informații pentru această persoană, iar mesajul în limba maternă este de înțeles și, prin urmare, informativ. Informațiile percepute și stocate în memorie se reînnoiesc cunoştinţe persoană. Al nostru cunoştinţe- aceasta este o informație sistematizată (conexe) în memoria noastră.
Când dezvăluiți conceptul de informație din punctul de vedere al abordării conținutului, ar trebui să plecăm de la ideile intuitive despre informațiile pe care le au copiii. Este recomandabil să conduceți conversația sub forma unui dialog, punând elevilor întrebări la care sunt capabili să răspundă. Întrebările, de exemplu, pot fi adresate în următoarea ordine.
- Spune-ne de unde îți iei informațiile?
Probabil vei auzi ca răspuns:
Din cărți, emisiuni radio și TV .
- Azi dimineata am auzit la radio prognoza meteo .
După ce a înțeles acest răspuns, profesorul îi conduce pe elevi la concluzia finală:
- Deci, la început nu știai cum va fi vremea, dar după ce ai ascultat radioul ai început să știi. Prin urmare, după ce ați primit informații, ați dobândit noi cunoștințe!
Astfel, profesorul, împreună cu elevii, ajunge la definiția: informațiepentru o persoană, acestea sunt informații care completează cunoștințele unei persoane, pe care le primește din diverse surse.În plus, această definiție ar trebui consolidată folosind numeroase exemple familiare copiilor.
După ce am stabilit o legătură între informație și cunoștințele oamenilor, ajungeți inevitabil la concluzia că informația este conținutul memoriei noastre, deoarece memoria umanăși există un mijloc de stocare a cunoștințelor. Este rezonabil să numim astfel de informații interne, informații operaționale pe care o are o persoană. Cu toate acestea, oamenii stochează informații nu numai în propria memorie, ci și în note pe hârtie, suport magnetic etc. Astfel de informații pot fi numite externe (în relație cu o persoană). Pentru ca o persoană să-l poată folosi (de exemplu, pregătiți un fel de mâncare conform reteta culinara), trebuie mai întâi să o citească, adică transformați-l într-o formă internă și apoi efectuați unele acțiuni.
Problema clasificării cunoștințelor (și prin urmare a informațiilor) este foarte complexă. Există abordări diferite în știință. Specialiștii în domeniul inteligenței artificiale sunt implicați în mod special în această problemă. În curs de bază este suficient să ne limităm la împărțirea cunoștințelor în declarativȘi procedural. Descrierea cunoștințelor declarative poate începe cu cuvintele: „Știu că...”. Descrierea cunoștințelor procedurale - din cuvintele: „Știu cum...”. Nu este greu să dai exemple pentru ambele tipuri de cunoștințe și să-i inviti pe copii să vină cu propriile lor exemple.
Profesorul trebuie să fie bine conștient de semnificația propedeutică a discutării acestor probleme pentru cunoașterea viitoare a elevilor cu structura și funcționarea unui calculator. Un computer, ca o persoană, are memorie internă - RAM - și externă - memorie pe termen lung. Împărțirea cunoștințelor în declarative și procedurale poate fi în continuare legată de divizarea informatii de calculator pentru date - informații declarative și programe - informații procedurale. Folosind dispozitivul didactic de analogie între funcția de informare uman și computer vor permite elevilor să înțeleagă mai bine esența structurii și funcționării unui computer.
Pe baza poziției „cunoștințele unei persoane sunt informații stocate”, profesorul îi informează pe elevi că mirosurile, gusturile și senzațiile tactile (tactile) transportă informații unei persoane. Motivul pentru aceasta este foarte simplu: deoarece ne amintim mirosurile și gusturile familiare, recunoaștem obiectele familiare prin atingere, înseamnă că aceste senzații sunt stocate în memoria noastră și, prin urmare, sunt informații. De aici concluzia: cu ajutorul tuturor simțurilor sale, o persoană primește informații din lumea exterioară.
Atât din punct de vedere al conținutului, cât și din punct de vedere metodologic, este foarte important să distingem sensul conceptelor „ informație" Și " date”. Spre reprezentarea informaţiei în orice sistem de semne(inclusiv cele utilizate în calculatoare) ar trebui folosit termenul “date" A informație- Acest semnificația conținută în date, introdusă în ele de către o persoană și ușor de înțeles doar de către o persoană.
Calculatorul lucrează cu date: primește date de intrare, le prelucrează, transmite date de ieșire persoanei - rezultate. Interpretarea semantică a datelor este efectuată de o persoană. Cu toate acestea, în vorbirea colocvială și în literatură ei spun și scriu adesea că un computer stochează, procesează, transmite și primește informații. Acest lucru este adevărat dacă computerul nu este separat de persoană, considerându-l ca un instrument cu ajutorul căruia o persoană realizează procese informaționale.
1. Andreeva E.ÎN.,Bosova L.L.,Falina I.N. Bazele matematice informatică. Curs opțional. M.: BINOM. Laboratorul de cunoștințe, 2005.
2. Beshenkov S.A.,Rakitina E.A. Informatică. Curs sistematic. Manual pentru clasa a X-a. M.: Laboratorul de Cunoștințe de bază, 2001, 57 p.
3.Wiener N. Cibernetica sau controlul și comunicarea în animale și mașini. M.: Radio sovietică, 1968, 201 p.
4. Informatica. Cartea-atelier de probleme în 2 volume / Ed. IG. Semakina, E.K. Henner. T. 1. M.: BINOM. Laboratorul de cunoștințe, 2005.
5. Kuznetsov A.A., Beshenkov S.A., Rakitina E.A., Matveeva N.V., Milokhina L.V. Curs continuu de informatică (concept, sistem de module, program standard). Informatică și Educație, Nr. 1, 2005.
6. Dicţionar enciclopedic matematic. Secțiunea: „Dicționar de informatică școlară”. M.: Enciclopedia sovietică, 1988.
7.Friedland A.eu. Informatica: procese, sisteme, resurse. M.: BINOM. Laboratorul de cunoștințe, 2003.
MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERATIEI RUSE
Stat instituție educațională studii profesionale superioare
„UNIVERSITATEA DE STAT SAN PETERSBURG
INGINERIA INSTRUMENTULUI AEROSPAȚIAL”
Facultatea N4 Facultatea sisteme de calcul si programare
NOTA
PROFESOR
LUCRARE FINALIZATA
Sankt Petersburg 2011
Conceptul de informare și informatică
Concepte de bază ale informației
Majoritatea oamenilor de știință de astăzi abandonează încercările de a da o definiție strictă a informațiilor și cred că informația ar trebui considerată ca un concept primar, indefinibil, precum seturile din matematică. Unii autori de manuale oferă următoarele definiții ale informațiilor:
informație este cunoștințe sau informații despre cineva sau ceva.
informație– acestea sunt informații care pot fi colectate, stocate, transmise, procesate și utilizate.
Informatica - stiinta informatiei
sau
este știința structurii și proprietăților informațiilor, a metodelor de colectare, prelucrare și transmitere a informațiilor
sau
– informatica, studiaza tehnologia de colectare, stocare si prelucrare a informatiilor, iar calculatorul este instrumentul principal in aceasta tehnologie.
Termenul de informație provine din cuvântul latin informatio, care înseamnă informație, explicație, prezentare. În prezent, știința încearcă să găsească proprietăți și modele generale inerente conceptului multifațetat de informație, dar până acum acest concept rămâne în mare parte intuitiv și primește conținut semantic diferit în diferite ramuri ale activității umane:
1. în viața de zi cu zi, informația este orice date, informații, cunoștințe care interesează pe cineva. De exemplu, un mesaj despre orice evenimente, despre activitățile cuiva etc.;
2. în tehnologie, informația este înțeleasă ca mesaje transmise sub formă de semne sau semnale (în acest caz există o sursă de mesaje, un destinatar (receptor) de mesaje, un canal de comunicare);
3. în cibernetică, informația este înțeleasă ca acea parte a cunoștințelor care este folosită pentru orientare, acțiune activă, control, i.e. pentru a păstra, îmbunătăți și dezvolta sistemul;
4. în teoria informaţiei, informaţia este înţeleasă ca informaţie despre obiectele şi fenomenele mediului, parametrii, proprietăţile şi starea acestora, care reduc gradul de incertitudine şi cunoaşterea incompletă a acestora.
informație- Aceasta este o reflectare a lumii exterioare cu ajutorul semnelor sau semnalelor.
Valoarea informațională a unui mesaj constă în noile informații pe care le conține (în reducerea ignoranței).
Proprietățile informațiilor:
1. completitudine - proprietatea informațiilor de a caracteriza în mod exhaustiv (pentru un anumit consumator) obiectul sau procesul afișat;
2. relevanta - capacitatea informatiei de a satisface nevoile consumatorului la momentul potrivit;
3. fiabilitate - proprietatea informatiei de a nu avea erori ascunse. Informații de încredereÎn timp, poate deveni nesigur dacă devine învechit și încetează să reflecte adevărata stare de lucruri;
4. accesibilitate - o proprietate a informatiei care caracterizeaza posibilitatea de a o primi de catre un anumit consumator;
5. relevanta - capacitatea informatiei de a satisface nevoile (cererile) consumatorului;
6. securitate - o proprietate care caracterizează imposibilitatea utilizării sau modificării neautorizate a informațiilor;
7. ergonomie - proprietate care caracterizează comoditatea formei sau volumului de informaţie din punctul de vedere al unui anumit consumator.
Informația ar trebui considerată un tip special de resursă, adică interpretarea unei „resurse” ca un stoc al anumitor cunoștințe despre obiecte materiale sau caracteristici energetice, structurale sau orice alte caracteristici ale unui obiect. Spre deosebire de resursele asociate cu obiectele materiale, resurse informaționale sunt inepuizabile și implică metode semnificativ diferite de reproducere și reînnoire decât resursele materiale.
Din acest punct de vedere, putem lua în considerare următoarele proprietăți ale informațiilor:
1. memorabilitate;
2. transferabilitate;
3. reproductibilitate;
4. convertibilitate;
5. lavabilitate.
Memorabilitatea- una dintre cele mai importante proprietăți. Vom numi informația memorată macroscopică (adică scara spațială a celulei de stocare și timpul de memorare). Cu informațiile macroscopice ne ocupăm în practică reală.
Transmisibilitate informația care utilizează canale de comunicare (inclusiv cele cu interferență) a fost bine studiată în cadrul teoriei informaționale a lui K. Shannon. În acest caz, ne referim la un aspect ușor diferit - capacitatea informațiilor de a fi copiate, adică. la faptul că poate fi „rememorat” de un alt sistem macroscopic și în același timp să rămână identic cu sine. Evident, cantitatea de informații nu ar trebui să crească în timpul copierii.
Reproductibilitatea informația este strâns legată de transferabilitatea sa și nu este proprietatea sa de bază independentă. Dacă transferabilitatea înseamnă că relațiile spațiale dintre părțile sistemului între care se transmite informațiile nu ar trebui considerate semnificative, atunci reproductibilitatea caracterizează inepuizabilitatea și inepuizabilitatea informațiilor, de exemplu. că atunci când este copiată, informația rămâne identică cu ea însăși.
Proprietatea fundamentală a informaţiei este convertibilitate. Înseamnă că informația își poate schimba modul și forma existenței. Copiabilitate este un tip de transformare a informațiilor în care cantitatea acesteia nu se modifică. În cazul general, cantitatea de informații în procesele de transformare se modifică, dar nu poate crește.
Proprietate ștergerea informația nu este, de asemenea, independentă. Este asociat cu o astfel de transformare a informației (transfer), în care cantitatea acesteia scade și devine egală cu zero.
· Aceste proprietăți ale informațiilor nu sunt suficiente pentru a forma măsura ei, deoarece se referă la nivel fizic procesele informaţionale.
Informația este întotdeauna asociată cu un mediu material.
Purtătorul de informații Pot fi:
1) orice obiect material (hârtie, piatră etc.);
unde de diferite naturi: acustice (sunete), electromagnetice (lumină, unde radio) etc.;
2) o substanță într-o stare diferită: concentrația moleculelor într-o soluție lichidă, temperatură etc.
Semnal- metoda de transmitere a informatiilor. Acesta este un proces fizic care are valoare informaţională. Poate fi continuu sau discret.
Un semnal se numește discret dacă poate lua doar un număr finit de valori la un număr finit de ori.
Semnal analog- un semnal care se modifică continuu în amplitudine și timp.
Semnale care transportă informații textuale, simbolice, discret
.
Semnale analogice folosit in comunicare telefonică, radiodifuziune, televiziune.
Este inutil să vorbim despre informații în general, și nu în legătură cu un anumit tip de informații. Se poate clasifica:
· prin metode de percepție (vizuală, tactilă etc.);
· după forma de prezentare (text, numeric, grafic etc.);
· după semnificaţia socială (de masă, specială, personală).
Exemple de obținere a informațiilor:
1) difuzorul computerului scoate un sunet specific, binecunoscut lui Vasya, - prin urmare, un nou mesaj a sosit prin ICQ;
2) a fost observat fum gros dintr-un elicopter al pompierilor adânc în pădure - a fost descoperit un nou incendiu de pădure;
3) tot felul de senzori amplasați într-o zonă instabilă din punct de vedere seismologic înregistrează schimbări în situația caracteristică unui cutremur care se apropie.
Direcții principale în informatică: cibernetică, programare, tehnologie informatică, inteligenţă artificială, informatică teoretică, Sisteme de informare. Conceptul de informatică este relativ nou în vocabularul omului modern. În ciuda utilizării pe scară largă, conținutul său rămâne neclarificat pe deplin datorită noutății sale. Intuitiv este clar că este asociată cu informația, precum și cu procesarea acesteia pe computere. Acest lucru este confirmat de legenda existentă despre origine a acestui cuvânt: Se crede că este compus din două cuvinte - Informație și automatizare (ca mijloc de conversie a informațiilor).
Datorită utilizării pe scară largă a computerelor și a boom-ului informațional pe care îl experimentează umanitatea, fiecare persoană alfabetizată ar trebui să fie familiarizată cu elementele de bază ale informaticii. omul modern; de aceea predarea acesteia este inclusă în cursul gimnazial şi continuă în învăţământul superior.
Concepte de bază ale informaticii
Informatică– o zonă de activitate umană asociată cu procesele de conversie a informațiilor folosind computere și alte mijloace tehnologia calculatoarelor. Informatica este adesea asociata cu unul dintre urmatoarele concepte: este fie un set de anumite mijloace de conversie a informatiei, fie o stiinta fundamentala, fie o ramura de productie, fie o disciplina aplicata.
Informatica ca set de mijloace de conversie a informatiilor include hardware, produse software, metode matematice, modele si algoritmi tipici(brainware). Echipamentul tehnic include calculatoare și conexe periferice(monitoare, tastaturi, imprimante și plotere, modemuri etc.), linii de comunicații, echipamente de birou etc., i.e. acele resurse materiale care asigură transformarea informației, computerul jucând un rol principal în această listă. Prin specificul său, un computer are scopul de a rezolva o gamă foarte largă de probleme de conversie a informațiilor, alegând în același timp sarcina specifica la folosirea unui calculator se determină software, sub care funcționează computerul. Produsele software includ OSși shell-urile lor integrate, sisteme de programare și proiectare a produselor software, diverse pachete de aplicații, cum ar fi text și editor grafic, contabilitate și sisteme de publicare etc. Aplicarea specifică a fiecăruia produs software este specifică și servește la rezolvarea unei anumite game de probleme de natură aplicată sau de sistem. Metode matematice, modelele și algoritmii standard sunt baza care stă la baza proiectării și fabricării software-ului, mijloace tehnice sau alt obiect datorită complexităţii excepţionale a acestuia din urmă şi, pe cale de consecinţă, imposibilităţii unei abordări speculative a creaţiei.
Cuvântul „informație” provine din cuvântul latin informatia
, ceea ce înseamnă informare, clarificare, familiarizare. Informația este un concept fundamental al informaticii, foarte încăpător și profund, care nu poate fi definit fără ambiguitate. În știință, tehnologie și viață, acest cuvânt are semnificații diferite. Prin urmare, să luăm în considerare conceptul de informație cu puncte diferite viziune. În matematică, informația este informații pe care o persoană a creat-o prin inferență; în biologie este codul genetic uman; în cibernetică, informația este legată de procesele de control în sisteme complexe; V viață obișnuită- Acestea sunt informații despre lumea din jurul nostru. Din punct de vedere informatic, informațiile sunt semnale.
Astfel, în informatică, conceptul de informație este considerat ca cunoaștere umană, pe care o primește din lumea exterioară și pe care o implementează cu ajutorul tehnologiei informatice.
Ceea ce este comun în punctele de vedere luate în considerare este că conceptul de informaţie presupune crearea, transmiterea, prelucrarea şi stocarea informaţiei. Aceste procese se numesc procese informaționale.
Procesul de informare este un proces care are ca rezultat recepția, transmiterea, prelucrarea și utilizarea informațiilor. Lucrul cu informațiile poate fi efectuat conform următoarei scheme:
Orice informație poate fi împărțită în intrare, care este primită de o persoană sau dispozitiv, și ieșire, care este obținută după procesarea de către o persoană sau un dispozitiv.
Transferul de informații
–
informația este transmisă sub formă de mesaje de la o sursă de informație către un receptor printr-un canal de comunicare între ele.
Sursa trimite mesaj transmis, care este codificat în semnal transmis. Acest semnal este trimis printr-un canal de comunicare. Ca urmare, la receptor apare un semnal primit, care este decodat și devine mesajul primit.
ÎN vedere generala Procesul de primire și transmitere a informațiilor poate fi reprezentat prin următoarea diagramă:.
Sursa de informații poate fi o creatură vie sau un dispozitiv tehnic. Din aceasta, informațiile ajung la un dispozitiv de codare, care este conceput pentru a converti mesajul original într-o formă convenabilă. Prin canalul de comunicare, informația ajunge la dispozitivul de decodare al destinatarului, care convertește mesajul codificat într-o formă pe înțelesul destinatarului. Unele dintre cele mai complexe dispozitive de decodare sunt urechea și ochiul uman.
În timpul procesului de transfer, informațiile pot fi pierdute sau distorsionate. Acest lucru se întâmplă din cauza diverselor interferențe, atât pe canalul de comunicație, cât și în timpul codificării și decodării informațiilor. Problemele legate de metodele de codificare și decodare a informațiilor sunt tratate de o știință specială - criptografia.
Exemplu: un mesaj care conține informații despre prognoza meteo este transmis către receptor (vizionator TV) de la sursă - un meteorolog - printr-un canal de comunicație - echipament de transmisie televiziune și TV.
Procesarea datelor
– iau niște obiecte informaţionale din alte obiecte informaţionale prin executarea unor algoritmi.
Prelucrarea este una dintre principalele operațiuni efectuate asupra informațiilor și principalele mijloace de creștere a volumului și varietății informațiilor.
Exemple de prelucrare a informațiilor pot fi văzute în tabel.
Instrumente de prelucrare a informațiilor
–
Acestea sunt tot felul de dispozitive de sistem create de omenire și, în primul rând, un computer - o mașină universală pentru procesarea informațiilor. Calculatoarele procesează informații prin executarea unor algoritmi.
Stocare a datelor
–
aceasta este acumularea lui pe diverse medii. Un mediu de stocare este un mediu pentru înregistrarea și stocarea informațiilor.
