КОЛБАНЁВ МИХАИЛ ОЛЕГОВИЧ Доктор технических наук, профессор Информация и данные
СОДЕРЖАНИЕ 2. Информация и данные. 2. 1. Первичная и вторичная информация. 2. 2. Характеристики и свойства информации. 2. 3. Смысловое содержание информации. Языки. 2. 4. Физическое представление информации. Данные. 2. 5. Идеальная и материальная стороны информации.
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ Информатика (computer science) – это научная дисциплина, которая основана на использовании компьютерной техники и изучает структуру и общие свойства информации, закономерности и методы её преобразозования и применения в различных сферах человеческой деятельности. Единое информационное пространство Инфокоммуникация На пр ав л ен Информационные системы ие л ав пр На Информационные технологии из уч ен ия ен ие Информационный процесс ия ен уч из Информация
Информация является такой же фундаментальной категорией как пространство, время, материя или энергия и ее нельзя выразить через более общие понятия. Информация носит объективный характер, она является проявлением свойства материи к отражению. Информация Какая из двух картинок несет больше информации?
ЧТО ТАКОЕ ИНФОРМАЦИЯ? 1. Информация как атрибут всей живой и неживой материи Информация 1. Первичная информация – это мера неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени (В. М. Глушков). Она создается в соответствии с объективными законами природы как самой природой, так и человеком в процессе труда и воздействия на природу. 2. Информация как сведения о чем-либо независимо от формы их представления 2. Вторичная информация – это сведения (то есть знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях, документах и т. д. ) о структуре мира, которые накопило человечество, изучая мир. Она создается в процессе познавания, научного исследования мира. Возникновение информации есть результат процесса отражения, которое происхо -дит при взаимодействии различных систем материального мира. Поэтому в процессе информационного взаимодействия могут быть выделены источник информации и получатель информации. Человек получает информацию при помощи органов чувств через физические поля – электромагнитные и звуковые волны, космические, гамма и рентгеновские излучения, гравитацию и др. Говорят, Ньютон открыл закон всемирного тяготения, когда яблоко упало ему на голову в саду Линкольншира.
ХАРАКТЕРИСТИКИ И СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ ИНФОРМАЦИЯ Семантика Синтаксис Прагматика СМЫСЛОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ МАТЕРИАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОСТЬ ДЛЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ ТЕЗАУРУС ДАННЫЕ СТАРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ЯЗЫК ЦИФРОВИЗАЦИЯ Семантический аспект позволяет оценить смысл передаваемой информации и определяется семантическими связями между словами или другими смысловыми элементами языка. КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ ОБЪЕМ ИНФОРМАЦИИ Прагматический аспект связан с ценностью информации, с возможностью достижения потребителем поставленных целей при помощи получаемой информации. Синтаксический аспект информации связан со способом ее физического представления и реализуется при помощи специальных знаков (букв) и связей между этими знаками (буквами). Атрибутами информации являются 1) ее языковая природа и 2) неотрывность от материального носителя.
СМЫСЛОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИНФОРМАЦИИ Главную ценность для человека имеет смысловое содержание информации! Смысл – это понятие, которое описывает глобальное содержание некоторого высказывания, несводимое к значениям составляющих его частей и элементов. Смысловые понятия и связи между ними создаются в процессе мышления, которое является свойством сознания человека. Человек – это единственная созданная природой структура, которая обладает сознанием. В человеческом сознании смысл существует в виде слов, образов, ощущений, понятий, идей. Смысл передается при помощи языков. Язык – это набор знаков и связей между знаками, для которых существуют правила смысловой интерпретации, позволяющие передавать смысловое содержание информации. Жесткий язык – это жестко детерми- Мягкий язык – это знаковая систенированная знаковая система, безусловным образом связывающая знаки с передаваемой информацией (языки программирования, генетики, дорожных знаков и др. ). ма, в которой каждому знаку соответствует целое поле смысловых значений, реализу-емых с разной вероятностью (языки музы-ки, поэзии,
ПРИМЕРЫ ЯЗЫКОВ Мягкий язык музыки передает информацию (образы и ощущения) от музыканта к публике Чем выше интеллект – тем мягче языки передачи информации. По мере увеличения интеллекта информационных систем язык взаимодействия с ними становится мягче. Компьютер «учится» воспринимать и визуальные, и звуковые, и другие образы, понятные человеку. Искусственный интеллект – актуальный раздел информатики, в рамках которого разрабатываются такие информационные системы, которые способны выполнять функции (в том числе и творческие функции) традиционно считающиеся прерогативой человека.
КАК СОЗДАТЬ ЯЗЫК ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ? Информация объективно существует в виде многообразия состояний любого материального объекта. Для формирования информационного базиса языка надо установить соответствие между смысловыми понятиями и состояниями материального объекта. Состояния объекта станут знаками языка. Пусть состояние объекта определяется расположением зеленых и синих камней. … Каждому состоянию сопоставим еще 3 знака (латиница, азбука Морзе, таблица ASCII). А, ∙ ─ B, ─ ∙ ∙ ∙ C, ─ ∙ D, ─ ∙ ∙ E, ∙ F, ∙ ∙ ─ ∙ G, ─ ─ ∙ 100 0001 100 0010 100 0011 100 0100 0101 100 0110 100 0111 В результате знаки информационного базиса получают и физическую, и смысловую интерпретации и появляются две возможности: 1) для информирования кого-либо о текущем состоянии объекта (например, положении камней) достаточно передать ему соответствующий знак; 2) для формирования нужного знака достаточно изменить состояние объекта. Расположение камней, последовательность точек и тире, череда 1 и 0, графика букв – это разные информационные базисы (способы физического представления информации). Один и тот же смысл можно передать на разных языках. Возможна перекодировка информации с одного языка на другой.
ПРИМЕРЫ ФИЗИЧЕСКОГО ПРЕДСТАВЛЕННИЯ ИНФОРМАЦИИ Информация кодируется порядком следования физических объектов из информационного базиса. НАПРИМЕР: 1) генетический код – это система обозначений последовательности расположения материальных носителей наследственности (генов) , передающаяся от поколения к поколению. В ДНК используется четыре нуклеотида – аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T), составляющие информационный базис (язык) генетического кода. 2) текстовый код – это системный способ кодирования речи человека последовательностями букв, причем разные этносы используют для отображения речи различные наборы букв. Алфавит – это информационный базис текстового кода. 3) числовой код – системный способ кодирования количественной меры объектов при помощи последовательности цифр. Информационный базис зависит от системы счисления. В информационных системах широко используют двоичную систему – 0, 1. Последовательности знаков, при помощи которых кодируется информация: (1) имеют физическую реализацию (положение камней, генов, графика символа …) (без этого нельзя осуществлять сохранение, передачу и обработку информации) (2) несут смысловое содержание (по договоренности взаимодействующих сторон) (без этого теряется цель накопления, передачи и обработки информации)
ДАННЫЕ О данных говорят тогда, когда на первый план выходит не смысл, а способ физического представления информации удобный с точки зрения ее преобразования. Данные – это материальная форма представления информации, - это то, с чем имеет дело машина. Того, кто преобразует данные, не интересует смысл. Преобразование информации (или, правильнее, данных) может и должно быть автоматизировано. В современных компьютерных системах под данными понимают информацию, представ -ленную в виде дискретных символов, поскольку в таком виде данные наиболее удобно хранить, передавать по цифровым линиям связи и обрабатывать в цифровых информационных системах. Дискретный алфавит включает два символа – 0 (ложь) и 1 (истина). В качестве единицы количества дискретной информации условились принять один бит. В информационной технике бит – это один двоичный разряд (тригер). 8 бит – это один байт. Сколько информации получил бы профессор Плейшнер, если бы поинтересовался, есть ли цветочный горшок в окне дома на Цветочной улице?
ИДЕАЛЬНАЯ И МАТЕРИАЛЬНАЯ СТОРОНЫ ИНФОРМАЦИИ Идеальная сторона ИНФОРМАЦИЯ Идеальное в информации – это смысл, существующий в виде образов, ощущений, понятий, идеалов в сознании человека. С М Ы С Л Материальная сторона Материальное в информации – это вещественность реальных физических объектов, носителей данных. Как связаны идеальное и материальное в информации? Д Смысл – это данные, преобразованные человеческим сознанием. А Идеальная составляющая информации – смысл – не зависит от времени Н и сохраняет свое значение в неизменном виде до тех пор, пока сохраняется в неизменном виде материальный носитель информации – данные. Н Ы Информация доступна человеку, только если она содержится на материальном носителе. Е Информационные системы имеют дело с материальной составляющей информации и предназначены для автоматизации процессов преобразования данных. Материальный носитель информации всегда характеризуется тремя координатами: 1. Интервалом времени доступности для использования. 2. Местом размещения в пространстве. 3. Физической формой представления.
Скачать презентацию КОЛБАНЁВ МИХАИЛ ОЛЕГОВИЧ Доктор технических наук профессор Информация
02_Информация и данные.ppt