›

Что такое информация в информатике. Что такое информация в информатике Что таоке информация

Любой человек каждый день сталкивается с большими объемами различной информации. Она разнообразна, может быть полезной или не очень. Но в любом случае без нее невозможно жить. К информации имеет прямое отношение наука информатика, это объект ее изучения. Ниже мы рассмотрим понятие и виды информации.

Информация - это первичное, базовое понятие в информатике. Его невозможно определить с помощью других, так как их еще нет. Проблема определения осложнена тем, что это понятие используется во многих науках (кибернетика, информатика, биология, физика и др.), и в каждой из них оно связано с разными системами научных знаний.

Информация и физика

В физике есть понятие "энтропия системы", которое является мерой хаоса, беспорядка для термодинамической системы, информация же (антиэнтропия) - это мера ее сложности и упорядоченности. Если увеличивается ее сложность, то величина энтропии становится меньше, а величина информации растет. Подобный процесс, при котором увеличивается информация, возникает в открытых, саморазвивающихся, обменивающихся энергией и веществом с окружающей средой системах живой природы (белковые организмы и молекулы, популяции животных). Можно сказать, что в физике информацию рассматривают как антиэнтропию.

Информация и биология

В биологии, изучающей живую природу, информация связана с целесообразным поведением живых организмов. Это поведение строится согласно полученным организмом сведениям о внешней среде.

В биологии понятие «информация» применяется также при исследованиях механизмов наследственности, так как известно, что генетическая информация способна передаваться по наследству и храниться в каждой клетке живого организма. Все сведения о строении организмов содержат в себе такие молекулярные структуры как гены. Ученые, зная это, могут создавать точную копию организмов из всего лишь одной клетки (клонирование).

Информация и кибернетика

Кибернетика - это наука об управлении, понятие «информация» в ней связывается с процессами управления в достаточно сложных системах (технических устройствах, живых организмах). Нормальное функционирование технического устройства или жизнедеятельность каждого организма зависят от управления, благодаря которому могут поддерживаться в нужных пределах значения их параметров. Получение, хранение, преобразование и передача информации - это процессы управления.

Определения понятия «информация»

Информация - это различные сведения о явлениях и объектах окружающей среды, а также об их свойствах, состояниях и параметрах, которые способны уменьшить имеющуюся неопределенность неполноты знаний о них. Это одна из исходных общенаучных категорий, которая отражает структуру материи и способы ее познания, она не может быть сведена к другим, более простым понятиям.

Информация - это представление (понимание, интерпретация, смысл), которое возникает в аппарате мышления человека, сразу после того как он получает данные, взаимоувязанное с предшествующими понятиями и знаниями. Это содержание сигнала или сообщения, сведения, которые рассматриваются в процессе их восприятия или передачи.

Особенность информации

У информации существует характерная особенность, которая отличает ее от прочих объектов общества и природы - это дуализм, так как на ее свойства могут влиять свойства данных, которые составляют ее содержательную часть, а также методов, которые взаимодействуют с данными в ходе информационного процесса.

Исключительность информации

Информация проявляется только в том случае, если имеются объекты, которые находятся в контакте между собой. Обмен ею происходит не между любыми объектами, а только между теми, которые являются организованной структурой (системой). Элементами такой системы могут являться не обязательно люди: обмен различными сведениями может осуществляться между животными и растениями, живой и неживой природой, устройствами и людьми.

Виды информации в информатике

Человек всю свою историю пытался преобразовать природу и общество, в ходе этого возникала все новая и новая информация. Мы рассмотрим все виды информации. Таблица представлена ниже.

Виды информации по форме представления

Информация может быть представлена разными формами. Мы воспринимаем текстовую информацию (представленную в виде символов алфавита какого-либо языка), читая книги, журналы, газеты, ищем ее в текстовом виде по средствам сети Интернет. Одновременно с ней можем получать и символьные сведения, которые состоят из цифр в различных системах счисления. Глядя на всевозможные иллюстрации, картины, схемы, чертежи, графики, мы способны воспринять графический вид информации. Звуковые сообщения поступают к нам от других людей, которые говорят что-то, мы слышим их с помощью радио, звуковоспроизводящих устройств. Но чаще всего мы предпочитаем комбинированный вид получения сведений, когда нам, например, не только рассказывают, но и показывают; рассказывают и дают прочитать это самостоятельно. Он оказывает на нас наибольшее влияние. Рассмотренные виды информации в информатике встречаются постоянно в повседневной жизни любого человека, и мы вольно или невольно воспринимаем ее, она откладывается у нас памяти.

Виды информации по способам восприятия

Урок информатики, на котором рассматриваются виды информации, способен дать сведения о том, что она может быть воспринята по-разному, разными органами чувств. Визуальная - воспринимается при помощи зрения, аудиальная - слуха, тактильная - ощущений, обонятельная - запаха, а данные о вкусе дает нам язык. Отдельные виды информации в информатике могут восприниматься разными людьми по-разному. Кто-то больше запоминает, если что-то услышал, другой - если увидел, а третий - если потрогал.

Виды информации по типу сигнала

В информатике принято различать основные виды информации: аналоговую (непрерывную) и знаковую (дискретную). Знаковая может передаваться, обрабатываться и храниться в виде множества различных символов. Ее можно содержать в рукописных и печатных документах, она способна отразить состояние цифровых автоматов и т. п. Противоположностью этому виду является непрерывная информация, которая воплощается в звуковых, зрительных и прочих образах, ее еще можно наблюдать в непрерывных траекториях процессов (кардиограмма, осцилограмма).

Можно сказать, что все сведения могут быть представлены в аналоговом виде (свет, звук) или последовательностью отдельных сигналов (компьютерный код, электрические импульсы).

Рассмотренные выше понятие и виды информации дают понять, как она многообразна и многолика. Каждый из нас ее постоянно воспринимает, обрабатывает, передает. Без нее невозможна наша жизнь. Виды и средства информации менялись на протяжении истории человечества. От зарубок на стенах пещер и примитивной речи мы перешли к современному уровню развития.

1. 8 теории информации этот термин употребляется формальным образом для квантификации массива пунктов в терминах числа выборов, которые есть у каждого, имеющего дело с этими пунктами. По определению, количество информации, измеряемое в битах и сокращенно обозначаемое как Н, содержащееся в массиве равновероятных выборов, выражается как log2 N, где N – число выборов. Таким образом, ответ на вопрос: "Дождь идет?" – будет обеспечивать один бит информации, так как имеется только два выбора (да или нет) и log2 2=1. (Обратите внимание, что не имеет значения, истинен ответ или нет.) Если кто-то выбирает из 16 равновероятных альтернатив, этим выбором будет обеспечиваться 4 бита информации (log216 = 4). В общем, чем менее вероятно событие, тем большее количество информации передается с его возникновением.

Интересно, что это употребление понятия информация параллельно тому, что физикам известно как энтропия или случайность. Когда множество сильно структурировано и не характеризуется случайностью, показатели и энтропии, и информации низкие. Это значение термина, следовательно, связано не с тем, что сообщено, но с тем, что могло бы быть сообщено; следовательно, его следует концептуально различать с 2. 2. Свободное значение: любой материал с содержанием. Это значение термина близко к стандартному значению в неспециальном употреблении. Информация здесь, в основном, любое знание, которое получено, обработано и понято. Когда понятие моделей обработки информации впервые вводилось в когнитивной психологии, термин информация использовался в значении 1. Однако трудность в определении того, сколько информации содержится в чем-то и, следовательно, обрабатывается кем-то, кто имеет дело с относительно прямым, но сложным сообщением (например, это предложение), быстро привела к смещению к значению 2.

ИНФОРМАЦИЯ

information; Information) относится ко всем тем данным, которые поступают к человеку извне по разным чувственно-перцептуальным и сенсорно-моторным каналам, а также к тем данным, которые уже переработаны центральной нервной системой, интериоризованы и реинтерпретированы человеком и представлены в его голове в виде ментальных репрезентаций. Когнитивный поворот в науке поставил в центр исследовательских интересов прежде всего когнитивную информацию как специфически человеческую информацию, приобретаемую в опыте познания мира при восприятии и обобщении этого опыта. Собственно предметом когнитивной науки является ментальная информация, которую Дж.Фодор определяет как «внутренний код» ; Дж.Миллер и Ф.Джонсон-Лэрд под ментальной информацией подразумевают «концептуальную структуру» [Мiller, Johnson-Laird 1976]; Р.Джекендофф к задачам когнитивной теории относит изучение структуры ментальной информации и принципов «компьютации» (вычисления) этой информации . Ментальная информация имеет отношение к различным ментальным пространствам, содержание которых могут составлять как сведения реальном мире, так и о планах, убеждениях, интенциях и т.п. Концептуальная информация рассматривается как результат познавательной деятельности человека, как та содержательная информация, которая уже стала продуктом человеческой обработки и структурации знаний. Концептуальная информация возникает в процессе осмысления всей поступающей по разным каналам информации и может включать как сведения об объективном положении дел в мире, так и сведения о возможных мирах и положении дел в них.

ИНФОРМАЦИЯ

от лат. informatio – разъяснение, изложение) – первоначально – любые сведения, передаваемые людьми устным, письменным или др. способом; с середины ХХ в. – общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, людьми и техническими устройствами, техническими устройствами, обмен сигналами в растительном и животном мире, передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму. В конфликтологии информационный подход к изучению и регулированию конфликтов пока не обоснован, необходимость и значение его не осознаны в силу молодости науки. Информационный подход в конфликтологии м. б. применен в четырех основных сферах. 1. Сфера исследования реальных конфликтов, каждый из которых можно подвергнуть системно-информационному анализу. Любые решения и действия участники конфликта предпринимают на основе информационных моделей конфликтной ситуации, имеющейся у них. Сам процесс конфликтного взаимодействия представляет собой обмен И. между участниками конфликта. Ключ к пониманию конфликтов лежит в исследовании информационной среды, в условиях и под воздействием которой они возникают, развиваются и завершаются. 2. Стереотипы поведения людей в конфликтах являются результатом информационного воздействия опыта жизни человека. Изучение того, какие виды И. и каким образом формируют неосознаваемые мотивы конфликтных действий человека в будущем, – важное направление исследования и регулирования конфликтов. 3. Воздействие третьей стороны на конфликт с целью его конструктивного разрешения носит информационный характер. Качественное информационное обеспечение управления конфликтом – ключевое условие успешной работы конфликтолога. 4. Сама конфликтология представляет собой научные знания о конфликтах, развитие которых подчинено законам получения, передачи и хранения И. В ХХ в. авторы 607 диссертаций по конфликтологии использовали при проведении исследований примерно 10 % И., имеющейся по проблеме в науке, которую они представляют, и примерно 1 % И. из смежных наук. Трудности в распространении конфликтологической И. тормозят развитие науки.

ИНФОРМАЦИЯ

от лат. informare - составлять понятие о чем-либо) - совокупность сведений, уменьшающих неопределенность в выборе различных возможностей. В инженерной психологии - любые изменения в управляемом процессе, отображаемые на информационной модели или непосредственно воспринимаемые оператором, а также команды, указания о необходимости осуществления тех или иных воздействий на процесс управления. Любое сообщение информативно, если оно представляет то, чего мы не знали до этого сообщения. Сообщение представляет собой совокупность сведений о некоторой физической системе. Применительно к деятельности оператора сообщение - это совокупность зрительных, акустических и иных сигналов, воспринятых в данный момент времени, а также «сигналов», хранимых в памяти оператора. Сообщение приобретает смысл (содержит определенное количество информации) только тогда, когда состояние системы заранее не известно, случайно, то есть системе заранее присуща какая-то степень неопределенности. В качестве меры неопределенности используется понятие энтропии. Неопределенность системы уменьшается при получении каких-либо сведений об этой системе. Чем больше объем полученных сведений, чем они более содержательны, тем большей информацией о системе можно располагать. Поэтому естественно количество информации измерять уменьшением энтропии той системы, для уточнения состояния которой предназначены эти сведения. Если исходная (априорная) энтропия системы была Н(Х), а после получения сведений об этой системе (напр., после обновления информации на средствах отображения) энтропия стала Н0 (Х), то количество полученной информации равно: 1 = Н(Х)-Н0 (Х). В том практически важном случае, когда после получения сведений состояние системы стало полностью определенным, т. е. Н0 (Х) = 0, количество полученной информации равно энтропии системы: 1 = Н(Х). Используемая в деятельности оператора И. классифицируется по ряду признаков. По назначению И. может быть командной (дает указания о необходимости проведения определенных действий) и осведомительной (дает представление о сложившейся ситуации). По своему характеру И. может быть релевантной (полезной в данной ситуации) и иррелевантной (бесполезной в данной ситуации; такая И. может оказаться и вредной с точки зрения эффективности работы оператора, тогда она называется помехой). И, наконец, с точки зрения полноты И. разделяется на избыточную и безызбыточную. Введение избыточности (изображение, естественный язык и т. п.) является эффективным средством борьбы с помехами, повышает помехоустойчивость работы оператора. Количество И., передаваемой операторам со средств отображения на органы управления, может существенно отличаться от количества поступившей И. (энтропии источника И.). Это отличие обусловлено, во-первых, тем, что, как и для технического канала связи, часть информации Н п6м может быть потеряна за счет воздействия помех. Во-вторых, количество И. увеличивается за счет использования дополнительной И. Она образуется за счет привлечения некоторых данных, хранимых в памяти оператора, а также в том случае, если в процессе решения задачи оператору нужно провести какие-либо вычисления, проверить логические условия или осуществить запоминание некоторой части информации. Поэтому в общем случае количество И., перерабатываемой оператором, равно Н = Н + Н - Н. Единицей измерения количества И. является двоичная единица, или бит. Бит - это энтропия простейшей системы, имеющей два равновероятных состояния. Одну двоичную единицу один бит) оператор получает при выборе одного из двух равновероятных сигналов. В инженерной психологии и эргономике изучаются такие характеристики И., как ее количество, ценность, достоверность, избыточность, безопасность, а также такие информационные процессы, как кодирование, сжатие, старение, рассеивание, воспроизведение И.

Слово «информация» происходит от латинского слова informatio , что означает разъяснение, высказывания, осведомленность. Само слово информация лишь сравнительно недавно стало превращаться в точный термин. До этого информацию воспринимали как то, что присутствует в языке, письме или передается при общении. Сейчас смысл, который вкладывается в это понятие, очень изменился и расширился. Возникла особая математическая дисциплина — теория информации.

Хотя в теории информации и вводится несколько ее конкретных определений, все они не охватывают всего объема этого понятия. Рассмотрим некоторые определения.

Информация — это отражение реального (материального, предметного) мира, которое выражается в виде сигналов, знаков.

Информация — любая совокупность сигналов, сведений (данных), которые какая-либо система воспринимает из окружающей среды (входная информация), выдает в окружающую среду (исходная информация) или сохраняется внутри определенной системы (внутренняя информация).

Информация существует в виде документов, рисунков, текстов, звуковых и световых сигналов, энергетических и нервных импульсов и т.п.

Под информацией понимают сведения об объектах окружающего мира, которые воспринимаются человеком, животным, растительным миром или специальными устройствами и повышают их уровень информированности.

Информация передается с помощью сообщений. Сообщение бывают устными, письменными, в виде рисунков, жестов, специальных знаков или организованными каким-то другим образом. Примерами сообщений являются: показания измерительного устройства, дорожные знаки, текст телеграммы, устный рассказ и тому подобное.

Виды информации

Информацию можно разделить на виды по нескольким признакам:

По способу восприятия

Для человека информация делится на виды в зависимости от типа рецепторов, воспринимающих ее:

  • Визуальная — воспринимается органами зрения.
  • Аудиальная — воспринимается органами слуха.
  • Тактильная — воспринимается тактильными рецепторами.
  • Обонятельная — воспринимается обонятельными рецепторами.
  • Вкусовая — воспринимается вкусовыми рецепторами.

По форме представления

По форме представления информация делится на следующие виды:

  • Текстовая — что передается в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.
  • Числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.
  • Графическая — в виде изображений, событий, предметов, графиков.
  • Звуковая — устная или в виде записи передача лексем языка аудиальным путем.

По назначению

  • Массовая — содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума.
  • Специальная — содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация.
  • Личная — набор сведений о какой-либо личности, которые определяют социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции.

Свойства информации

Полезность. Полезность информации оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее использованием. Сведения, важные и полезные для одного человека, оказываются бесполезными для другого, если он не может их использовать.

Актуальность. Информация актуальна (своевременна), если она важна в данный момент времени. Если вы собираетесь ехать поездом, то для вас важна информация о том, когда этот поезд отправляется. Однако эта информация теряет свою актуальность после того, как поезд тронулся.

Вероятность (правдивость) . Информация считается достоверной, если она не противоречит реальной действительности, правильно ее объясняет и подтверждается. Если вы узнали о наводнении из информационной телепрограммы, то эта информация, по всей вероятности, является достоверной. В то же время слухи о пришествии инопланетян, которое ожидается на следующей неделе, недостоверны.

Объективность. Информация может быть объективной или субъективной (зависеть или не зависеть от чьего суждения). Например, сообщение «вода в море холодная» является субъективным, одновременно сообщение «температура +17 градусов Цельсия» дает объективную информацию.

Полнота. Информация полная, если ее достаточно для правильных выводов и принятия правильных решений. Если человеку на основе какой-либо информации приходится что-то решать, то он сначала оценивает, достаточно этой информации для принятия правильного решения.

Понятность. Информация понятна, если при ее восприятии нет необходимости в дополнительных сообщениях (не возникает вопросов). Если человеку говорят что-то, к восприятию чего он еще не подготовлен, например обращаются английском раньше, чем человек выучил этот язык, то он из услышанной информации вынесет совсем другую информацию, чем это было бы тогда, когда человек выучил английский язык.

Носители информации

Среда, в которой зафиксировано сообщение, называют носителем сообщения. В «докомпьютерную» эру информацию хранили на бумаге, фотографиях, кинопленке, магнитной ленте и др. С появлением первых компьютеров нашли широкое применение перфокарты и перфоленты, магнитные диски, компакт-диски.

Перфокарта — это лист тонкого картона стандартных размеров. В определенных позициях перфокарты пробивают дырочки. Наличие дырочки в определенной позиции считают единицу, а ее отсутствие — ноль.

Перфолента — это лента плотной бумаги стандартной ширины, на которую заносится информация пробивкой дырочек в соответствующих позициях на 5-ти или 8-ми параллельных дорожках.

Конечно, за дырочками, нанесенными на перфокарты или перфоленты, стоит вполне определенная информация.

Магнитные ленты и магнитные диски для хранения информации начали использовать с развитием вычислительной техники. Для записи 1 (единицы) намагничивалась небольшая область. Размагниченная (или намагниченная противоположно) область означала 0 (ноль).

Гибкие магнитные диски, или ГМД (FDD), позволяли легко переносить информацию с одного компьютера на другой, а также сохранять информацию, которая не используется на компьютере постоянно. Выпускались дискеты, как правило, с диском диаметром 3,5 дюйма и имели емкость всего 1,44 Мбайта.

Жесткие магнитные диски, или винчестеры (HDD), и сегодня являются основным типом носителей для долговременного хранения информации. Накопитель включает собственно магнитный диск, систему позиционирования и комплект магнитных головок — все это размещено в герметично закрытом корпусе.

Магнитные карточки содержат закодированную информацию, эта технология используется в кредитных, телефонных и регистрационных карточках, а также пропусках и «ключах» для кодовых замков.

Компакт-диски (оптические диски или CD) — это диск из специальной пластмассы с зеркальным покрытием с той стороны, с которой записывается и считывается информация. Информация на диск записывается так: диск вращается, и на его поверхности лазером в определенных местах наносятся «повреждение» поверхности таким образом, чтобы от них не отражался луч лазера при считывании. Таким образом записывается 1, «неповрежденные» места означают логический 0.

Существуют CD-R, DVD-R — оптические диски, на которые можно осуществлять однократную запись, а также CD-RW, DVD-RW — оптические диски, на которые можно осуществлять многократную запись.

Формы и способы представления информации

Символьная форма представления информации является наиболее простой, в ней каждый символ имеет какое-то значение. Например: красный свет светофора, показатели поворота на транспортных средствах, различные жесты, сокращения и обозначения в формулах.

Текстовая форма представления информации является более сложной. Эта форма предусматривает, что содержание сообщения передается не через отдельные символы (цифры, буквы, знаки), а их сочетанием, порядком размещения. Последовательно расположены символы образуют слова, которые в свою очередь могут образовывать предложения. Текстовая информация используется в книгах, брошюрах, газетах, журналах и т.

Графическая форма представления информации, как правило, имеет наибольший объем. К этой форме относятся фотографии, картины, чертежи, графики и тому подобное. Графическая форма более информативна. Видимо, поэтому, когда берем в руки новую книгу, то первым делом ищем в ней рисунки, чтобы создать о ней наиболее полное впечатление.

Информацию можно подавать одним из способов: буквами и знаками, жестами, нотами музыки, рисунками, картинами, скульптурами, звукозаписью, видеозаписью, кинофильмами и тому подобное.

Информация может быть в виде непрерывных (аналоговых) и дискретных (цифровых) сигналов.

Информация в аналоговом виде меняет свое значение постепенно (показатели термометра, часов со стрелками, спидометра и т.д.).

Информация в дискретном виде меняет свое значение с определенным шагом (показатели электронных часов, весы с гирями, подсчет количества предметов и т.п.).

Информатика

Термин информатика происходит от двух слов: информация и автоматика. Значит информатика это «наука о преобразовании информации».

Этот термин впервые введен в обиход во Франции в середине 60-х годов XX в., когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошел в употребление термин «Computer Science» для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на вычислительной технике. Теперь эти термины являются синонимами.

Основа информатики — информационные технологии — совокупность средств и методов, с помощью которых осуществляется во всех сферах жизни и деятельности человека.

Информационная система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемая для хранения, обработки и выдачи информации с целью достижения конкретной задачи.

Современное понимание информационной системы (ИС) предусматривает использование компьютера в качестве основного технического средства обработка информации. Как правило, это компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами.

В работе ИС, в ее технологическом процессе можно выделить следующие этапы:

  1. Зарождение данных — формирование первичных сообщений фиксируют результаты определенных операций, свойства объектов и субъектов управления, параметры процессов, содержание нормативных и юридических актов и т.п.
  2. Накопление и систематизация данных — организация такого их размещения, которое обеспечивало бы быстрый поиск и отбор нужных сведений, защита их от искажений, потери, деформирование целостности и др.
  3. Обработка данных — процессы, в результате которых на основании ранее накопленных данных формируются новые виды данных: обобщающие, аналитические, рекомендательные, прогнозные. Производные данные также могут проходить дальнейшую обработку, давая сведения обобщенности и др.
  4. Отображение данных — представление их в форме, пригодной для восприятия человеком. Прежде всего — это вывод на печать, то есть изготовление документов, удобных для восприятия человеком. Широко используют построение графических иллюстративных материалов (графиков, диаграмм) и формирование звуковых сигналов.

Сообщения, которые формируются на первом этапе, могут быть обычным бумажным документом, сообщением «в электронном виде» или тем и другим одновременно. В современных информационных системах сообщение по большей части имеют «электронный вид». Основные составляющие информационных процессов:

  • сбор данных: накопление данных с целью достаточной полноты для принятия решений;
  • сохранения;
  • передача;
  • обработка.

Одним из важнейших условий применения электронно — вычислительных машин (ЭВМ) для решения тех или иных задач является построение соответствующего алгоритма (программы), содержащий информацию о правилах получения результирующей (итоговой) информации из заданной (входной) информации.

Программирование — дисциплина, исследующая методы формулировки и решения задач с помощью ЭВМ, и является основной составной частью информатики.

Итак, информация, ЭВМ, алгоритм — три фундаментальных понятия информатики.

Информатика — комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты проектирования, создания, оценки, функционирования компьютерных систем обработки информации, ее применение и влияние на различные области социальной практики.

Родоначальниками информатики является науки: документалистика и кибернетика. Кибернетика — переводится, как «искусный в управлении».

В информатике выделяют три основных части:

  • алгоритмы обработки информации (algorithm )
  • вычислительную технику (hardware )
  • компьютерные программы (software ).

Предмет информатики составляют понятия:

  • аппаратное обеспечение средств вычислительной техники
  • программное обеспечение средств вычислительной техники;
  • средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
  • средства взаимодействия человека и аппаратного и программного обеспечения.

Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называется интерфейсом .

Двоичное кодирование информации

В разговорной речи часто встречаются такие выражения, как передача информации, сжатие информации, обработка информации. В таких случаях всегда идет об определенном сообщении, которое закодировано и передано тем или иным способом.

В вычислительной технике наиболее часто применяется двоичная форма представления информации , основанной на представленные данных последовательностью двух знаков: 0 и 1

Эти знаки называются двоичными цифрами, по — английски — binary digit , или, сокращенно bit (бит) .

Также используется восьмеричная форма представления информации (основана на представленные последовательности цифр 0, 1, …, 7) и шестнадцатеричная форма представления информации (основана на представленные последовательностью 0, 1, …, 9, A, B, C, …, F).

Информационным объемом сообщение называется количество битов в этом сообщении. Подсчет информационного объема сообщение является чисто техническим заданием, так как при таком подсчете содержание сообщения не играет никакой роли.

В современной вычислительной технике биты принято объединять в восьмерки, которые называются байтами: 1 байт = 8 бит. Наряду с битами и байтами используют и большие единицы измерения информации.

  • 1 bit binary digit {0,1};
  • 1 байт = 8 бит;
  • 1 Кбайт = 2 10 байт = 1024 байт;
  • 1 Мбайт = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт = 2 20 байт;
  • 1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт = 2 30 байт;
  • 1 Тбайт = 2 10 Гбайт = 1024 Гбайт = 2 40 байт.
  • 1 Пбайт = 2 10 Тбайт = 1024 Тбайт = 2 50 байт.

С помощью двух бит кодируются четыре различных значения: 00, 01, 10, 11. Тремя битами можно закодировать 8 состояний:

  • 000 001 010 011 100 101 110 111

Вообще с помощью n бит можно закодировать 2 n состояний.

Скорость передачи информации измеряется количеством битов, передаваемых за одну секунду. Скорость передачи бит за одну секунду называется 1 Бодом. Производные единицы скорости передачи называются Кбод, Мбод и Гбод:

  • 1 Кбод (один килобод) = 2 10 бод = 1024 бит / с;
  • 1 Мбод (один мегабод) = 2 20 бод = 1024 Кбод;
  • 1 Гбод (один гигабод) = 2 30 бод = 1024 Мбод.

Пример . Пусть модем передает информацию со скоростью 2400 бод. Для передачи одного символа текста нужно передать около 10 битов. Таким образом, модем способен за 1 секунду передать около 2400/10 = 240 символов.

На ЭВМ можно обрабатывать не только числа, но и тексты. При этом нужно закодировать около 200 различных символов. В двоичном коде для этого нужно не менее 8 разрядов (2 8 = 256). Этого достаточно для кодирования всех символов английского и русского алфавитов (строчные и прописные), знаков препинания, символов арифметических действий некоторых общепринятых спецсимволов.

В настоящее время существует несколько систем кодирования.

Наиболее распространенными являются следующие системы кодирования: ASCII, Windows-1251, KOИ8, ISO.

ASCII (American Standard Code for Information Interchange — стандартный код информационного обмена)

В системе ASCII закреплены 2 таблицы кодирования: базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, расширенная от 128 до 255.

В первых 32 кодах (0-31) размещаются так называемые управляющие коды, которым не соответствуют никакие символы языков, и, соответственно коды не выводятся ни на экран, ни на устройстве печати.

Начиная с кода 32 по код 127 размещены коды символов английского алфавита.

Символы национального алфавита размещены в кодах от 128 до 255.

Кодирования Windows-1251 стала стандартом в российском секторе Wold Wide Web .

KOИ8 (код обмена информацией) является стандартным кодированием в сообщениях электронной почты и телеконференций.

ISO (International Standard Organization ) — международный стандарт. Это кодирования используется редко.

Появление информатики обусловлено возникновением и распространением новой технологии сбора, обработки и передачи информации, связанной с фиксацией данных на машинных носителях. Основной инструмент информатики — компьютер.

Компьютер, получивший свое название от первоначального назначения — выполнения вычислений, имеет второе очень важное применение. Он стал незаменимым помощником человека в его интеллектуальной деятельности и основным техническим средством информационных технологий. А быстрое развитие в последние годы технических и программных возможностей персональных компьютеров, распространение новых видов информационных технологий создают реальные возможности их использования, открывая перед пользователем качественно новые пути дальнейшего развития и адаптации к потребностям общества.

Дезинформация

Дезинформация - заведомо неверная, ложная информация, предоставляемая оппоненту или противнику для более эффективного ведения военных действий, получения каких либо конкурентных преимуществ, для проверки на утечку информации и выявления источника утечки, определения потенциально ненадежных клиентов или партнеров. Также дезинформацией называется сам процесс манипулирования информацией, как то: введение кого-либо в заблуждение путём предоставления неполной информации или полной, но уже не актуальной информации, искажения контекста, искажения какой либо части информации.

Дезинформация, как мы видим, - это результат деятельности человека, желание создать ложное впечатление и, соответственно подтолкнуть к требуемым действиям и/или бездействию.

Понятие информации в современном научном мире неоднозначно. Несмотря на то, что появилось оно довольно-таки давно, до сих пор ученые не могут дать строгое определение данному термину и утверждают, что его следует рассматривать в качестве неопределимого первичного понятия. В учебниках по информатике можно найти такие определения:

Информация - сведения или знания о чем-либо; знания, которые можно собрать, хранить, передать, обработать и использовать. Информация в информатике - базовое понятие науки, так как информатикой называют науку об информации, ее структуре и свойствах, способах ее обработки и передачи. Информатика изучает информацию при помощи главного инструмента - компьютера.

Сам термин в переводе с латинского означает «сведения», «изложение». Сегодня наука находится в поисках общих свойств и закономерностей, которые присущи информации, но пока информация в информатике - интуитивное понятие, которое имеет разные смыслы в разных сферах человеческой деятельности.

Несмотря на наличие большого количества определений, выделим наиболее общее и понятное. Информация - отражение окружающего мира посредством сигналов и знаков. Ценность заключается в новых знаниях, которые содержатся в нем.

В информатике. В зависимости от способа восприятия, она может быть воспринята при помощи глаз, обоняния, вкуса и осязания. Кроме того, по форме представления выделяют текстовую, числовую, графическую и звуковую. В этой же классификации находится и видеоинформация.

Информация в информатике обладает рядом свойств. К ним относится полнота, достоверность, актуальность, доступность, защищенность, релевантность (способность соответствовать запросам), эргономичность.

Информация как особый вид ресурса обладает свойствами, характерными для него. К таковым относятся: запоминаемость, воспроизводимость, передаваемость, преобразуемость и стираемость.

При этом может быть любой предмет материального мира, волны (акустические, электромагнитные и т.д.), вещество в любом состоянии. Есть также машинные носители (например, магнитная лента). Передается информация в информатике при помощи сигналов.

Сигнал - физический процесс, который имеет информационное значение и может быть дискретным или непрерывным. Первый принимает лишь конечное число значений за определенное число моментов времени, а непрерывный - тот, который постоянно изменяется как во времени, так и по амплитуде. Сигналы, которые несут символическую или текстовую информацию - дискретные. В качестве примеров аналоговых сигналов можно привести телефонную связь или телевидение.

В наши развивается очень стремительно, и уже сегодня в науке об информации выделяют ряд новых направлений, таких как программирование, кибернетика, искусственный интеллект, вычислительная техника, информационные системы и теоретическая в информатике - сравнительно новое в лексиконе человека, и несмотря на повсеместное использование этого слова в речи, содержание его остается нечетким и размытым. Информатика связана с информацией и ее обработкой на компьютерах. На интуитивном уровне все ясно, однако, если присмотреться поближе, вопрос становится намного сложнее, чем может показаться с первого взгляда.

Так как компьютеры сегодня широко распространены, и человечество переживает информационный бум, азы информатики должны быть понятны каждому современному индивиду, который хотя бы немного хочет шагать в ногу со временем. Именно эти факторы повлияли на то, что преподавание информатики введено в школьный курс и каждый молодой человек имеет возможность освоить эту новую, но очень интересную и нужную науку.

Понятие информации

В понятие «информация» (от лат. informatio – сведения, разъяснения, изложение) вкладывается различный смысл соответственно той отрасли, где это понятие рассматривается: в науке, технике, обычной жизни и т.д. Обычно под информацией подразумевают любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют (сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.).

В литературе можно найти большое число определений термина «информация» , которые отражают различные подходы к его толкованию:

Определение 1

  • Информация – сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления («Федеральный закон РФ от $27.07.2006$ г. № $149$-ФЗ Об информации, информационных технологиях и о защите информации»);
  • Информация – сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством (Толковый словарь русского языка Ожегова).

Говоря о компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символов или знаков (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т. п.), которая несет смысловую нагрузку и представлена в понятном для компьютера виде.

В информатике наиболее часто используется следующее определение этого термина:

Определение 2

Информация – это осознанные сведения (знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т.д.) об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.

Одно и то же информационное сообщение (статья в журнале, объявление, рассказ, письмо, справка, фотография, телепередача и т. п.) может нести разное количество и содержание информации для различных людей в зависимости от накопленных ими знаниями, от уровня доступности этого сообщения и от уровня интереса к нему. Например, новость, составленная на китайском языке, не несет никакой информации человеку, который не знает этого языка, но может быть полезной для человека со знанием китайского. Никакой новой информации не будет содержать и новость, изложенная на знакомом языке, если ее содержание непонятно или уже известно.

Информацию рассматривают как характеристику не сообщения, а соотношения между сообщением и его получателем.

Виды информации

Информация может существовать в различных видах :

  • текст, рисунки, чертежи, фотографии;
  • световые или звуковые сигналы;
  • радиоволны;
  • электрические и нервные импульсы;
  • магнитные записи;
  • жесты и мимика;
  • запахи и вкусовые ощущения;
  • хромосомы, через которые передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.

Различают основные виды информации , которые классифицируют по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения:

  • графическая – один из древнейших видов, с помощью которого хранили информацию об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а затем в виде картин, фотографий, схем, чертежей на различных материалах (бумага, холст, мрамор и др.), которые изображают картины реального мира;
  • звуковая (акустическая) – для хранения звуковой информации в $1877$ г. было изобретено звукозаписывающее устройство, а для музыкальной информации – разработан способ кодирования с использованием специальных символов, который дает возможность хранить ее как графическую информацию;
  • текстовая – кодирует речь человека с помощью специальных символов – букв (для каждого народа свои); для хранения используется бумага (записи в тетради, книгопечатание и т.п.);
  • числовая – кодирует количественную меру объектов и их свойств в окружающем мире с помощью специальных символов – цифр (для каждой системы кодирования свои); особенно важной стала с развитием торговли, экономики и денежного обмена;
  • видеоинформация – способ хранения «живых» картин окружающего мира, который появился с изобретением кино.

Существуют также виды информации, для которых еще не изобретены способы кодирования и хранения – тактильная информация, органолептическая и др.

Первоначально информация передавалась на большие расстояния с помощью кодированных световых сигналов, после изобретения электричества – передачи закодированного определенным образом сигнала по проводам, позже – используя радиоволны.

Замечание 1

Основателем общей теории информации считают Клода Шеннона, который также положил основу цифровой связи, написав книгу «Математическая теория связи» в $1948$ г., в которой впервые обосновал возможность использования двоичного кода для передачи информации.

Первые компьютеры являлись средством для обработки числовой информации. С развитием компьютерной техники ПК стали использовать для хранения, обработки, передачи различного вида информации (текстовой, числовой, графической, звуковой и видеоинформации).

Хранить информацию с помощью ПК можно на магнитных дисках или лентах, на лазерных дисках (CD и DVD), специальных устройствах энергонезависимой памяти (флэш-память и пр.). Эти методы постоянно совершенствуются, изобретаются и носители информации. Все действия с информацией выполняет центральный процессор ПК.

Предметы, процессы, явления материального или нематериального мира, если их рассматривать с точки зрения их информационных свойств, называют информационными объектами.

Над информацией можно выполнять огромное количество различных информационных процессов, среди которых:

  • создание;
  • прием;
  • комбинирование;
  • хранение;
  • передача;
  • копирование;
  • обработка;
  • поиск;
  • воспринятие;
  • формализация;
  • деление на части;
  • измерение;
  • использование;
  • распространение;
  • упрощение;
  • разрушение;
  • запоминание;
  • преобразование;

Свойства информации

Информация, как и любой объект, обладает свойствами , наиболее важными среди которых, с точки зрения информатики, являются:

  • Объективность. Объективная информация – существующая независимо от человеческого сознания, методов ее фиксации, чьего-либо мнения или отношения.
  • Достоверность. Информация, отражающая истинное положение дел, является достоверной. Недостоверная информация чаще всего приводит к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Устаревание информации может из достоверной информации сделать недостоверную, т.к. она уже не будет отражением истинного положения дел.
  • Полнота. Информация является полной, если она достаточна для понимания и принятия решений. Неполная или избыточная информация может привести к задержке принятия решения или к ошибке.
  • Точность информации – степень ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
  • Ценность информации зависит от ее важности для принятия решения, решения задачи и дальнейшей применимости в каких-либо видах деятельности человека.
  • Актуальность. Только своевременность получения информации может привести к ожидаемому результату.
  • Понятность. Если ценную и своевременную информацию выразить непонятно, то она, скорее всего, станет бесполезной. Информация будет понятной, когда она, как минимум, выражена понятным для получателя языком.
  • Доступность. Информация должна соответствовать уровню восприятия получателя. Например, одни и те же вопросы по-разному излагаются в учебниках для школы и вуза.
  • Краткость. Информация воспринимается гораздо лучше, если она представлена не подробно и многословно, а с допустимой степенью сжатости, без лишних деталей. Краткость информации незаменима в справочниках, энциклопедиях, инструкциях. Логичность, компактность, удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации.