ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ Малыгин Д В

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ Малыгин Д. В. Лекция 3

► Информация (от лат. informatio, разъяснение, изложение, осведомленность) — сведения о чем-либо, независимо от формы их представления. ► До начала промышленной революции, определение сути информации оставалось прерогативой преимущественно философов. В XX веке вопросами теории информации стали заниматься кибернетика и информатика.

► по истинности ► ► ► истинная ложная по способу восприятия ► ► Аудиальная — воспринимаемая органами слуха. ► Тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами. ► Обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами. ► ► Визуальная — воспринимаемая органами зрения. Вкусовая — воспринимаемая вкусовыми рецепторами. по форме представления ► Текстовая — передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка. ► Числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия. ► Графическая — в виде изображений, предметов, графиков. ► Звуковая — устная или в виде записи передача лексем языка аудиальным путём.

► по назначению ► ► 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. ► Секретная — передаваемая узкому кругу лиц и по закрытым (защищённым) каналам. ► ► Массовая — содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума. Личная (приватная) — набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции. по значению ► Актуальная — информация, ценная в данный момент времени. ► Достоверная — информация, полученная без искажений. ► Понятная — информация, выраженная на языке, понятном тому, кому она предназначена. ► Полная — информация, достаточная для принятия правильного решения или понимания. ► Полезная — полезность информации определяется субъектом, получившим информацию в зависимости от объёма возможностей её использования.

Философия ► Традиционализм субъективного постоянно доминировал в ранних определениях информации, как категории, понятия, свойства материального мира. Информация существует вне нашего сознания, и может иметь отражение в нашем восприятии только как результат взаимодействия: отражения, чтения, получения в виде сигнала, стимула. Информация нематериальна, как и все свойства материи. Информация стоит в ряду: материя, пространство, время, системность, функция, и др. что есть основополагающие понятия формализованного отражения объективной реальности в её распространении и изменчивости, разнообразии и проявленности. Информация — свойство материи и отражает её свойства (состояние или способность взаимодействия) и количество (мера) путём взаимодействия. С материальной точки зрения информация — это порядок следования объектов материального мира. Например, порядок следования букв на листе бумаги по определенным правилам является письменной информацией. Порядок следования разноцветных точек на листе бумаги по определенным правилам является графической информацией. Порядок следования музыкальных нот является музыкальной информацией. Порядок следования генов в ДНК является наследственной информацией. Порядок следования битов в ЭВМ является компьютерной информацией и т. д. и т. п. Для осуществления информационного обмена требуется наличие необходимых и достаточных условий.

Необходимые условия: 1. Наличие не менее двух различных объектов материального или нематериального мира. 2. Наличие у объектов общего свойства, позволяющего идентифицировать объекты в качестве носителя информации. 3. Наличие у объектов специфического свойства, позволяющего различать объекты друг от друга. 4. Наличие свойства пространства, позволяющее определить порядок следования объектов. Например, расположение письменной информации на бумаге — это специфическое свойство бумаги, позволяющее располагать буквы слева направо и сверху вниз. Достаточное условие одно: Наличие субъекта, способного распознавать информацию. Это человек и человеческое общество, общества животных, роботов и т. д. Различные объекты (буквы, символы, картинки, звуки, слова, предложения, ноты и тп. ) взятые по одному разу образуют базис информации. Информационное сообщение строится путем выбора из базиса копий объектов и расположение этих объектов в пространстве в определенном порядке. Длина информационного сообщения определяется как количество копий объектов базиса и всегда выражается целым числом. Необходимо различать длину информационного сообщения, которое всегда измеряется целым числом, и количество знаний, содержащегося в информационном сообщении, которое измеряется в неизвестной единице измерения. ► С математической точки зрения информация — это последовательность целых чисел, которые записаны в вектор. Числа — это номер объекта в базисе информации. Вектор называется инвариантом информации, так как он не зависит от физической природы объектов базиса. Одно и то же информационное сообщение может быть выражено буквами, словами, предложениями, файлами, картинками, нотами, песнями, видеоклипами, любой комбинацией всех ранее названных. Чем бы мы не выражали информацию — изменяется только базис, а не инвариант.

В информатике ► Предметом изучения науки информатика являются именно данные: методы их создания, хранения, обработки и передачи. А сама информация, зафиксированная в данных, её содержательный смысл интересны пользователям информационных систем, являющимся специалистами различных наук и областей деятельности: медика интересует медицинская информация, геолога — геологическая, предпринимателя — коммерческая и т. п. (в том числе специалиста по информатике интересует информация по вопросам работы с данными). Системология Работа с информацией связана с преобразованиями и всегда подтверждает её, работы, материальную природу: 1. запись — формирование структуры материи и модуляции потоков путём взаимодействия инструмента с носителем; 2. хранение — стабильность структуры (квазистатика) и модуляции (квазидинамика); 3. чтение (изучение) — взаимодействие зонда (инструмента, преобразователя, детектора) с субстратом или потоком материи.

► Системология рассматривает информацию через связь с другими основаниями: I=S/F[MṿRṿT], ► где: I — информация; S — системность мироздания; F — функциональная связь; M — материя; ṿ — (v подчёркнутое) знак великого объединения (системности, единства оснований); R — пространство; T — Время.

В физике ► Объекты материального мира находятся в состоянии непрерывного изменения, которое характеризуется обменом энергией объекта с окружающей средой. Изменение состояния одного объекта, всегда приводит к изменению состояния, некоторого другого объекта окружающей среды. Это явление, вне зависимости от того, какие именно состояния и каких именно объектов изменились, может рассматриваться, как передача сигнала от одного объекта, другому. Изменение состояния объекта при передаче ему сигнала, называется регистрацией сигнала. ► Сигнал или последовательность сигналов образуют сообщение, которое может быть воспринято получателем в том или ином виде, а также в том или ином объёме. Информация в физике есть термин, качественно обобщающий понятия «сигнал» и «сообщение» . Если сигналы и сообщения можно исчислять количественно, то можно сказать, что сигналы и сообщения являются единицами измерения объёма информации. ► Одно и тоже сообщение (сигнал) разными системами интерпретируется по-своему. Например, последовательно длинный и два коротких звуковых (а тем более в символьном кодировании -. . ) сигнала в терминологии азбуки Морзе — это буква Д (или D), в терминологии БИОС от фирмы — неисправность видеокарты.

В математике ► В математике теория информации (математическая теория связи) — раздел прикладной математики, определяющий понятие информации, её свойства и устанавливающий предельные соотношения для систем передачи данных. Основные разделы теории информации — кодирование источника (сжимающее кодирование) и канальное (помехоустойчивое) кодирование. Математика является больше чем научной дисциплиной. Она создает единый язык всей Науки. Предметом исследований математики являются абстрактные объекты: число, функция, вектор, множество, и другие. При этом большинство из них вводится акcиоматически (аксиома), то есть без всякой связи с другими понятиями и без какого-либо определения. ► Информация не входит в число предметов исследования математики. Тем не менее, слово «информация» употребляется в математических терминах — собственная информация и взаимная информация, относящихся к абстрактной (математической) части теории информации. Однако, в математической теории понятие «информация» связано с исключительно абстрактными объектами — случайными величинами, в то время как в современной теории информации это понятие рассматривается значительно шире — как свойство материальных объектов.

Связь между этими двумя одинаковыми терминами несомненна. Именно математический аппарат случайных чисел использовал автор теории информации Клод Шеннон. Сам он подразумевает под термином «информация» нечто фундаментальное (нередуцируемое). В теории Шеннона интуитивно полагается, что информация имеет содержание. Информация уменьшает общую неопределённость и информационную энтропию. Количество информации доступно измерению. Однако он предостерегает исследователей от механического переноса понятий из его теории в другие области науки. «Поиск путей применения теории информации в других областях науки не сводится к тривиальному переносу терминов из одной области науки в другую. Этот поиск осуществляется в длительном процессе выдвижения новых гипотез и их экспериментальной проверке. » К. Шеннон

В теории управления ► В теории управления (кибернетике), предметом исследования которой являются основные законы управления, то есть развития систем управления, информацией называются сообщения, получаемые системой из внешнего мира при адаптивном управлении (приспособлении, самосохранении системы управления).

В кибернетике Основоположник кибернетики Норберт Винер говорил об информации так: Информация — это не материя и не энергия, информация — это информация". Но основное определение информации, которое он дал в нескольких своих книгах, следующее: информация — это обозначение содержания, полученное нами из внешнего мира в процессе приспосабливания к нему нас и наших чувств. — Н. Винер Кибернетика, или управление и связь в животном и машине; или Кибернетика и общество ► Эта мысль Винера дает прямое указание на объективность информации, то есть её существование в природе независимо от сознания (восприятия) человека. Объективную информацию современная кибернетика определяет как объективное свойство материальных объектов и явлений порождать многообразие состояний, которые посредством фундаментальных взаимодействий материи передаются от одного объекта (процесса) другому, и запечатлеваются в его структуре. Материальная система в кибернетике рассматривается как множество объектов, которые сами по себе могут находиться в различных состояниях, но состояние каждого из них определяется состояниями других объектов системы. В природе множество состояний системы представляет собой информацию, сами состояния представляют собой первичный код, или код источника. Таким образом, каждая материальная система является источником информации. Субъективную (семантическую) информацию кибернетика определяет как смысл или содержание сообщения. Информация — это характеристика объекта.

Живая природа сложна и разнообразна. Источниками и приемниками информации в ней являются живые организмы и их клетки. Организм обладает рядом свойств, отличающих его от неживых материальных объектов. Основные из них: 1. непрерывный обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой; 2. раздражимость, способность организма воспринимать и перерабатывать информацию об изменениях окружающей среды и внутренней среды организма; 3. возбудимость, способность реагировать на действие раздражителей; 4. самоорганизация, проявляемая как изменения организма для адаптации к условиям внешней среды; Организм, рассматриваемый как система, имеет иерархическую структуру. Эта структура относительно самого организма подразделяется на внутренние уровни: молекулярный, клеточный, уровень органов и, наконец, собственно организм. Однако организм взаимодействует и с надорганизменными живыми системами, уровнями которых являются популяция, экосистема и вся живая природа в целом (биосфера). ► Между всеми этими уровнями циркулируют потоки не только вещества и энергии, но и информации.

Скачать презентацию ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ Малыгин Д В

Основные концепции общей теории информации.pptx

Количество слайдов: 14