Определение информации
Информация имеет своё определение в каждой области знаний. Давайте, попробуем разобраться с житейским определением и в предмете информатики. Латинское слово “information” переводится как разъяснение, сведения. В быту мы понимаем под информацией сведения или данные об окружающем нас мире и нас самих. Эти сведения содержатся в речи, книгах, фильмах, наблюдении и т.п. Мы не можем её потрогать руками, но можем её сохранить на каком-нибудь носителе. Книга, фильм, флэшка и наш мозг – это всё относится к носителям информации, а сами сведения, которые там хранятся и есть информация.
Человек может рассуждать и делать умозаключения на основе известных нам фактов, получая новую информацию на основе «старой», имеющейся у него. Мы можем получить информацию услышав, увидев, потрогав, понюхав и попробовав на вкус. Это всё происходит на основе органов чувств, которые имеются у человека и ограничивается их возможностями. Мы все отличаемся уровнем каждого уровня чувств: кто-то лучше слышит, у кого-то отсутствует зрение, есть некоторые люди с низким уровнем тактильного восприятия (на ощупь). Мы отличаемся вкусами к цвету, запаху, еде и т.п. Из этого можно сделать вывод, что информация об одном и том же предмете будет иметь небольшие различия при описании его разными людьми. Одни будут обращать внимание на форму, другие на цвет, а когда добавится описание эмоций нравится-не нравится, то описание станет ещё разнообразнее. В науке это не допустимо, любая наука использует «голые» факты без эмоций. В связи с этим становится ещё сложнее дать конкретное определение для любого явления или предмета.
Перейдём к определению информации для человека. Остановимся на самом простом:
Информатика для человека – сведения, которые получает человек об окружающем мире через органы чувств.
Виды информации
Формы представления информации
Информация может быть представлена (зафиксирована, закодирована) в различных формах:
-
Текстовая информация – последовательность символов (букв, цифр, знаков); в тексте важен порядок их расположения, например КОТ и ТОК – два разных текста, хотя они состоят из символов;
-
Числовая информация;
-
Графическая информация (рисунки, картины, чертежи, карты, схемы, фотографии);
-
Звуковая информация (звучание голоса, мелодии, шум, стук, шорох и т.п.);
-
Мультимедийная информация, которая объединяет несколько форм представления информации (например, видеоинформация).
Обратим внимание, что одна и та же информация может быть представлена по-разному. Например, результаты измерения температуры в течении недели можно сохранить в виде текста, таблицы, графика, диаграммы, видеофильма и т.д.
Формы представления информации
В идеале информация должна быть:
-
Объективной (не зависящей от чьего-либо мнения);
-
Понятной для получателя;
-
Полезной (позволяющую решать получателю решать свои задачи);
-
Достоверной (полученной из надежного источника);
-
Актуальной (значимой в данный момент);
-
Полной (достаточной для принятия решения).
Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к принятию неправильных решений. Например, объявление, опубликованное в сети Интернет, может содержать недостоверные сведения о характеристиках какой-либо продукции. Покупатель, который поверил такому объявлению и приобрел товар, может напрасно потратить деньги.
Информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения или суждения. Объективную информацию можно получить, например, с помощью исправных измерительных приборов. Сообщение «Автомобиль двигался на большой скорости» содержит субъективную информацию. Сообщение «Автомобиль двигался со скоростью 100 км/ч» будет объективным при исправном спидометре.
Информация полна, если ее достаточно для принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочным выводам и действиям. Например, сообщение «Температура на улице 10 градусов» без уточнения «тепла» или «мороза» может привести к неправильному выбору человеком верхней одежды.
Информация актуальна, если она необходима в настоящее время. Например, телеграмма о приезде друзей, полученная своевременно, позволит вовремя их встретить. Устаревшая, преждевременная или незначимая информация для человека является неактуальной.
Информация понятна, если она выражена на языке, понятном для человека. Например, записка на испанском языке для человека, который не знает этого языка, будет непонятна.
Информация доступна, если имеет возможность ее получения. Различные барьеры могут сделать информацию недоступной. Например, секретные документы, хранящиеся в архиве, невозможно получить людям, которым доступ к таким архивам запрещен. Поэтому для этих людей информация, содержащаяся в этих документах, будет недоступной.
Каждый человек решает для себя вопрос о полезности и важности полученной информации в зависимости от того, удовлетворяет или не удовлетворяет эта информация перечисленным свойствам. Знание основных свойств информации помогает человеку правильно оценивать получаемую информацию и принимать верное решение в каждом конкретном случае.
Человек постоянно получает информацию из окружающего мира, анализирует ее свойства, выявляет существенные закономерности и тем самым познает мир. В процессе понимания информации, ее анализа и применения на практике у человека формируются знания. Одна и та же информация может приводить к появлению разных знаний у разных людей. Сформированные знания человек использует в своей деятельности. В то же время деятельность человека, способствует постоянному пополнению его знаний об окружающем мире.
Знания людей может разделить на два вида: декларативные и процедурные.
Декларативные знания, по своей сути, являются утверждениями и начинаются со слов «Я знаю, что…». К этому виду относятся знания о конкретных объектах. Например, «Я знаю, что вещество, энергия и информация являются основными ресурсами современного общества», «Я знаю, что компьютер является универсальным устройством для работы с информацией».
Процедурные знания, определяют действия, которые надо выполнить для достижения поставленной цели. Они начинаются со слов «Я знаю, как…». Например, «Я знаю, как подключить принтер к системному блоку компьютера», «Я знаю, как записать алгоритм сложения двух чисел». Декларативные и процедурные знания позволяют человеку сформировать свое собственное представление о предметах, процессах и явлениях окружающего мира.
Информация в технике
Практически все современные технические устройства (телевизоры, телефоны, стиральные машины, системы управления самолётами и судами) строятся на микропроцессорах, которые обрабатывают информацию: анализируют сигналы с датчиков, выбирают нужный режим работы. Широко используются системы программного управления, например, станки, обрабатывающие детали по программе, заложенной в памяти. Эту программу очень легко поменять и тем самым настроить станок на изготовление другой детали.
Многие опасные, тяжёлые и утомительные работы за человека могут выполнить роботы, у которых датчики заменяют органы чувств.
Наиболее универсальным устройством для обработки информации можно считать компьютер. Хотя современные компьютеры пока не умеют работать с вкусовой и обонятельной информацией (запахом), работы в этом направлении ведутся. Уже существуют экспериментальные приборы, названные «электронный нос» и «электронный язык»; они построены на основе химических датчиков.
Информация для техники – это данные.
Информатика как наука изучает информацию, вопросы, связанные с автоматической обработкой данных.
Действия с информацией
Информация может существовать только тогда, когда связана с каким-то объектом или средой, т.е. носителем.
Материальный носитель – это объект или среда, которые могут содержать информацию.
Изменения, происходящие с информацией, называются информационными процессами. Различные источники выделяют различные виды информационных процессов. Мы сейчас разберём наиболее полную классификацию информационных процессов:
-
Передача информации;
-
Сохранение информации;
-
Обработка информации;
Поиск информации.
Передача информации
При передаче информации всегда есть два объекта – источник информации и приёмник информации. Эти роли могут меняться – например, во время диалога каждый из участников выступает то в роли источника, то в роли приёмника информации.
Информация проходит от источника к приёмнику через канал связи, в котором она должна быть связана с каким-то материальным носителем. Например, при разговоре людей носитель информации – это звуковые волны в воздухе. Информацию можно передавать с помощью света, лазерного луча, системы телефонной или почтовой связи. В компьютерных системах данные передаются с помощью электрических импульсов или радиоволн (в беспроводных устройствах).
Источник информации
Канал связи
Приёмник информации
Для передачи информации свойства носителя должны измениться. Такие изменения называют сигналами.
Сигнал – это изменение свойств носителя, которое используется для передачи информации.
Примеры сигналов – это изменение частоты и громкости звука, вспышки света, изменение напряжения на контактах или силы тока.
Для того чтобы превратить информацию в сигналы (закодировать), источник использует кодирующее устройство, а приёмник обнаруживает сигналы и принимает сигналы (декодирует), с помощью декодирующего устройства.
С помощью одного сигнала невозможно передать много информации. Поэтому чаще всего используется не одиночный сигнал, а последовательность сигналов, которая называется сообщением. Важно понимать, что сообщение – это только «оболочка» для передачи информации, а информация – это содержание сообщения.
Одна и та же информация может быть передана с помощью различных сообщений, например, через устную речь, с помощью записки или через азбуку Морзе.
К сожалению, в реальном канале связи всегда действуют помехи: посторонние звуки при разговоре, шумы радиоэфира, электрические и магнитные поля. Помехи могут полностью или частично искажать сообщение, вплоть, до полной потери информации.
В курсе информации мы будем рассматривать передачу информации именно как передачу сообщений между компьютерными системами, отвлекаясь от смысла сообщения.