Информация: виды и формы

Понятие информации

Информация охватывает все сферы, все области общественной жизни, прочно вошла в жизнь каждого человека, воздействует на его образ мышления и поведение. Она обеспечивает общение людей, социальных групп, классов, наций и государств, помогает им овладеть научным мировоззрением, разбираться в многообразных явлениях и процессах общественной жизни, повышать уровень своей культуры и образованности, усваивать и соблюдать законы и нравственные принципы.

Термин «информация» происходит от латинского INFORMATIO - осведомление, сообщение о чем-либо, о каком-либо факте, событии, разъяснение чего-либо. Информация - в широком смысле абстрактное понятие, имеющее множество значений, в зависимости от контекста. В узком смысле этого слова - сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления. В настоящее время не существует единого определения понятия информация. Существование множества определений информации обусловлено сложностью, специфичностью и многообразием подходов к толкованию сущности этого понятия.

В литературе можно найти много определений понятия «информация», отражающих различные подходы к толкованию этого понятия. Несмотря на привычность этого термина, строгого и общепринятого определения не существует. Научное представление об информации очень точно сформулировал Норберт Винер, «отец» кибернетики: «Информация - это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств». Современное понятие информации законодательно установлено Федеральным законом от 27 июля 2006 г. №149 «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»: информация - сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления.

Информация и ее свойства являются объектом исследования целого ряда научных дисциплин, таких как теория информации (математическая теория систем передачи информации), кибернетика (наука о связи и управлении в машинах и животных, а также в обществе и человеческих существах), семиотика (наука о знаках и знаковых системах), теория массовой коммуникации (исследование средств массовой информации и их влияния на общество), информатика (изучение процессов сбора, преобразования, хранения, защиты, поиска и передачи всех видов информации и средств их автоматизированной обработки), информодинамика (наука об открытых информационных системах), информациология (наука о получении, сохранении и передаче информации для различных множеств объектов) и т. д.

В информатике понятие «информация» является первичным и, следовательно, неопределимым понятием, подобно понятиям «точка» в математике, «тело» в механике, «поле» в физике. Несмотря на то, что этому понятию невозможно дать строгое определение, его описывают через проявляемые свойства.

Как известно, в материальном мире все физические объекты, окружающие нас, являются либо телами, либо полями. Физические объекты, взаимодействуя друг с другом, порождают сигналы различных типов.

В общем случае сигнал (франц. signal, нем. Signal, от лат. signum - знак) - физический процесс (явление), несущий сообщение (информацию) о каком-либо событии, состоянии объекта наблюдения либо передающий команды управления, оповещения и т.д. Сообщение - наименьший элемент языка, имеющий смысл, пригодный для общения. Другими словами любой сигнал- это изменяющийся во времени физический процесс.

По своей природе сигнал может быть: механическим (например, деформация, изменение давления); тепловым (изменение температуры); световым (вспышка света, зрительный образ); электрическим (изменение силы тока, напряжения); электромагнитным (радиоволны); звуковым (акустические колебания) и др. Выделяют аналоговые, дискретные, квантованные и цифровые сигналы.

Сигналы могут порождать в физических телах изменения свойств. Это явление называется регистрацией сигналов. Сигналы, зарегистрированные на материальном носителе, называются данными. Иными словами данными называют факты, сведения, представленные в формализованном виде (закодированные), занесенные на те или иные носители и допускающие обработку с помощью вычислительных устройств.

Данные несут информацию о событии, но не являются самой информацией, так как одни и те же данные могут восприниматься (отображаться или еще говорят интерпретироваться) в сознании разных людей совершенно по-разному. Чтобы получить информацию, имея данные, необходимо к ним применить методы, которые преобразуют данные в понятия, воспринимаемые человеческим сознанием. Методы, в свою очередь, тоже различны. Например, человек, знающий русский язык, применяет адекватный метод, читая русский текст. Соответственно, человек, не знающий русского языка и алфавита, применяет неадекватный метод, пытаясь понять русский текст. Таким образом, можно считать, что информация - это продукт взаимодействия данных и адекватных методов. То есть,информация не является статическим объектом, она появляется и существует в момент слияния методов и данных, все прочее время она находится в форме данных. Она не является ни материей, ни энергией. В отличие от них, она может возникать и исчезать.

Информация: виды и формы

Стремление зафиксировать, сохранить надолго свое восприятие информации было всегда свойственно человеку. Мозг человека хранит множество информации и использует для хранения ее свои способы, основа которых – двоичный код, как и у компьютеров. Человек всегда стремился иметь возможность поделиться своей информацией с другими людьми и найти надежные средства для ее передачи и долговременного хранения. Для этого в настоящее время изобретено множество способов хранения информации на внешних носителях и ее передачи на огромные расстояния.

Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:

· графическая или изобразительная – первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;

· звуковая (акустическая) – мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретением звукозаписывающих устройств в 1877 г.; ее разновидностью является музыкальная информация – для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;

· текстовая – способ кодирования речи человека специальными символами – буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;

· числовая – количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами – цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;

· видеоинформация – способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.

Существуют также виды информации, для которых до сих пор не изобретено способов их кодирования и хранения – это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.

Для передачи информации на большие расстояния первоначально использовались кодированные световые сигналы, с изобретением электричества – передача закодированного определенным образом сигнала по проводам, позднее – с использованием радиоволн. Для работы с информацией человечество в своей деятельности широко использует различные виды техники: радиопередатчики, телевидение, магнитофоны, телеграфию и вычислительную технику. Сигналы, передаваемые по радио и телевидению, а также используемые в магнитной записи имеют форму непрерывных быстро изменяющихся во времени каких-либо функциональных зависимостей. Такие сигналы называются непрерывными или аналоговыми сигналами. В противоположность этому в телеграфии и вычислительной технике сигналы имеют импульсную форму и именуются дискретными сигналами. Исходя из этого информация может существовать в двух формах:

дискретной форме представления информации – это последовательность символов, характеризующая прерывистую, изменяющуюся величину (количество дорожно-транспортных происшествий, количество поданных исков и т.п.);

аналоговой или непрерывной форме представления информации – это величина, характеризующая процесс, не имеющий перерывов или промежутков (температура тела человека, скорость движения автомобиле на определенном участке пути и т.п.).

Человек воспринимает аналоговую информацию с помощью органов чувств. Он стремится зафиксировать ее таким образом, чтобы она стала понятной другим. При этом одна и та же информация может быть представлена в разных формах, наиболее удобной для восприятия. При этом таких представлений может быть несколько, и все эти формы будут являться различными моделями объектов, процессов или явлений. Представление информации в различных формах происходит в процессе восприятия окружающей среды живыми организмами и человеком, в процессах обмена информацией между человеком и человеком, человеком и компьютером, ПК и ПК и т.д. Преобразование информации из одной формы в другую (кодирование) необходимо для того, чтобы живой организм, человек или компьютер мог хранить и обрабатывать информацию в удобной для него форме, на понятном для него языке. Как правило, непрерывная величина ассоциируется с графиком функции, а дискретная – с таблицей ее значений. При рассмотрении этих двух объектов разной природы делается вывод о том, что с уменьшением интервала дискретизации (или, что то же самое, с увеличением количества точек в таблице) различия между ними существенно уменьшаются. Последнее означает, что при таких условиях дискретизированная величина хорошо описывает исходную, непрерывную.

При цифровом кодировании любые аналоговые сигналы должны быть последовательно подвергнуты трем действиям:

1. Дискретизация – это процесс разбиения сигнала на отдельные составляющие, взятые в определенные моменты времени t0 ,t1, t2… и через четко определенные тактовые интервалы времени Т.

2. Квантование – замена отдельных составляющих исходного дискретного значения сигнала ближайшим уровнем квантования: t0=1, t1=1,5, t2=2, …

3. Кодирование – перевод значения уровня квантования в конкретный двоичный код, например: 1 – 0001; 1,5 – 0001,1; 2 – 0010 и т.д.

Рис. 1. Сетка уровней квантования

Создателем общей теории информации и основоположником цифровой связи считается Клод Шеннон. Всемирную известность ему принес фундаментальный труд «Математическая теория связи» (1948 г.), в котором впервые обосновывается возможность применения двоичного кода для передачи информации.

С появлением компьютеров (или, как их вначале называли в нашей стране, ЭВМ – электронные вычислительные машины) вначале появилось средство для обработки числовой информации. Однако в дальнейшем, особенно после широкого распространения персональных компьютеров, они стали использоваться для хранения, обработки, передачи и поиска текстовой, числовой, изобразительной, звуковой и видеоинформации. С момента появления первых персональных компьютеров (80-е годы 20 века) — до 80 % их рабочего времени посвящено работе с текстовой информацией.

Хранение информации при использовании компьютеров осуществляется 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. Обработку информации (воспроизведение, преобразование, передача, запись на внешние носители) выполняет процессор компьютера. С помощью компьютера возможно создание и хранение новой информации любых видов, для чего служат специальные программы, используемые на компьютерах, и устройства ввода информации.

Переходя к рассмотрению свойств информации необходимо отметить, что информация выступает как свойство объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством отражения передаются от одного объекта к другому и фиксируются в его структуре (возможно, в измененном виде).

Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 122;