Виды и свойства информации

По способу восприятия информацию разделяют на следующие виды: визуальная, аудиальная, вкусовая, обонятельная и тактильная. Такое деление основывается на чувствах, с помощью которых информация воспринимается человеком: зрение, слух, вкус, обоняние и осязание соответственно. Научные исследования показывают, что свыше 90% информации, получаемой человеком из внешнего мира, приходится на зрение и слух, около 10% - на вкус, обоняние и осязание. Мир живой природы дает великое множество примеров, когда органы чувств (органы получения информации) достигли удивительного совершенства: зоркость глаза орла, круговое поле зрения стрекозы, тонкость обоняния и слуха диких животных. Встречаются у животных и органы чувств, которых человек не имеет. Это боковая линия у рыб, ультразвуковой "локатор" у летучих мышей. У саламандры под кожей на голове есть железа, которая способна различать солнечный свет ("третий глаз"). А у змеи между глазами и носом есть участок кожи, очень чувствительный к теплу. С помощью этого органа змея воспринимает тепловую картину мира.

Человек создает приборы, позволяющие получать информацию, которая недоступна ему в непосредственных ощущениях. Микроскопы, телескопы, термометры, спидометры - перечень, который можно продолжать и продолжать. Аналогам органов чувств человека в технических приборах соответствуют различные датчики. Получение информации называется вводом. В персональном компьютере за ввод информации отвечают специальные устройства ввода: клавиатура, сканер, дигитайзер, микрофон, мышь и многое другое.

Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств. Воспринимаемая информация поступает в виде энергетических сигналов (свет, звук, тепло) и излучений (вкус и запах), причем процесс поступления этих сигналов происходит непрерывно.

Чувствительные органы живого организма в основном по своей природе дискретны. Зрительные образы воспринимают клетки сетчатки глаза, тактильные ощущения возникают в чувствительных нейронах, запахи воспринимаются рецепторами обоняния, каждый из которых в любой момент времени находится либо в возбужденном, либо невозбужденном состоянии. Все чувственные восприятия преобразуются в организме из дискретной формы в непрерывную, причем информация хранится не в отдельных нейронах головного мозга, а распределена по нему целиком. Непрерывность представления, например, зрительной информации позволяет человеку уверенно воспринимать динамику окружающего мира. Дискретные величины принимают не все возможные, а только определенные значения, и их можно пересчитать.

В технике непрерывная информация называется аналоговой. Многие устройства, созданные человеком, работают с аналоговой информацией. Луч кинескопа телевизора перемещается по экрану, вызывая свечение точек. Чем сильнее луч, тем ярче свечение. Изменение свечения происходит плавно и непрерывно. Проигрыватель грампластинок, ртутный термометр, манометр - примеры аналоговых устройств. Некоторые бытовые приборы могут иметь как аналоговую, так и цифровую конструкцию. К примеру, тонометр - прибор для измерения кровяного давления. Существенным отличием является то, что аналоговый прибор может выдать абсолютно произвольную величину показаний (чуть больше или меньше деления), а набор показаний у цифрового прибора ограничен количеством цифр на индикаторе. Компьютер работает исключительно с дискретной (цифровой) информацией. Память компьютера состоит из отдельных битов, а значит, дискретна. Датчики, посредством которых воспринимается информация, измеряют в основном непрерывные характеристики - температуру, нагрузку, напряжение и т.д. Встает проблема преобразования аналоговой информации в дискретную форму.

Идея дискретизации непрерывного сигнала заключается в следующем. Пусть имеется некоторый непрерывный сигнал. Можно допустить, что на маленьких промежутках времени значение характеристик этого сигнала постоянно и меняется мгновенно в конце каждого промежутка. "Нарезав" весь временной интервал на эти маленькие кусочки и взяв на каждом из них значение характеристик, получим сигнал с конечным числом значений. Таким образом, он станет дискретным. Непрерывная величина часто ассоциируется с графиком функции, а дискретная - с таблицей ее значений.

Такой процесс называется оцифровкой аналогового сигнала, а преобразование информации - аналого-цифровым преобразованием. Точность преобразования зависит от величины дискретности - частоты дискретизации: чем выше частота дискретизации, тем ближе цифровая информация к качеству аналоговой. Но и тем больше вычислений приходится делать компьютеру и тем больше информации хранить и обрабатывать. Информация необходима человеку не вообще, а конкретно в нужное время для ориентирования в окружающем мире и принятия решений о дальнейших действиях. При качественной оценке получаемой информации говорят о следующих ее свойствах:

· полезность или релевантность (соответствие запросам потребителя);

· достоверность (истинность положения дел, отсутствие скрытых ошибок);

· полнота (достаточно для понимания и принятия решения);

· актуальность или своевременность (важность для настоящего времени);

· доступность (возможность ее получения данным потребителем);

· защищенность (невозможность несанкционированного использования или изменения);

· эргономичность (удобство формы или объема с точки зрения данного потребителя);

· объективность (не зависит от чьего-либо мнения);

· понятность (понятно выражена).

Иногда выделяют такие свойства информации как достоверность, полнота, ценность, ясность. Все названные свойства определяются относительно некоторого исполнителя (получателя информации).

Достоверность (Д) - мера оценки легитимности источника информации.

Ясность (Я) - мера правильной интерпретации информации исполнителем.

Полнота (П) - мера соответствия полученной (требуемой) информации запрошенной (количественная интерпретация).

Ценность (Ц) - мера соответствия полученной информации запрошенной (требуемой) (качественная интерпретация).

Исходя из изложенных свойств информации, можно вычислить качественную величину информации (КВИ), например, в процентах: КВИ = (Д+Я+П+Ц)/4

То есть, КВИ может быть равно 75 %, если (60%+80%+90%+70%)/4.

Как видно из примера, все слишком абстрактно, чтобы быть практичным. Однако при моделировании на ЭВМ подобного рода проблемы существенно сглаживаются, так как при цифровой обработке информации имеет место единый эталон (бит) и нет проблем с относительной идентификацией информацией (процессор "понял" информацию или "не понял", и третьего не дано).

Под универсальностью можно понимать способность информации быть прочитанной и воспроизведённой независимо от того, какие реальные данные она представляет. То есть мы можем хранить звук, изображения, текст, сетевые пакеты, аудио-всё что угодно. Цифровой формат это позволяет. И далее эту информацию можно передать куда угодно. Она будет прочитана и интерпретирована нужным получателем нужным образом. Если говорить про другие виды то они не такие универсальные и что особенно важно не такие легко обрабатываемые.

Например, если всё представлять графически то могут возникнуть сложности с интерпретацией. Вплоть до невозможности. Как например из картинки получить звук, текст? Можно информацию представить в виде форумл но это будет слишком громоздко и следовательно нечитаемой и накладно. А чиловой вид позволяет представить информацию в виде чисел. Легко читаемых, передаваемых и легко интерпретируемых. Если мы передаём картинку то мы будем точно знать что именно содержит информация, а именно данные о размерах картинки, о цветах. Если мы передаём звук то мы будем точно знать что в числах записан типа файла, заголовки, сама музыка. И так далее. Более того с помощью числового представления можно передавать метаинформацию-информацию об информации. Примером могут служить электронные письма. Разумеется это тоже цифровое представление информации и в частности в письме могут быть вложения-картинки, документы. Всё это будет представлено в виде чисел. Но мы можем добавить в письмо специальным образом оформленные участки цифр (метаданные), которые помогут нам распознать тип вложения. То есть мы можем указать что следующий миллион байт это картинка, а после идут 600кбайт которые представляют собой документ. Очевидно, выделить из массива чисел нужные метаданные очень просто они всегда находятся в определённых местах и оформлены специальным образом. Более того следует отметить возможность обработки цифровой информации на ЭВМ. Мы ведь не сможем посчитать на калькуляторе формулу, заданную в виде картинки или таблицы. Здесь права следует отметить перфокарты-предшественники магнитных носителей. В них были дырочки в определённых местах и эти последовательности дырочек интерпретировались как команды-эти дырочки тоже представляли собой числа просто на бумаге. Таким образом перфокарты тоже представляли собой информацию закодированную числами напротив некоторых чисел были дырочки, напротив других нет. Более того числовое представление реализовать крайне просто ведь достаточно всего двух чисел 0 и 1. А это легко сделать с помощью транзисторов, и прочих устройств. Как например создать интерпретатор команд записанных в картинках? Здесь также можно привести для сравнения языки. В древности люди пользовались картинками для обмена информацией иероглифы, зарубки на дереве. Или же нитками плели письма. Обмен информацией был затруднён потому что было великое множество видом представление информации каждого народ свой. Как понять египтянам письма в виде узлов? Сейчас же сделан большой шаг навстречу той самой универсальности представление в виде символов. Причём они похожи. Да существует много разных языков но ничто не мешает например нам писать по-русски трансилотом с английского. Более того вспомним эсперанто. Некий аналог цифровой информации.

Универсальный язык. Который будет понятен всем. Язык в котором строго фиксирован набор букв и правил их использования.

Лекционное занятие № 4 – 5

Тема: «Архитектура компьютеров. Основные характеристики компьютеров. Многообразие компьютеров. Многообразие внешних устройств, подключаемых к компьютеру. Виды программного обеспечения компьютеров.

Цели занятия:

- изучить архитектуру компьютера;

- изучить характеристику компонентов системного блока;

- изучить назначение операционной системы;

- изучить интерфейс операционной системы на примере Windows XP;

- изучить структуру программного обеспечения;

- знать архитектуру ПК;

- знать структуру ПО;

- уметь использовать ОС.

Вопросы для актуализации опорных знаний:

Date: 2016-07-25; view: 1465; Нарушение авторских прав