Понятие об информации Несмотря на то что

Понятие об информации

Несмотря на то, что с понятием информации мы сталкиваемся ежедневно, строгого и общепризнанного ее определения до сих пор не существует, поэтому вместо определения обычно используют понятие об информации. Понятия, в отличие от определений, не даются однозначно, а вводятся на примерах. Например, представление об информации как о совокупности данных, повышающих уровень знаний об объективной реальности окружающего мира или как совокупность данных, которые «могут быть усвоены и преобразованы в знания» .

Для информатики как технической науки – информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов.

Свойства информации

Информация является динамическим объектом. Как и всякий объект, она обладает свойствами. С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие свойства: n полнота n достоверность n адекватность n актуальность информации

Полнота информации характеризует степень достаточности данных для принятия решения или создания новых данных на основе имеющихся. Неполный набор данных оставляет большую долю неопределенности. Избыточный набор данных затрудняет доступ к нужным данным, создает повышенный информационный шум.

Достоверность информации. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными» - всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные всегда сопровождаются определенным уровнем «информационного шума» . Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, достоверность информации может быть более высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается.

Адекватность информации – это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.

Актуальность информации - это степень соответствия информации текущему моменту времени (нередко с актуальностью, как и с полнотой связывают коммерческую ценность информации). Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям, информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность.

Организация представления данных в компьютере.

Данные – составная часть информации, они представляют собой зарегистрированные сигналы. В соответствии с методом регистрации данные могут храниться и транспортироваться на носителях различных видов. Носители данных можно характеризовать параметром разрешающей способности. Замечание: В структуре стоимости вычислительных систем устройства для ввода и вывода данных, работающие с носителями информации, составляют до половины стоимости аппаратных средств

Операции с данными n n n Выделим основные операции с данными: сбор данных – накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений; формализация данных – приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме , что бы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности фильтрация данных – отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума» , а достоверность и адекватность данных должны возрастать;

n n n сортировка данных – упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации; архивация данных – организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат по хранению данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом; защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращение утраты данных;

транспортировка данных – прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя клиентом; n преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Преобразование данных часто связано с изменением типа носителя. Работа с информацией имеет огромную трудоемкость, и ее надо автоматизировать. n

Системы счисления. Единицы измерения информации.

Все многообразие данных, с которыми работает компьютер, складывается из элементарных единиц информации – бит – цифр 0 и 1, т. е. в компьютерной технологии используется , главным образом, двоичная система счисления. Совокупность приемов записи и наименования чисел называется системой счисления. Числа записываются с помощью символов, и по количеству символов, используемых для записи числа, системы счисления подразделяются на позиционные и непозиционные

Если для записи числа используется бесконечное множество символов, то система счисления называется непозиционной. Примером непозиционной системы счисления может служить римская. Например, для записи числа один используется буква I, два и три выглядят как совокупность символов II, III, но для записи числа пять выбирается новый символ V, шесть – VI, десять – вводится символ X, сто – С, тысяча – М и т. д. Бесконечный ряд чисел потребует бесконечного числа символов для записи чисел. Кроме того, такой способ записи чисел приводит к очень сложным правилам арифметики.

Позиционные системы счисления для записи чисел используют ограниченный набор символов, называемых цифрами, и величина числа зависит не только от набора цифр, но и от того в какой последовательности записаны цифры, т. е. от позиции, занимаемой цифрой, например, 125 и 215. Количество цифр , используемых для записи числа, называется основанием системы счисления.

Кодирование данных двоичным кодом Для автоматизации работы с данными, относящимися к различным типам, очень важно унифицировать их форму представления - для этого обычно используется прием кодирования. Своя система кодирования существует и в вычислительной технике - она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1.

Кодирование целых чисел Целые числа кодируются двоичным кодом достаточно просто – достаточно взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока частное не будет равно единице. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним частным, и образует двоичный аналог десятичного числа. 19: 2=9+1 9: 2=4+1 4: 2=2+0 2: 2=1+0 Таким образом, 1910=100112

Наряду с двоичной системой счисления, в информатике имеют хождение восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.

Восьмеричная система счисления имеет восемь цифр: 0 1 2 3 4 5 6 7. Шестнадцатеричная – шестнадцать, первые 10 цифр совпадают по написанию с цифрами десятичной системы счисления, а для обозначения оставшихся шести цифр применяются большие латинские буквы, т. е. для шестнадцатеричной системы счисления получим набор цифр: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F.

Если из контекста не ясно, к какой системе счисления относится запись, то основание системы записывается после числа в виде нижнего индекса. Например: одно и то же число 231, записанное в десятичной системе, запишется в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления следующим образом: 231(10)=11100111(2)=347(8)=Е 7(16)

Десятичная Двоичная Восьмеричная Шестнадцатеричная 0 0 1 1 2 10 2 2 3 11 3 3 4 100 4 4 5 101 5 5 6 110 6 6 7 111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 1010 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15 1111 17 F 16 10000 20 10 17 10001 21 11

Кодирование текстовых данных Если каждому символу алфавита сопоставить определенное целое число (например порядковый номер), то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию. Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов. Этого хватит, что бы выразить различными комбинациями все символы английского и русского языков, как строчные, так и прописные, а так же знаки препинания, символы основных арифметических действий и некоторые общепринятые специальные символы, например символ «§»

Технически это выглядит очень просто, однако для того что бы весь мир кодировал текстовые данные, нужны единые таблицы кодирования, а это пока невозможно из-за противоречий между символами национальных алфавитов, а так же противоречий корпоративного характера.

Для английского языка, захватившего дефакто нишу международного средства общения, противоречия уже сняты. Институт стандартизации США (ANSI – American National Standard Institute) ввел в действие систему кодирования ASСII (American Standard Code for Information Interchange – стандартный код информационного обмена США). В системе ASСII закреплены две таблицы кодирования – базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.

Первые 32 кода базовой таблицы, начиная с нулевого, отданы производителям аппаратных средств (в первую очередь производителям компьютеров и печатающих устройств). В этой области размещаются, так называемые, управляющие коды, которым не соответствуют никакие символы языков, и, соответственно, эти коды не выводятся ни на экран, ни на устройства печати.

Базовая таблица кодировки ASCII

Аналогичные системы кодирования текстовых данных были разработаны и в других странах. Так, например, в СССР в этой области действовала система кодирования КОИ-7 (код обмена информацией, семизначный). Однако поддержка производителей оборудования и программ вывела американский код ASCII на уровень международного стандарта и национальным системам кодирования пришлось «отступить» во вторую, расширенную часть системы кодирования(с 128 по 255).

Кодировка Windows-1251, была введена «извне» компанией Microsoft. Эта кодировка используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на платформе Windows. КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный) – ее происхождение относиться ко временам действия Совета Взаимопомощи государств Восточной Европы. Сегодня кодировка КОИ-8 имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета. ISO (International Standard Organization) – это международный формат, в котором предусмотрена кодировка символов русского алфавита. На практике данная кодировка используется редко.

Кодировка Windows 1251

Кодировка КОИ-8

Кодировка ISO

В связи с изобилием систем кодирования текстовых данных, действующих в России, возникает задача межсистемного преобразования данных – это одна из распространенных задач информатики.

Универсальная система кодирования текстовых данных Такая система, основанная на 16 -разрядном кодировании символов, получила название универсальной – UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65 536 различных символов – этого поля достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты. Систему UNICODE поддерживает Windows 2000 и более поздние версии этой операционной системы.

Единицы измерения данных В информатике за единицу информации принимается один бит (англ. bit – binary digit – двоичная цифра). Это количество информации, при котором неопределенность, т. е. количество вариантов выбора уменьшается вдвое или, другими словами, это ответ на вопрос, требующий односложного разрешения – да или нет

Бит – слишком мелкая единица измерения информации. На практике чаще применяться более крупные единицы, например, байт, являющийся последовательностью из 8 бит. Именно 8 битов или 1 байт, используется для того чтобы закодировать символы алфавита, клавиши клавиатуры компьютера. Один байт так же является минимальной единицей адресуемой памяти компьютера, т. е. обратиться в память можно к байту, а не к биту.

Более крупная единица измерения – килобайт (Кбайт). 1 Кбайт = 210 байт (1024 байт) Более крупные единицы измерения образуются добавлением префиксов мега-, гига-, тера-; в более крупных единицах пока нет практической надобности. 1 Мбайт = 1024 Кбайт = 1020 байт 1 Гбайт = 1024 Мбайт = 1030 байт 1 Тбайт = 1024 Гбайт = 1040 байт

Количеством информации – называют числовую характеристику информации, отражающую ту степень неопределенности, которая исчезает после получения информации.

Информатика

Информатика – это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а так же принципы функционирования этих средств и методы управления ими. Информатика очень близка к технологии, поэтому ее нередко называют информационной технологией. Новая информационная технология (НИТ) это информационная технология, использующая персональные компьютеры (ПК) и телекоммуникационные средства.

Термин информатика получил распространение с середины 80 -х годов прошлого века. Он состоит из корня inform – «информация» и суффикса matics – «наука о. . . » . Таким образом, информатика – это наука об информации. В англоязычных странах термин не прижился, информатика там называется Computer Science - наука о компьютерах.

Предмет информатики составляют следующие понятия: n Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники; n Программное обеспечение средств вычислительной техники; n Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения; n Средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами

Информатика – это наука, изучающая: n методы реализации информационных процессов средствами вычислительной техники (СВТ) n состав, структуру, общие принципы функционирования СВТ n принципы управления СВТ

Все процессы в природе сопровождаются сигналами. Зарегистрированные сигналы образуют данные. Данные преобразуются, транспортируются и потребляются с помощью методов. При взаимодействии данных и адекватных им методов образуется информация. Информация – это динамический объект, образующийся в ходе информационного процесса. Свойства информации зависят как от свойств данных, так и от свойств методов.

n n n Данные различаются типами, что связано с различиями в физической природе сигнала, при регистрации которых образовались данные. В качестве средства хранения и транспортировки данных используется носители данных. Для удобства операций с данными их структурируют. Наиболее широко используются следующие структуры: линейная табличная иерархическая Они различаются методом адресации данных. При сохранении данных образуются данные нового типа – адресные данные.

Вопросами систематизации приемов и методов создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники занимается техническая наука – информатика.