Лекция 1. Основные понятия об информации и ее преобразовании. Учебные вопросы. Введение. 1. Предмет и задачи информатики. 2. Понятие информации, меры информации. 3. Информационные системы, процессы и технологии.
Введение В результате возникшего информационного кризиса во второй половине XX века начался переход от индустриального общества к информационному. Причины кризиса: 1) быстрый рост числа документов, публикаций новых научных результатов по различным областям человеческой деятельности; 2) появление множества научных данных на физических носителях, не попадающих пользователю стандартными путями; 3) противоречия между ограниченными возможностями человека по восприятию и переработке информации и мощным информационным потоком; 4) большое количество избыточной информации, затрудняющее восприятие полезной информации; 5) барьеры, препятствующие распространению информации. В результате кризиса произошла дальнейшая информатизация общества. Информатизация общества – это социально-экономический и научно -технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей граждан, различных органов власти, общественных организаций на основе формирования и использования информационных ресурсов.
Информационные ресурсы(ИР) – это материалы, имеющиеся в различных информационных системах: библиотеках, фондах, архивах, банках данных. - Процесс информатизация общества определялся: четырьмя информационными революциями: письменность, книгопечатание, новые средства связи, изобретение микропроцессорной техники; разработкой информационных технологий и телекоммуникации; созданием информационных продуктов (совокупность данных, полученная для распространения в вещественной или в невещественной формах); развитием информационных услуг и баз данных. В настоящее время индустриальное общество перешло к информационному, в котором большинство работающих занято в информационной сфере деятельности. Научной основой информатизации общества является фундаментальная наука информатика. Информатика занимается разработкой методов информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем.
1. Предмет и задачи информатики. Объект информатики - автоматизированные информационные системы(АИС), основанные на ЭВМ и телекоммуникационной технике. Предметом информатики является информационный ресурс. Теоретическая информатика рассматривает все аспекты разработки АИСпроектирование, создание, использование, воздействие на социальную динамику, изучает информационный ресурс, законы его функционирования и использования как движущей силы социального прогресса. Прикладная информатика занимается: 1) изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, переработка, распространение информации); 2) человеческой деятельности; 3) выработкой рекомендаций на этапах их проектирования, производства, использования и функционирования. Задачи информатики: 1) исследование информационных процессов любой природы; 2) разработка информационной техники и создание новейших технологий переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов; 3) эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
2. Понятие информации. Меры информации. Информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, использование которых уменьшают имеющуюся о них неполноту знаний, т. е. степень неопределенности представления об этих объектах и явлениях. Данные — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые хранятся, но не используются. Пример. Телефонные номера без указания фамилий абонентов являются данными, которые становятся информацией после указания фамилий абонентов. Для любой информации можно указать три объекта взаимодействия: 1) источник информации; 2) потребитель информации; 3) объект или явление, которые данная информация отражает.
Меры информации: 1) Синтаксическая мера - это объем данных в сообщении, измеряемый количеством символов (разрядов) в этом сообщении: 1) в двоичной системе счисления единица измерения объема информации – бит (двоичный разряд) или байт (8 бит); 2) в десятичной системе счисления — дит (десятичный разряд). Пример 1. а) Сообщение в двоичной системе счисления 11011 имеет объем 5 бит; б) Сообщение в десятичной системе счисления 245 имеет объем 3 дита; Пример 2. Сообщения двадцать один, XXI, 21 - соответственно имеют объемы 12, , три и два символов. 2) Энтропийная мера – это недостаточность информации об объекте для полного представления о нем и его состоянии. Энтропийная мера какого-либо объекта Х строится следующим образом. Пусть п — количество равновозможных состояний объекта X. Вводится некоторая функция F(X), служащая мерой неосведомленности об Х и называемая энтропией объекта. В теории информации энтропией объекта часто выбирается мера Хартли F(X)=log 2 n (1)
Пример 3. Объект Х - колода из 32 карт без шестерок. Энтропийная мера при случайном выборе одной карты F(X)= log 2 32=5. Значение энтропии 5 имеет следующий логический смысл. Требуется задать пять уточняющих вопросов, чтобы назвать не глядя случайным образом выбранную карту. Если выбрана дама пик, то необходимо задать вопросы: 1) карта красной масти? - нет(0); 2) карта крестовой масти? - нет(0); 3) одна из четырех старших? -да(1); 4) одна из двух старших? - нет(0); 5) дама пик? — да(1). Шеннон предложил обобщение формулы (1) в виде , (2) учитывающем вероятность пребывания объекта Х в i — ом состоянии. Если вероятности каждого из n состояний объекта Х равны, т. е. , то из формулы (2) вытекает (1).
3) Семантическая мера – это оценка смыслового содержания информации. Для измерения смыслового содержания информации вводится понятие тезаурус пользователя. Тезаурус — это мера, отражающая совокупность сведений об объекте, которыми располагает пользователь. Обозначим тезаурус через S. Пределы его изменения 0 < S <∞. Если S=0, то пользователь не понимает поступившую информацию, если же S= , то пользователь все знает и поступающая ему информация не нужна. 3. Информационные системы, процессы и технологии Система — это совокупность разнородных элементов, объединенных для достижения поставленных целей.
Информационная система — это взаимосвязанная совокупность аппаратных средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации. Информационными называются процессы, протекающие в информационной системе. Информационные процессы условно можно разбить на следующие блоки: 1) ввод информации из внешних или внутренних источников; 2) обработка входной информации и представление ее в удобном виде; 3) вывод информации потребителю или для передачи в другую систему; 4) обратная связь - это информация, переработанная в данном процессе для коррекции входной информации.
Внедрение информационных систем способствует: 1) выбору более рациональных решений на основе математических методов и интеллектуальных систем; 2) устранение рутинной работы за счет автоматизации; 3) обеспечению достоверности информации; 4) снижению объемов документов на бумаге; 5) уменьшению затрат на достижение цели. Информационная технология(ИТ) — это процесс получения новой информации о состоянии объекта или явления, использующий совокупность средств и методов сбора, хранения, обработки и передачи данных (первичной информации). Цель ИТ - производство информации для ее анализа потребителем и принятия на его основе решения по выполнению каких - либо действий. Инструментом ИТ являются аппаратные средства и взаимосвязанные программные продукты.
Скачать презентацию Лекция 1 Основные понятия об информации и ее
03090062МиИ-Лк05б(Информация).ppt