5 информационные процессы и информационные системы. Информация и информационные процессы. Основные информационные процессы и их виды. Понятие информационной системы

Билет №1 . Понятие информации. Информационные процессы и системы. Информационные ресурсы и технологии.

Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы. В информатике под информацией понимается сообщение, снижающее степень неопределенности знаний о состоянии предметов или явлений и помогающее решить поставленную задачу.

Информация может существовать в виде:

1. текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

2. световых или звуковых сигналов;

3. радиоволн;

4. электрических и нервных импульсов ;

5. магнитных записей;

6. жестов и мимики;

7. запахов и вкусовых ощущений;

8. хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.

Информационные процессы - процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации.

1. непосредственное наблюдение;

2. общение со специалистами по интересующему вас вопросу;

3. чтение соответствующей литературы;

4. просмотр видео, телепрограмм;

5. прослушивание радиопередач, аудиокассет;

6. работа в библиотеках и архивах;

2. Сбор и хранение.
Хранение информации - это способ распространения информации в пространстве и времени.
Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга- библиотека, картина- музей, фотография- альбом).
ЭВМ предназначена для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.
Информационная система - это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур - главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Благодаря ему поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляет собой стандартные, формализованные процедуры.

3. Передача.
В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации - канал связи.
Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.
Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи.
Декодирующее устройство - устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.
Деятельность людей всегда связана с передачей информации.

4. Обработка.
Обработка информации - преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам. Обработка информации по принципу "черного ящика" - процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют и не принимаются во внимание.

1. Достоверность, полнота, объективность полученной информации обеспечат вам возможность принять правильное решение.

2. Ваша способность ясно и доступно излагать информацию пригодится в общении с окружающими.

3. Умение общаться, то есть обмениваться информацией, становится одним главных умений человека в современном мире.
Компьютерная грамотность предполагает:

4. Знание назначения и пользовательских характеристик основных устройств компьютера;

5. Знание основных видов программного обеспечения и типов пользовательских интерфейсов;

6. Умение производить поиск, хранение, обработку текстовой, графической, числовой информации с помощью соответствующего программного обеспечения.

1. доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ);

2. непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации.

Под защитой информации, в более широком смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.

Информационные ресурсы и технологии.

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

Информационные ресурсы (в отличие от всех других видов ресурсов — трудовых, энергетических, минеральных и т.д.) тем быстрее растут , чем больше их расходуют .

Информационная технология — это совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации.

В настоящее время термин "информационная технология" употребляется в связи с использованием компьютеров для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи и, отчасти, — бытовую электронику, телевидение и радиовещание.

Они находят применение в промышленности, торговле, управлении, банковской системе, образовании, здравоохранении, медицине и науке, транспорте и связи, сельском хозяйстве, системе социального обеспечения, служат подспорьем людям различных профессий и домохозяйкам.

Народы развитых стран осознают, чтосовершенствование информационных технологий представляет самую важную, хотя дорогостоящую и трудную задачу.

В настоящее время создание крупномасштабных информационно-технологических систем является экономически возможным, и это обусловливает появление национальных исследовательских и образовательных программ, призванных стимулировать их разработку.

Вопрос 1 (Понятие информации. Информационные процессы и системы. Информационные ресурсы и технологии.)

Термин информация происходит от латинского слова information , что означает «сведения, разъяснения, изложение».

Информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют.

В технике – информация – сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Характерными чертамиинформации являются следующие:

Это наиболее важный ресурс современного производства: он снижает потребность в земле, труде, капитале, уменьшает расход сырья и энергии.
Вызывает к жизни новые производства.
Является товаром, причем продавец информации ее не теряет после продажи.
Придает дополнительную ценность другим ресурсам, в частности, трудовым. Действительно, работник с высшим образованием ценится больше, чем со средним.
Информация может накапливаться.

Информационные процессы - это процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации (т.е. действия, выполняемые с информацией). Т.е. это процессы, в ходе которых изменяется содержание информации или форма её представления.

Информационные процессы

Прием (чтение книги, газеты или просмотр и прослушивание телевизора (радио), подготовка к экзамену);
Хранение (мы помним о том, что мы прочитали из книги);
Передача (Трансляция) (мы можем пересказать содержание книги своему знакомому);
Обработка (прочитав книгу, мы можем обработать полученную информацию и сделать для себя некоторые выводы);

Использование (Получив информацию о том, что идет дождь, мы взяли зонт).

1. Зарождение данных - формирование первичных сообщений, которые 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, методическое обновление данных, защита их от искажений, потери, деформирование целостности и др.

4. Отображение данных - представление их в форме, пригодной для восприятия человеком. Прежде всего - это вывод на печать, то есть создание документов на так называемых твердых (бумажных) носителях. Широко используют построение графических иллюстративных материалов (графиков, диаграмм) и формирование звуковых сигналов.

Информационные ресурсы – информация, используемая на производстве, в технике и управлении обществом (научно-технические знания, произведения литературы и искусства, множество информации зафиксированной в любой форме на любом носителе).

Информационные ресурсы в масштабах страны – национальные информационные ресурсы. Информационные ресурсы страны определяют ее научно-технический потенциал (НТП), научный потенциал и экономическую и стратегическую мощь.

Информационный ресурс не исчезнет, они накапливаются и видоизменяются.

Под Информационной технологией понимают совокупность методов, производственных и программно-технологических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации.

Одной из особенностей развития современного общества является усложнение систем жизнеобеспечения, таких как транспорт, средства связи, промышленные объекты и т.д., которые, в свою очередь, следует считать крупными информационными комплексами. В этих комплексах сосре-доточены разнородные объекты, объединенные между собой информа-ционными потоками, состоящими из информации различных видов, на-пример экономической, технологической и др. Необходимость ее хранения, поиска, передачи, обработки, распределения и выдачи диктует создание банков информации и информационных сетей, образующих особые инфор-мационные предприятия или системы. Их работа основана на общности информационных процессов и законов в различных системах и сферах чело-веческой деятельности.

Для оптимального построения и расчета систем информационных процессов необходима теория, определяющая общие закономерности получения, преобразования и обработки информации. Такая теория успешно интенсивно развивается- это теория информационных процессов, она отли-чается от классической теории информации прежде всего тем, что изучает информацию во всей ее полноте и динамике.

Теория информационных процессов содержит три основных компонента:

· модель, описывающую с помощью абстрактных объектов закономерности поведения реальных информационных систем в идеализированной форме;

· исходные понятия, фундаментальные законы и принципы, посредством которых выражаются связи и отношения между абстрактными объектами идеализированной модели;

· совокупность логических следствий, которая вытекает из фундаментальных законов и принципов теории.

Информационный процесс возникает в результате установления связи между двумя материальными объектами: источником (генератором) и потребителем (приемником, получателем) информации.

Под информационным процессом понимаются процессы получения, хранения, транспортировки, преобразования и представления информации, взятые по отдельности или в совокупности.

Информационные процессы обладают следующими свойствами:

· всякий информационный процесс связан с конкретным материальным объектом или системой объектов и протекает в качественно определенных пространственно-временных границах;

· любой информационный процесс складывается во времени из нескольких качественно и количественно различимых стадий, фаз, событий или состояний, протекающих в более узких пространственно-временных границах по сравнению с рассматриваемым процессом. Например, восприятие, обработка, хранение информации является стадиями или фазами информационного процесса, протекающими в определенных пространственно-временных границах;

· информационный процесс представляет собой в конечном итоге составную часть более широких в пространственно-временном отношении процессов.

Развитие современных средств и методов преобразования и обработки информации привело к развитию автоматизированных информационных систем ИС, таких как информационно-поисковые системы, банки данных и др. Общим для структуры информационных систем наличие:

· входной информации;

· технических средств, необходимых для преобразования входной информации, хранения и отображения информации;

· группы операторов, которые выполняют функции ввода информации в технологическую систему, получают информацию с выхода системы и используют эту информацию для целей управления.

Входная информация поступает либо с помощью первичных прео-бразователей информации, т.е. измерительных приборов, либо с подгото-вленных человеком или машиной документов различных форм: таблиц, графиков, чертежей, книг.

Для отображения реального информационного процесса необходимо учитывать, по меньшей мере, следующие группы его характеристик:

· качественные (содержательные), определяющие специфическую, т.е. материальную природу процесса;

· пространственные, определяющие его масштабы и координаты;

· временные.

Основными составляющими обобщенной схемы любого инф. процесса является следующие качественно отличные друг от друга этапы:

· восприятие и сбор информации;

· первичное или локальное преобразование информации (отбор и др.);

· передача информации в блок обработки;

· подготовка информации для обработки (кодирование и др.);

· подготовка программ, хранение информации;

· обработка полученной информации в соответствии с программой;

· вывод (отображение) информация для потребителя;

· принятие решений;

· реализация решений.

Наиболее эффективно реализуемой составляющей информационного процесса является обработка, которая, как правило, в современных условиях ведется с помощью компьютера.

Одной из особенностей современных систем информационных про-цессов является комплексное использование разнородных видов информации для управления сложными системами в различных сферах человеческо деятельности

Эффективность протекания информационных процессов в этих системах зависит от объема входных документов. Он должен быть оптимальным для функционирования ИС, так как уменьшение объема входных документов может привести к потери части требуемой информации, и наоборот, их увеличение приведет к ее избыточности.

Расмотрим более подробно некоторые составляющие информационных процессов

Информация проявляется в информационных процессах.

Информационный процесс – это совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, сведений, фактов, идей, гипотез, теорий и пр.) для получения какого-либо результата (достижения цели).

Информационные процессы могут быть:

1) целенаправленными или стихийными;

2) организованными или хаотичными;

3) детерминированными или вероятностными.

Информационный процесс всегда протекает в какой-либо информационной системе (биологической, социальной, технической, социотехнической).

Наиболее общими информационными процессами являются три процесса:

2) преобразование;

3) использование информации.

Каждый из этих процессов делится на подпроцессы, причём некоторые подпроцессы могут принадлежать разным процессам. Основным из этих 3-х процессов является преобразование.

Защита информации – это важный компонент процессов хранения, обработки, передачи информации в системах любого типа, особенно в социальных и технических.

К защите информации относят:

1) разработка кода (шифра);

2) кодирование (шифрование);

3), сравнение;

4) анализ;

5) паролирование и т. п.

Способы обработки информации:

1) анализ;

2) синтез;

3) сравнение;

4) группировка;

5) структурирование;

6) систематизация;

7) опорные пункты;

8) мнемический план;

9) схематизация;

10) аналогии;

11) ассоциация и др.

Анализ – это метод научного исследования, путём рассмотрения отдельных сторон, свойств, составных частей чего-либо.

Синтез – это метод исследования какого-либо явления в его единстве и взаимной связи частей, обобщение, сведение в единое целое данных, добытых анализом.

Сравнение – это процесс сопоставления для установления сходства или различия.

Группировка – это разбиение материала на группы по каким-либо основаниям (смыслу, ассоциациям и т.д.).

Структурирование – это процесс установления взаимного расположения частей, составляющих целое, определение внутреннего строения материала.

Систематизация – это установление определённого порядка в расположении частей целого и связей между ними.

Классификация – это распределение каких-либо объектов, явлений, понятий по классам, группам, разрядам на основе определённых общих признаков. При построении классификации можно выделять: состав, структуру, количественные характеристики, условия и причины возникновения, этапы развития.

Опорные пункты – это выделение какого-либо краткого пункта, служащего опорой более широкого содержания (тезисы, заголовки, вопросы, образы, примеры, цифровые данные, сравнения, имена, эпитеты и т.д.). Это выразитель некоторого общего смысла. Сам набор опорных пунктов есть инструмент (или орудие запоминания, или воспроизведения иного порядка), где закодирован весь материал.

Мнемический план – это совокупность опорных пунктов. В нём могут отражаться и внешние связи, и внутренние, характеризующие отношения различных групп материала и смысловые связи с имеющимися в тексте данными, связи с личным опытом, знаниями и ценностями субъекта.

Схематизация – это изображение или описание чего-либо в основных чертах или упрощённое представление запоминаемой информации.

Аналогии – это установление сходства, подобия в определённых отношениях предметов, явлений, понятий в целом различных.

Ассоциация – это установление связей по сходству, смежности или противоположности и т.д.

По виду поддерживаемых информационных технологий, по классам решаемых задач и по областям применения можно выделить следующие информационные системы:

1) системы обработки данных;

2) системы, поддерживающие банки данных (фактографические базы данных);

3) системы документографические, поддерживающие полнотекстовые документальные архивы;

4) геоинформационные системы;

5) вычислительные системы;

6) системы диагностики;

7) издательские системы;

8) системы информационного обслуживания (системы научно-технической информации, информационно-поисковые системы);

9) системы автоматизированного проектирования.

Свойства информационных систем:

1) любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;

XXI век нередко называют веком информационных технологий. Сегодня часто не так важен сам товар или даже человек - первостепенное значение имеет то, что о нем знают. Информация и информационные процессы в нашем обществе - не отвлеченные теоретические понятия, а нечто, зачастую определяющее жизнь и ее качество. Между тем они не являются уникальным свойством человеческого мира. Информационные процессы в той или иной степени протекают на всех уровнях организации живой материи. В современной науке их изучением занимаются кибернетика и информатика.

Основное понятие

Вопрос определения понятия «информация» не так прост, как может показаться на первый взгляд. Изначально термин означал передачу сведений между людьми самыми разными способами. Примерно с середины прошлого столетия определение информации было значительно расширено. Понятие стало обозначать сведения, передающиеся не только между людьми, но и между человеком и автоматом, двумя или более автоматами, а также передачу сигналов среди животных и растений, между клетками, передачу признаков в процессе размножения.

Особое место информации отводится и в философии. Эта наука определяет ее как нематериальную форму движения, генерируемую мозгом в виде понятий, теорий и суждений. Она выражается в виде сведений: цифр, символов, знаков, букв и так далее, - несущих определенный смысл. Именно на них направлены все виды информационных процессов, от хранения до передачи.

Виды информации

Существует множество критериев для классификации информации. Один из них - канал, через который человек получает сведения из окружающей среды.
Мы воспринимаем окружающий мир через органы чувств, соответственно, информация подразделяется на типы согласно используемому способу:

Визуальная - та, которая поступила через зрительный анализатор. На долю этого вида приходится примерно 90% всех поступающих сведений.
Аудиальная - поступает через органы слуха в виде звуков. Это около 9% информации об окружающем мире.
Тактильная информация поступает в результате прикосновения через кожу.
Вкусовая - ее проводниками служат рецепторы, располагающиеся на языке.
Обонятельная информация к человеку поступает через нос.

Последние три вида информации в сумме составляют около 1% используемых человеком сведений об окружающем мире. К списку можно также добавить кинестетическую информацию, поступающую от проприорецепторов. Она осознается как ощущение положения частей тела, расслабления и напряжения мышц, движения.

Информация также подразделяется на виды в соответствии с участниками процесса обмена сведениями:

человек - человек;
человек - автомат;
автомат - автомат;
сигналы, которыми обмениваются представители растительного и животного мира;
передача признаков от клетки к клетке;
передача признаков от организма к организму.

Информация, как было сказано выше, - нематериальный объект. Однако взаимодействовать с ней человек может лишь при ее преобразовании в различные виды данных. По форме представления информации выделяют:

текстовую;
звуковую;
графическую;
числовую;
видео.

Приведенный список вариантов классификации далеко не полный. Информация также делится по назначению, значению, истинности и так далее.

Смысл сообщения

Стоит еще остановиться на восприятии информации. Оно обусловлено множеством факторов, от опыта до способов подачи сведений. Одно и то же слово или сообщение будет иметь разный смысл для непохожих по тем или иным критериям людей. Значение может иметь и предыдущий опыт, и знания, и культурные особенности, и принадлежность к определенной нации, и акцентуации характера. В то же время смысл одного и того же сообщения для группы людей может меняться в зависимости от способа его подачи. На этом основаны техники манипуляции и дезинформации.

Основные информационные процессы

Если оглянуться вокруг, легко заметить, что очень многое в жизни человека связано с информацией. Обучение, общение, работа и развлечения имеют дело со сведениями разного рода. Все действия, выполняемые с ними, - это информационные процессы. Выделяют четыре основных вида:

хранение;
передача или обмен;
сбор;
обработка.

Основные информационные процессы тесно взаимосвязаны друг с другом. Их роль в жизнедеятельности человека трудно переоценить. Все названные виды информационных процессов используются при разработке научных теорий, во время неформального общения, при решении различных социальных проблем и так далее. Причем это характерно не только для современности. Развитие цивилизации вносит свои коррективы в течение информационных процессов, например, в наше время они становятся все более автоматизированными. Однако их содержание при этом остается в целом таким же, каким было и тысячу лет назад.

Сбор

При возникновении практически любой задачи возникает необходимость собрать нужную информацию. Это справедливо как для написания научных работ или в случае поиска подходящего наряда для вечеринки, так и во время поиска добычи хищником. То есть названные выше информационные процессы, в частности, сбор, характерны для любого уровня организации живой системы или автомата. Однако для удобства в статье будут рассмотрены примеры, относящиеся в основном к различным областям человеческой деятельности.

Сбор информации подразумевает получение сведений об интересующем объекте. Количество и качество информации определяется лишь целью субъекта. Он может собирать все имеющиеся сведения об объекте или же использовать выборочно те, которые соответствуют неким критериям. Простой пример: когда человек смотрит из окна, он может уделять внимание всему, что видит (расположению домов, проезжающим машинам, количеству деревьев), или же отметить только особенности погоды.

Сегодня информационные процессы и технологии тесно связаны друг с другом. Часто человек в поисках нужных сведений обращается к интернету или другим вариантам СМИ. Кроме того, научный прогресс позволяет людям в наше время собирать более точную информацию и информацию, в обычных условиях недоступную органам чувств. Так, знаменитый телескоп Хаббла помогает астрономам увидеть отдаленные уголки Вселенной, поставляет информацию о различных процессах, протекающих настолько далеко от Земли, что без новейшей аппаратуры люди никогда не смогли бы о них узнать.

Обмен

Сбор сведений часто невозможен без обмена информацией. Данные передаются от источника к получателю. Информация при этом преобразуется в различные сигналы, служащие ее материальным носителем. Их источникам может стать любой объект с определенными свойствами. Обмен происходит по каналам передачи информации. В таком качестве выступают звуковые волны, радио или электрические сигналы и тому подобное. По сути, все органы чувств, которые есть у человека, предстают в роли таких каналов.

Обмен информацией может быть как односторонним, так и двусторонним. Так, если человек слышит, что часы бьют полночь, он выступает в качестве получателя сведений от источника, которым являются часы. Информация при этом передается в одном направлении. Компьютерные игры - хороший пример двустороннего обмена. Человек отдает команды, которые машина принимает, обрабатывает, а затем совершает действие и выдает данные, на которые пользователь снова реагирует, и так далее.

Во время передачи информации может использоваться один или же несколько источников. Например, так происходит в процессе подготовки научных докладов. Также может быть несколько получателей (во время чтения этого доклада в аудитории).

Принципиальное значение имеет скорость и точность передачи данных. Эволюция компьютерных систем - наглядный пример того, как средства информационных процессов совершенствуются с целью улучшения этих показателей.

Хранение

С передачей, сбором и обменом сведений тесно связано их хранение. Эффективное обеспечение информационных процессов невозможно или труднопредставимо без существования определенной базы данных. В таком качестве, например, выступает память. Без нее человеку бы пришлось каждый раз заново уточнять правила или принципы той или иной деятельности. Однако при передаче сведений большому числу людей удобно, когда они размещаются не только в голове у конкретного человека. Для хранения информации используются разнообразные носители. Развитие цивилизации сопровождалось их эволюцией. Носителем может выступать любой материальный предмет, волны разной природы, вещество и так далее. Сегодня огромное место в жизни человека занимают компьютерные хранители информации, с каждым днем становящиеся все более вместительными и совершенными.

Корженкова А.Ю., Каргаполова А.Ю.

Термин «Информация» с латинского языка обозначает « изложение, разъяснение, набор сведений» В нашей реальной жизни информация - это знания, которые человек получает из различных источников. А в информатике информация - это осознанный запас сведений об окружающем мире, который является объектом хранения, преобразования и обмена.

Информационные процессы - процессы, связанные с определенными операциями над информационными объектами. Они, несомненно, играют значительную роль в науке, технике и т.п. Вследствие информационных революций, человечество приобрело новое качество в сфере обрабатывания информации.

Итак, получение информации близко связано с информационными процессами. Чтобы лучше понять эту связь, есть смысл рассмотреть отдельные их виды.

Информационные процессы делятся на сбор информации, её обмен, хранение и обработку.

Сбор информации - это деятельность, в ходе которой субъект накапливает данные об объекте, который его интересует, с целью приобретения достаточной полной информации.

Обмен информации - процесс передачи информации от источник к получателю. В результате обмена информации, между источником и получателем образуется баланс, при котором в совершенстве получатель будет обладать всей полнотой данной информации, как и отправитель.

Каналом обмена информации могут служить как биологические каналы человека, т.е. органы чувств, так и материальные каналы связи: телефон, радио и т.п. Хранение информации — это процесс поддержания данных в состоянии, постоянно готовым к выдаче их пользователю. Полученную информацию можно использовать неоднократно. Чтобы это сделать, пользователь должен закрепить её на носителе, например, фото, магнитном носителе и др. Возможно, в данный момент информация не имеет никакой ценности, но может пригодиться в будущем. Обработка информации — это процесс преобразования данных от исходных их форм до установленного результата.

После того, как задача обработки информации будет решена, её результат должен быть выдан пользователям в нужном виде. Например, в виде графиков, либо таблиц, либо текстов и т.д. Сбор, накапливание, хранение информации зачастую не являются исходной целью информационного процесса. Но чаще всего первичная информация привлекается для решения какого-либо вопроса. Затем она преобразуется согласно определенному алгоритму, с помощью которого решается задача.

И так до получения конечных данных. Эти данные представляют всю необходимую информацию после анализа получателем.

Литература :

http://allrefs.net/c21/1rl5h/p1/

http://univer.umk-spo.biz/kont/inftexn/klasf

http://www.studfiles.ru/preview/6017817/page:5/

Билет 1

Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации.

Ответ:

Понятие информации

Информатика — научная область, предметом изучения которой являются информация и информационные процессы; в которой осуществляются исследования и изобретаются новые средства и методы для работы с информацией. Её изучение начинается с договоренности о том, что же следует понимать под термином "информация ". Дело в том, что понятие информации обычно связывают с теми сведениями, данными, знаниями, которые человек получает из окружающего мира. На самом деле понятие информации намного шире и сложнее. Оно принадлежит к числу фундаментальных общенаучных понятий. В этом контексте окружающий нас мир — взаимосвязанные и взаимодействующие вещество, энергия и информация. Последняя может существовать в разнообразных видах и формах, в том числе, никак не связанных с человеком. Таким образом, информация является контекстным понятием , то есть значение термина зависит от того, какой смысл мы в него вкладываем и от содержания разговора (контекста), в котором он используется. В информатике под "информацией" чаще всего понимают используемые человеком или техническим устройством данные. Данные могут храниться на материальных носителях и передаваться с помощью сигналов различной физической природы. Данные становятся информацией только тогда, когда мы начинаем их использовать.

Виды информации

Общая классификация видов информации скорее всего невозможна. Когда речь идет о видах информации подразумевается какая-то отдельная область знаний, раздел науки, техники и т.д. Приведем примеры таких частных классификаций:

аналоговая и дискретная

зрительная, слуховая, обонятельная, осязательная, вкусовая

текстовая, числовая, графическая, звуковая

Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации.

Целесообразное поведение живых существ строится на основе получения, накопления, преобразования и использования информации об окружающей среде. Биологи образно говорят, что живое питается информацией. Кроме того понятие информации используется в связи с исследованиями механизмов наследственности (генетики). Оказалось, что каждая клетка организма содержит гены (сложные молекулярные структуры), в которых хранится информация о всём организме.

Информация для человека это знания, которые он получает из различных источников. Все знания можно разделить на две группы: декларативные (знания об явлениях, событиях, свойствах объектов начинающиеся со слов Я знаю что) и процедурные (определяют действия, необходимые для достижения какой либо цели; начинаются со слов Я знаю как).

Действия, выполняемые с информацией, называются информационными процессами. Выделяют три основных вида информационных процессов: обмен, хранение и обработка информации.

Человек непрерывно воспринимает информацию из окружающего мира с помощью своих органов чувств: зрения, обоняния, осязания, вкуса и слуха (она называется органолептической). Большая часть (картины природы, звуки, запахи, вкусовые и осязательные ощущения) воспринимается в образной форме . Информация, воспринимаемая человеком в речевой или письменной форме, называется знаковой (символьной). Человеческая речь и письменность связаны с понятием языка. Различают естественные языки (русский, английский, французский и т.д.) и формальные языки — языки профессий или областей знаний (к числу формальных языков можно отнести язык математических формул, ноты, языки программирования и т.п.). Язык это знаковая система представления информации. Обмен информацией может происходить как при непосредственном общении между людьми, так и с помощью технических средств связи: телефона, радио, телевидения, компьютерных сетей и т.д. Отметим, что без помощи технических средств люди способны обмениваться информацией только голосом, жестами, мимикой на небольшом расстоянии. Развитие человечества было бы невозможно без обмена информацией.

С древнейших времен человек изобретал способы передачи информации. Наши предки умели передавать сигналы дымом костра, звуками колокола и т.д. За последние два века появились телеграф, телефон, радио, телевидение. В последние годы бурно развивается мобильная связь и компьютерные коммуникации. Несмотря на все многообразие средств передачи информации сам процесс описывается общей схемой:

Человек хранит информацию либо в собственной памяти , либо на каких-то внешних носителях (на бумаге, аудио и видеокассетах и т.д.). Сведения, которые мы помним (т.е. храним во внутренней памяти), всегда доступны и мы можем оперативно (быстро) ими воспользоваться. Внутреннюю память, поэтому, часто называют оперативной . К сожалению, ёмкость нашей памяти ограничена, к тому же часть сведений со временем человек забывает. Информация на внешних носителях хранится надежнее, но чтобы использовать такую информацию, её сначала нужно сделать оперативной (например, чтобы набрать номер телефона, необходимо сначала найти его в телефонной книге и прочитать).

Человеку почти непрерывно приходится заниматься обработкой информации. Приведем несколько примеров обработки:

получение новой информации из данной путем вычислений или логических рассуждений (решение математической задачи);

изменение формы представления информации (перевод текста с одного языка на другой);

поиск информации в информационном массиве (поиск номера телефона в телефонной книге);

сортировка информации (упорядочение списка учеников класса в алфавитном порядке).

Процесс обработки информации вручную ведется очень медленно, при этом нам свойственно допускать ошибки, уставать, а иногда обработка невозможна. Попробуйте перемножить в уме два семизначных числа. Получилось?

Очевидно, чточеловеку необходимы технические средства и методы сбора, приема, передачи, хранения и обработки информации — информационные технологии. Их роль всегда была чрезвычайно важна и будет еще более возрастать по мере перехода человечества к жизни в информационном обществе.

Билет 2

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Хранение информации. Люди хранят информацию либо в собственной памяти (иногда говорят — «в уме»), либо на каких-то внешних носителях. Чаще всего — на бумаге.

Те сведения, которые мы помним, всегда нам доступны. Например, если вы запомнили таблицу умножения, то вам никуда не нужно заглядывать для того, чтобы ответить на вопрос: сколько будет пятью пять? Каждый человек помнит свой домашний адрес, номер телефона, а также адреса и телефоны близких людей. Если же понадобился адрес или телефон, которого мы не помним, то обращаемся к записной книжке или к телефонному справочнику.

Память человека можно условно назвать оперативной. Здесь слово «оперативный» является синонимом слову «быстрый». Человек быстро воспроизводит сохраненные в памяти знания.

Свою память мы еще можем назвать внутренней памятью. Тогда информацию, сохраненную на внешних носителях (в записных книжках, справочниках, энциклопедиях, магнитных записях), можно назвать нашей внешней памятью.

Человек нередко что-то забывает. Информация на внешних носителях хранится дольше, надежнее. Именно с помощью внешних носителей люди передают свои знания из поколения в поколение.

Передача информации. Распространение информации между людьми происходит в процессе ее передачи. Передача может происходить при непосредственном разговоре между людьми, через переписку, с помощью технических средств связи: телефона, радио, телевидения, компьютерной сети.

В передаче информации всегда участвуют две стороны: есть источник и есть приемник информации. Источник передает (отправляет) информацию, а приемник ее получает (воспринимает). Читая книгу или слушая учителя, вы являетесь приемниками информации, работая над сочинением по литературе или отвечая на уроке, — источником информации. Каждому человеку постоянно приходится переходить от роли источника к роли приемника информации.

Передача информации от источника к приемнику всегда происходит через какой-то канал передачи. При непосредственном разговоре — это звуковые волны; при переписке — это почтовая связь; при телефонном разговоре — это система телефонной связи. В процессе передачи информация может искажаться или теряться, если информационные каналы имеют плохое качество или на линии связи действуют помехи (шумы). Многие знают, как трудно бывает общаться при плохой телефонной связи.

Обработка информации. Обработка информации — третий вид информационных процессов. Вот хорошо вам знакомый пример — решение математической задачи: даны значения длин двух катетов прямоугольного треугольника, нужно определить его третью сторону — гипотенузу. Чтобы решить задачу, ученик кроме исходных данных должен знать математическое правило, с помощью которого можно найти решение.

В данном случае это теорема Пифагора: «квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов». Применяя эту теорему, получаем искомую величину. Здесь обработка заключается в том, что новые данные получаются путем вычислений, выполненных над исходными данными.

Вычисление — лишь один из вариантов обработки информации. Новую информацию можно вывести не только путем математических расчетов. Вспомните истории Шерлока Холмса, героя книг Конан Дойля. Имея в качестве исходной информации часто очень запутанные показания свидетелей и косвенные улики, Холмс с помощью логических рассуждений прояснял всю картину событий и разоблачал преступника. Логические рассуждения — это еще один способ обработки информации.

Процесс обработки информации не всегда связан с получением каких-то новых сведений. Например, при переводе текста с одного языка на другой происходит обработка информации, изменяющая ее форму, но не содержание.

К этому же виду обработки относится кодирование информации. Кодирование — это преобразование представления информации из одной символьной формы в другую, удобную для ее хранения, передачи или обработки.

Особенно широко понятие кодирования стало употребляться с развитием технических средств хранения, передачи и обработки информации (телеграф, радио, компьютеры). Например, в начале XX века телеграфные сообщения кодировались и передавались с помощью азбуки Морзе. Иногда кодирование производится в целях засекречивания содержания текста. В таком случае его называют шифрованием.

Еще одной разновидностью обработки информации является ее сортировка (иногда говорят — упорядочение). Например, вы решили записать адреса и телефоны всех своих одноклассников на отдельные карточки. В каком порядке нужно сложить эти карточки, чтобы затем было удобно искать среди них нужные сведения? Скорее всего, вы сложите их в алфавитном порядке по фамилиям. В информатике организация данных по какому-либо правилу, связывающему ее в единое целое, называется структурированием.

Поиск информации. Нам с вами очень часто приходится заниматься поиском информации: в словаре искать перевод иностранного слова, в телефонном справочнике — номер телефона, в железнодорожном расписании — время отправления поезда, в учебнике математики — нужную формулу, на схеме метро — маршрут движения, в библиотечном каталоге — сведения о нужной книге. Можно привести еще много примеров. Все это — процессы поиска информации на внешних носителях: книгах, схемах, таблицах, картотеках.

Информационные процессы в живой природе. Можно ли утверждать, что с информацией и информационными процессами связана только жизнь человека? Конечно нет! Науке известно множество фактов, подтверждающих протекание информационных процессов в живой природе Животным свойственна память: они помнят дорогу к месту своего обитания, места добывания пищи; домашние животные отличают знакомых людей от незнакомых. Многие животные обладают обостренным обонянием, несущим им ценную информацию. Конечно, способности животных к обработке информации значительно ниже, чем у человека. Однако многие факты разумного поведения свидетельствуют Об их способности к определенным умозаключениям.

Вопросы и задания

Основные информационные процессы.

Хранение, передача и обработка информации

Любая деятельность человека представляет собой процесс сбора и переработки информации, принятия решений на ее основе и их выполнения. Информация содержится в человеческой речи, текстах книг, журналов, газет, сообщениях радио и телевидения, показаниях приборов и т.д. Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств, хранит и перерабатывает ее с помощью мозга и центральной нервной системы. Процесс решения в уме математической задачи, процесс перевода текста с одного языка на другой — все это обработка информации. Процессы обработки информации составляют суть умственной деятельности человека.

Человек думает, вычисляет, говорит, слушает, читает, пишет. При этом он всегда имеет дело с информацией.

Связанные с информацией процессы происходят не только в мире, имеющем отношение к деятельности человека, но также и в живой природе и технике. Организация живой природы, сообществ и популяций основана на постоянном обмене информацией, переработке информации, получаемой из неживой природы. Курица и ее цыплята постоянно обмениваются звуками, чтобы держаться вместе, чтобы курица могла в любой момент защитить своих деток (Посмотреть флеш-анимацию). По данным науки, даже невылупившийся цыпленок уже слышит свою маму и сам подает ей сигналы из яйца. Если одна из пчел нашла богатое нектаром поле, то через некоторое время десятки членов пчелиной семьи устремляются в это место (Посмотреть флеш-анимацию). Совершенно очевидно, что происходит передача информации, и это организует сообщество на конкретные согласованные действия. Сезонные изменения в растительном мире — результат информационного процесса. Температура воздуха и почвы, длина светового дня — сигналы внешней среды, значимые для выживания растения. Все перечисленные в примерах действия и процессы можно объединить под общим названием — информационные процессы (Посмотреть флеш-анимацию).

Информационный процесс — это совокупность последовательных действий, производимых над информацией с целью получения результата. Среди всех информационных процессов можно выделить наиболее общие. К ним относятся передача, хранение и обработка информации.

Получаемая потребителем информация всегда поступает из некоторого источника. В этом случае говорят о передаче информации. Информация передается по каналу передачи, направляясь от источника к приемнику. Канал передачи — это некоторое среда, которая осуществляет доставку информации. Природа информационных каналов — колебательные движения среды: звуковые, световые, электромагнитные волны и пр. С открытием радиоволн и созданием устройств, их генерирующих и улавливающих, в деле передачи информации произошли революционные изменения.

Информация передается в виде последовательности сигналов, составляющих информационное сообщение. Физический смысл сигнала, с помощью которого передается информация, может не совпадать со смыслом передаваемой информации. Восприятие информации немыслимо без определенных предварительных соглашений и знаний, без которых сигнал будет восприниматься лишь как сообщение о некотором факте, который непонятно как интерпретировать. В одном случае воздетые вверх руки выражают эмоциональный всплеск по поводу одержанной победы, а в другом — обозначают капитуляцию противника. Для достижения взаимопонимания необходима предварительная договоренность о значениях сигналов. Поэтому и существуют алфавиты различных языков, правила движения, азбука Морзе, шрифт Брайля и т.д.

В процессе передачи информация может теряться, искажаться из-за помех и вредных воздействий. Причины таких воздействий могут быть как технического характера — перегрузки, вибрации, электрические и магнитные поля, перепады температур, давления, влажности окружающей среды, так и следствием человеческого вмешательства (Посмотреть флеш-анимацию). Для нейтрализации помех применяются устойчивые материалы и средства связи, программируются избыточные коды, позволяющие восстановить исходную информацию. Развитие цифровых каналов связи открывает новые возможности пользователям компьютерных сетей.

Для защиты информации от несанкционированного вмешательства возникает необходимость ее засекречивания. На бытовом уровне иногда подменяются понятия кодирования и шифрования (Посмотреть флеш-анимацию). Шифром называют секретный код преобразования информации с целью ее защиты от незаконных пользователей. Защита информации — важный компонент процессов хранения, обработки, передачи и использования информации в системах любого типа, особенно социальных и технических. Изобретением и использованием шифров занимается наука криптография.

Информация распространяется не только в пространстве, но и во времени. Древние рукописи, книги, наскальные рисунки, археологические находки — источники информации из глубины времен. Геологические отложения — свидетели исторических процессов развития земли. Благодаря генетической информации, которая хранится в закодированном виде в молекуле ДНК и передается следующим поколениям, существует непрерываемая смена поколений каждого вида живых существ.

Обработка информации — процесс получения новой информации на базе уже имеющейся. Преобразование информации может быть связано с изменением ее содержания или формы представления. В последнем случае говорят о кодировании информации. Например, шифрование информации или перевод текстов на другой язык.

Упорядочивание информации (расписания), поиск нужной информации в информационном массиве (номер телефона в телефонной книге) являются другими вариантами обработки. Редактирование текста, математические вычисления, логические умозаключения — примеры процедур получения новой информации.

Обработка информации может производиться формально, руководствуясь правилами по заданному алгоритму. Либо применяется эвристический подход, при котором создаётся новая система действий или открываются неизвестные ранее закономерности изучаемой информации.

Информация не может существовать без своего носителя. Носитель информации — это среда, непосредственно хранящая информацию. Заметим, что слово "носитель" означает "нести в себе", то есть содержать, а не переносить информацию. Носителем информации о самом себе является практически любой предмет, явление, живое существо. Можно использовать и другие средства для хранения информации о чем-либо. Это может быть материальный предмет (камень, дерево, папирус, бумага, магнитные, оптические носители информации). Например, в тетрадь мы записываем задание, а видеокассета содержит интересный для нас фильм. Это могут быть волны различной природы (световые, звуковые, электромагнитные) или разные состояния вещества. О волновом представлении информации все знают из школьного курса физики. А как связать информацию и состояние вещества? Проиллюстрируем пояснение следующим примером. Рассмотрим молоко. По температурному состоянию оно может быть: парным, подогретым, горячим, кипящим, холодным. Описанный набор качеств (кодов) составляет алфавит, с помощью которого можно сообщить информацию о состоянии молока.

Чтобы иметь возможность в будущем многократно воспользоваться информацией, используют так называемые внешние (по отношению к человеческой памяти) носители информации. Записные книжки, справочники, магнитные записи, картины, фото- и кинодокументы и т.д. Для извлечения информации из внешних носителей зачастую требуется много времени и необходимы дополнительные средства. Например, для того, чтобы получить информацию, содержащуюся на аудиокассете, необходим магнитофон.

В обществе хранение носителей с информацией организуется в специальных хранилищах. Для книг — это библиотеки (Посмотреть флеш-анимацию), для картин и рисунков — художественные музеи, для документов — архивы, патентные бюро и т.д. Вычислительная техника дает огромные возможности для организованного хранения информации в компактной форме (Посмотреть флеш-анимацию): электронные, магнитные, оптические носители. Здесь играют роль такие показатели, как информационная емкость, время доступа к информации, надежность хранения, время безотказной работы.

Человеческое общество способно накапливать информацию и передавать ее от поколения к поколению. На протяжении всей истории накапливаются знания и жизненный опыт отдельных людей, а также "коллективная память" — традиции, обычаи народов.

Вопросы для самоконтроля

1. Как вы понимаете термин "информация"? Что общего и чем отличаются бытовое понятие этого термина и его научные трактовки?

Приведите примеры, подтверждающие наличие и общность информационных процессов в живой природе, обществе, технике.

3. В чем проявляется информационная деятельность человека?

4. Почему компьютер называют универсальным инструментом информационной деятельности?

5. В какой форме можно передать информацию от человека к человеку, от чего зависит выбор этой формы?

6. От чего зависит, будет ли информативным принимаемое вами сообщение? Перечислите основные свойства информации.