Информация. Передача информации. Информационные каналы.
Информатика.
Современный период развития цивилизации характеризуется тем, что человечество переходит от индустриального общества к информационному. Основным перерабатываемым «сырьем» становится информация, а физический труд в большей степени замещается интеллектуальным. Ведущие страны мира делают ставку на разработку и производство информации, а сфера информационных технологий является одной из самых прибыльных и стремительно растущих отраслей.
Деятельность каждого человека в отдельности, равно как и групп, коллективов, организаций сейчас зависит от их информированности. Залог успеха для всех состоит в умении эффективно использовать эту информацию. Прежде чем предпринять какие-либо действия, нам необходимо провести всесторонний анализ имеющихся данных, осмыслить каждый шаг, найти оптимальное решение. При этом большой объём работы по сбору и упорядочиванию информации, поиску рациональных решений среди огромного числа вариантов подчас провести невозможно без привлечения специальных технических средств.
Применение ЭВМ в современных средствах переработки и передачи информации - информатизация, - послужило началом нового эволюционного процесса в человеческом обществе, находящемся на этапе индустриального развития.
Информатизация общества- организованный процесс (социально-экономический и научно-технический) создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей граждан, работы органов власти и управления, организаций и общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.
Как видим, понятие “информационные ресурсы” является ключевым в этом определении. Принятый в 2003 году Федеральный закон “Об информации, информатизации и защите информации” юридически закрепил многие термины, которые могут служить пользователю информации опорой при защите своих прав.
Так, информационные ресурсы– это отдельные документы и отдельные массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах). Надо понимать, что документы и массивы информации, о которых говорится в этом законе, не существуют сами по себе. В массивах в различных формах представлены знания, которыми обладали люди, создавшие их. Таким образом, информационные ресурсы - это знания, подготовленные людьми для использования в социуме и зафиксированные на материальном носителе.
Информационная культура -умение целенаправленно работать с информацией и использовать для её получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию, современные технические средства и методы.
Информационная культура проявляется в следующих аспектах:
· в конкретных навыках по использованию технических устройств (от телефона до персонального компьютера и компьютерных сетей);
· в способности использовать в своей деятельности компьютерную информационную технологию, базовой составляющей которой являются многочисленные программные продукты;
· в умении извлекать информацию из различных источников: как из периодической печати, так и из электронных коммуникаций, представлять ее в понятном виде и уметь ее эффективно использовать;
· во владении основами аналитической переработки информации;
· в умении работать с различной информацией;
· в знании особенностей информационных потоков в своей области деятельности.
Информационная культура вбирает в себя знания из тех наук, которые способствуют ее развитию и приспособлению к конкретному виду деятельности. Это - информатика, кибернетика, теория информации, математика, теория проектирования баз данных и ряд других дисциплин.
Структура информатики
Информатика представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации. Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей - технических средств (hardware), программных средств (software) и алгоритмических средств (brainware).
Информатику обычно рассматривают с разных позиций: как отрасль народного хозяйства, как фундаментальную науку или прикладную дисциплину (рис. 1.1).
Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из однородной совокупности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством электронной техники, программных продуктов и разработкой современных технологий обработки информации. Специфика и значение информатики как отрасли производства в том, что от нее зависит рост производительности труда. Более того, для нормального развития производства эффективность труда в самой информатике должна возрастать более высокими темпами, так как сама информация может являться предметом конечного потребления. В настоящее время около 50% всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки информации.
Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем. Можно выделить следующие основные научные направления в области информатики: разработка сетевой структуры, компьютерно-интегрированные производства, экономическая и медицинская информатика, информатика социального страхования и окружающей среды, профессиональные информационные системы.
Информатика как прикладная дисциплина занимается изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение), созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности, а также разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла (для этапов проектирования и разработки систем, их производства, функционирования и т.д.).
Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и использовании этих методов в организации технологического процесса переработки информации.
Задачи информатики состоят в следующем:
· исследование информационных процессов в любом качестве;
· разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
· решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
Таким образом, информатика существует не сама по себе, а является комплексной научно-технической дисциплиной, объединяющей науку, технику и производство. Информатика призвана создавать новые технологии для решения различных проблем. Она предоставляет методы и средства исследования другим областям, даже таким, где считается невозможным применение количественных методов из-за неформализуемости процессов и явлений. Особенно следует выделить в информатике методы математического моделирования и методы распознавания образов, практическая реализация которых стала возможной благодаря достижениям компьютерной техники.
Информация. Передача информации. Информационные каналы.
Термин информация происходит от латинского informatio (разъяснение, осведомление, изложение). С позиций материалистической философии информация есть отражение реального мира с помощью неких сведений – сообщений, которые имеют форму представления в виде речи, текста, изображений, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п. В широком смысле слова информация - это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведений между людьми, а также обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами.
Информация- сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся степень неопределенности, неполноту знаний о них.
Информатика рассматривает информацию как концептуально связанные между собой сведения, данные, понятия, изменяющие наши представления об явлении или объекте окружающего мира. Наряду с информацией в информатике часто употребляется понятие данные..
Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. В том случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности о чем-либо, данные превращаются в информацию. Поэтому можно утверждать, что информацией являются используемые данные.
В зависимости от области знания существуют различные подходы к определению понятия информации.
В неживой природе понятие информации связывают с понятием отражения, отображения.
Под информацией в быту (житейский аспект) понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами.
Под информацией в технике понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов.
Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность. По определению К. Шеннона, информация – это снятая неопределенность.
Если вы хотите учитывать смысл сообщения, то вам придется обратиться к лингвистике.Там под информацией понимают не любые сообщения, а только те из них, которые обладают новизной или полезностью.
Человечество тысячи лет обрабатывало информацию, прежде чем изобрело машину для ее обработки, которая вам известна как электронно-вычислительная машина (ЭВМ) или компьютер. Параллельно с этим возникли чисто практические задачи хранения, поиска и передачи уже имеющихся знаний (информации).
В теории связи под информацией принято понимать любую последовательность символов, не учитывая их смысл.
В кибернетике под информацией понимается только та часть сообщения, которая участвует в управлении.
Любой сигнал, будь то свет костра, телеграмма, код Морзе, написанный текст, несет какое-либо сведение или сообщение, т. е. информацию. Таким образом, сигнал есть способ передачи информации.
Современное научное представление об информации очень точно сформулировал Норберт Винер, "отец" кибернетики. А именно:
| Информация —это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств. Передача информации |
Для передачи информации могут использоваться практически любые процессы, некоторые из которых вместе с связанными с ними сигналами приведены в таблице.
| Способ передачи | Процесс | Сигнал |
| Звук | Звуковые волны | Изменение высоты и громкости звука |
| Радио, телевидение | Радиоволны | Изменение частоты, амплитуды или фазы волны |
| Изображение | Световые волны | Частота и амплитуда световых волн |
| Телефон, компьютерная сеть | Электрический ток | Частота и амплитуда электрических колебаний в линии связи |
Последовательность сигналов называется сообщением.
Можно сказать, что сообщение выступает в качестве контейнера для размещения и представления информации при передаче. Следовательно, сообщение служит материальным носителем информации, а информация является содержанием сообщения, то есть нематериальным смыслом, извлекаемый приемником из него. Говорят также, что сообщение несет некую информацию. Сообщение определяет форму и представление информации.
Соответствие между информацией и сообщением, с помощью которого она передается, в общем случае не является взаимно однозначным. Одна и та же информация может передаваться с помощью различных сообщений и одно и то же сообщение может нести различную информацию.
Неоднозначность соответствия возможна в двух вариантах:
· одна и та же информация может передаваться различными сообщениями (например, прогноз погоды может быть получен по радио, из газеты, по телефону и пр.);
· одно и то же сообщение может содержать различную информацию для разных приемников (примером может служить передача в 1936 г. по радио фразы «Над всей Испанией безоблачное небо», которое для непосвященных людей имело смысл прогноза погоды, а для посвященных - сигналом к началу военных действий).
Информация передаётся в форме сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.
| канал связи | ||
| ИСТОЧНИК | -----------> | ПРИЁМНИК |
Примеры:
- Cообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника — специалиста-метеоролога посредством канала связи — телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.
- Живое существо своими органами чувств (глаз, ухо, кожа, язык и т.д.) воспринимает информацию из внешнего мира, перерабатывает её в определенную последовательность нервных импульсов, передает импульсы по нервным волокнам, хранит в памяти в виде состояния нейронных структур мозга, воспроизводит в виде звуковых сигналов, движений и т.п., использует в процессе своей жизнедеятельности.
Человечество придумало много устройств для быстрой передачи информации: телеграф, радио, телефон, телевизор. К числу устройств, передающих информацию с большой скоростью, относятся электронно-вычислительные машины, хотя правильнее было бы сказать – телекоммуникационные сети.
Рассмотрим в качестве примера телефонный разговор:
источник сообщения – человек говорящий;
кодирующее устройство – микрофон – преобразует звуки в электрические импульсы;
канал связи – телефонная сеть (провод);
декодирующее устройство – та часть трубки, которую мы подносим к уху, здесь электрические сигналы снова преобразуются в звуки;
приемник информации – человек слушающий.
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 информации к виду, удобному для передачи.
Декодирующее устройство – устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.
Деятельность людей всегда связана с передачей информации, но информацию могут передавать друг другу не только люди, но и животные и растения.
В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи в радио, искажение или затемнение изображения в телевидении, ошибки при передаче в телеграфе. Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию.
У человека пять органов чувств:
- зрение; с помощью глаз люди различают цвета, воспринимают зрительную информацию, к которой относятся и текстовая, и числовая, и графическая;
- слух; уши помогают воспринимать звуковую информацию – речь, музыку, звуковые сигналы, шум;
- обоняние; с помощью носа люди получают информацию о запахах окружающего мира;
- вкус; вкусовые рецепторы языка дают возможность получить информацию о том, каков предмет на вкус – горький, кислый, сладкий, соленый;
- осязание; кончиками пальцев (или просто кожей), на ощупь можно получить информацию о температуре предмета – горячий он или холодный, о качестве его поверхности – гладкий или шершавый.
Человек получает информацию о внешнем мире с помощью своих органов чувств. Практически около 90% информации человек получает при помощи органов зрения (визуальный), примерно 9% – при помощи органов слуха (аудиальный) и только 1% при помощи остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания). Следует отметить, что органы чувств человека получили название анализаторов, поскольку именно через эти органы информация попадает в головной мозг. А вот, например, для лисы, собаки и многих других животных основная информация та, которая поступает через нос. У них хорошо развито обоняние. Для летучих мышей главная информация – звуковая, они воспринимают ее своими большими, чуткими ушами.