Информационные процессы

Основные информационные процессы. А теперь зададимся вопросом: что делает человек с полученной информацией? Во-первых, он ее стремится сохранить: запомнить или записать. Во-вторых, он передает ее другим людям. В третьих, человек сам создает новые знания, новую информацию, выполняя обработку данной ему информации. Какой бы информационной деятельностью люди не занимались, вся она сводится к осуществлению трех процессов: хранению, передаче и обработке информации (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Основные виды информационных процессов

Хранение информации. Люди хранят информацию либо в собственной памяти (иногда говорят — «в уме»), либо на каких-то внешних носителях. Чаще всего — на бумаге.

Те сведения, которые мы помним, всегда нам доступны. Например, если вы запомнили таблицу умножения, то вам никуда не нужно заглядывать для того, чтобы ответить на вопрос: сколько будет пятью пять? Каждый человек помнит свой домашний адрес, номер телефона, а также адреса и телефоны близких людей. Если же понадобился адрес или телефон, которого мы не помним, то обращаемся к записной книжке или к телефонному справочнику.

Память человека можно условно назвать оперативной. Здесь слово «оперативный» является синонимом слову «быстрый». Человек быстро воспроизводит сохраненные в памяти знания. Свою память мы еще можем назвать внутренней памятью. Тогда информацию, сохраненную на внешних носителях (в записных книжках, справочниках, энциклопедиях, магнитных записях), можно назвать нашей внешней памятью.

Человек нередко что-то забывает. Информация на внешних носителях хранится дольше, надежнее. Именно с помощью внешних носителей люди передают свои знания из поколения в поколение.

Передача информации. Распространение информации между людьми происходит в процессе ее передачи. Передача может происходить при непосредственном разговоре между людьми, через переписку, с помощью технических средств связи: телефона, радио, телевидения, компьютерной сети.

В передаче информации всегда участвуют две стороны: есть источник и есть приемник информации. Источник передает (отправляет) информацию, а приемник ее получает (воспринимает). Читая книгу или слушая учителя, вы являетесь приемниками информации, работая над сочинением по литературе или отвечая на уроке, — источником информации. Каждому человеку постоянно приходится переходить от роли источника к роли приемника информации.

Передача информации от источника к приемнику всегда происходит через какой-то канал передачи. При непосредственном разговоре — это звуковые волны; при переписке — это почтовая связь; при телефонном разговоре — это система телефонной связи. В процессе передачи информация может искажаться или теряться, если информационные каналы имеют плохое качество или на линии связи действуют помехи (шумы). Многие знают, как трудно бывает общаться при плохой телефонной связи.

Обработка информации. Обработка информации — третий вид информационных процессов. Вот хорошо вам знакомый пример — решение математической задачи: даны значения длин двух катетов прямоугольного треугольника, нужно определить его третью сторону — гипотенузу. Чтобы решить задачу, ученик кроме исходных данных должен знать математическое правило, с помощью которого можно найти решение. В данном случае это теорема Пифагора: «квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов». Применяя эту теорему, получаем искомую величину. Здесь обработка заключается в том, что новые данные получаются путем вычислений, выполненных над исходными данными.

Вычисление — лишь один из вариантов обработки информации. Новую информацию можно вывести не только путем математических расчетов. Вспомните истории Шерлока Холмса, героя книг Конан Дойля. Имея в качестве исходной информации часто очень запутанные показания свидетелей и косвенные улики, Холмс с помощью логических рассуждений прояснял всю картину событий и разоблачал преступника. Логические рассуждения — это еще один способ обработки информации.

Процесс обработки информации не всегда связан с получением каких-то новых сведений. Например, при переводе текста с одного языка на другой происходит обработка информации, изменяющая ее форму, но не содержание.

К этому же виду обработки относится кодирование информации. Кодирование — это преобразование представления информации из одной символьной формы в другую, удобную для ее хранения, передачи или обработки.

Особенно широко понятие кодирования стало употребляться с развитием технических средств хранения, передачи и обработки информации (телеграф, радио, компьютеры). Например, в начале XX века телеграфные сообщения кодировались и передавались с помощью азбуки Морзе. Иногда кодирование производится в целях засекречивания содержания текста. В таком случае его называют шифрованием.

Еще одной разновидностью обработки информации является ее сортировка (иногда говорят — упорядочение). Например, вы решили записать адреса и телефоны всех своих одноклассников на отдельные карточки. В каком порядке нужно сложить эти карточки, чтобы затем было удобно искать среди них нужные сведения? Скорее всего, вы сложите их в алфавитном порядке по фамилиям. В информатике организация данных по какому-либо правилу, связывающему ее в единое целое, называется структурированием.

Поиск информации. Нам с вами очень часто приходится заниматься поиском информации: в словаре искать перевод иностранного слова, в телефонном справочнике — номер телефона, в железнодорожном расписании — время отправления поезда, в учебнике математики — нужную формулу, на схеме метро — маршрут движения, в библиотечном каталоге — сведения о нужной книге. Можно привести еще много примеров. Все это — процессы поиска информации на внешних носителях: книгах, схемах, таблицах, картотеках.

Информационные процессы в живой природе. Можно ли утверждать, что с информацией и информационными процессами связана только жизнь человека? Конечно нет! Науке известно множество фактов, подтверждающих протекание информационных процессов в живой природе Животным свойственна память: они помнят дорогу к месту своего обитания, места добывания пищи; домашние животные отличают знакомых людей от незнакомых. Многие животные обладают обостренным обонянием, несущим им ценную информацию. Конечно, способности животных к обработке информации значительно ниже, чем у человека. Однако многие факты разумного поведения свидетельствуют Об их способности к определенным умозаключениям.

Информационные процессы

Существуют три вида информационных процессов: хранение, передача, обработка.

Хранение информации:

  • Носители информации.
  • Виды памяти.
  • Хранилища информации.
  • Основные свойства хранилищ информации.

С хранением информации связаны следующие понятия: носи­тель информации (память), внутренняя память, внешняя память, хранилище информации.

Носитель информации – это физическая среда, непосредственно хранящая информацию. Память человека можно назвать опера­тивной памятью. Заученные знания воспроизводятся чело­веком мгновенно. Собственную память мы еще можем назвать внутренней памятью, поскольку ее носитель – мозг – находится внутри нас.

Все прочие виды носителей информации можно назвать вне­шними (по отношению к человеку): дерево, папирус, бумага и т.д. Хранилище информации — это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования (например, архивы документов, библиотеки, картотеки). Основной информационной единицей хранилища является определенный физический документ: анкета, книга и др. Под организацией хранилища понимается наличие определенной структуры, т.е. упорядоченность, классификация хранимых документов для удобства работы с ними.

Основные свойства хранилища информации: объем хранимой информации, надежность хранения, время доступа (т.е. время по­иска нужных сведений), наличие защиты информации.

Информацию, хранимую на устройствах компьютерной памя­ти, принято называть данными. Организованные хранилища данных на устройствах внешней памяти компьютера принято называть базами и банками данных.

Обработка информации:

  • Общая схема процесса обработки информации.
  • Постановка задачи обработки.
  • Исполнитель обработки.
  • Алгоритм обработки
  • Типовые задачи обработки информации.

Схема обработки информации:

Исходная информация – исполнитель обработки – итоговая информация.

В процессе обработки информации решается некоторая информационная задача, которая предварительно может быть поставлена в традиционной форме: дан некоторый набор исходных данных, требуется получить некоторые результаты. Сам процесс перехода от исходных данных к результату и есть процесс обработки. Объект или субъект, осуществляющий обработку, называют исполнителем обработки.

Для успешного выполнения обработки информации исполнителю (человеку или устройству) должен быть известен алгоритм обработки, т.е. последова­тельность действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата.

Различают два типа обработки информации. Первый тип обработки: обработка, связанная с получением новой информации, нового содержания знаний (решение математических задач, анализ ситуации и др.). Второй тип обработки: обработка, связанная с изменением фор­мы, но не изменяющая содержания (например, перевод текста с одного языка на другой).

Важным видом обработки информации является кодирование – преобра­зование информации в символьную форму, удобную для ее хра­нения, передачи, обработки. Кодирование активно используется в технических средствах работы с информацией (телеграф, ра­дио, компьютеры). Другой вид обработки информации – структурирование данных (внесение определенного по­рядка в хранилище информации, классификация, каталогизация данных).

Ещё один вид обработки информации – поиск в некотором хранили­ще информации нужных данных, удовлетворяющих определенным условиям поиска (запросу). Алгоритм поиска зависит от способа организации информации.

Передача информации:

· Источник и приемник информации.

· Информационные каналы.

· Роль органов чувств в процессе восприятия информации че­ловеком.

· Структура технических систем связи.

· Что такое кодирование и декодирование.

· Понятие шума; приемы защиты от шума.

· Скорость передачи информации и пропускная способность канала.

Схема передачи информации:

Источник информации – информационный канал – приемник информации.

Информация представляется и передается в форме последовательности сигналов, символов. От источника к приёмнику сообщение передается через некоторую материальную среду. Если в процессе передачи ис­пользуются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации (информационными каналами). К ним относятся телефон, радио, ТВ. Органы чувств человека исполняют роль биологических информационных каналов.

Процесс передачи информации по техническим каналам связи проходит по следующей схеме (по Шеннону):

Термином «шум» называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи, прежде всего, возникают по техническим причинам: пло­хое качество линий связи, незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемой по одним и тем же ка­налам. Для защиты от шума применяются разные способы, например, применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума.

Клодом Шенноном была разработана специальная теория ко­дирования, дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным. За счет этого потеря какой-то части ин­формации при передаче может быть компенсирована. Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это при­ведёт к задержкам и подорожанию связи.

При обсуждении темы об измерении скорости передачи инфор­мации можно привлечь прием аналогии. Аналог – процесс пере­качки воды по водопроводным трубам. Здесь каналом передачи воды являются трубы. Интенсивность (скорость) этого процесса характеризуется расходом воды, т.е. количеством литров, перекачиваемых за единицу времени. В процессе передачи информации каналами являются техничес­кие линии связи. По аналогии с водопроводом можно говорить об информационном потоке, передаваемом по каналам. Скорость пе­редачи информации – это информационный объем сообщения, передаваемого в единицу времени. Поэтому единицы измерения скорости информационного потока: бит/с, байт/с и др.

Еще одно понятие – пропускная способность информационных каналов – тоже может быть объяснено с помощью «водопроводной» ана­логии. Увеличить расход воды через трубы можно путем увеличения давления. Но этот путь не бесконечен. При слишком большом дав­лении трубу может разорвать. Поэтому предельный расход воды, который можно назвать пропускной способностью водопровода. Аналогичный пре­дел скорости передачи данных имеют и технические линии инфор­мационной связи. Причины этому также носят физический характер.

Технические средства реализации информационных процессов.

Хранение информации.

Носители информации:

· ОЗУ компьютера (оперативная память)

· Гибкие диски 3,5”

· Оптические диски CD, DVD и др.

· Жёсткие диски

· Переносные запоминающие устройства – flash и др.

Передача информации: источник, приёмник, канал

Обработка информации: компьютер и др.

1 Арифметические и логические основы ЭВМ

1.1 Арифметические основы ЭВМ

В настоящее время в обыденной жизни для кодирования числовой информации используется десятичная система счисления с основанием 10, в которой используется 10 элементов обозначения: числа 0, 1, 2, … 8, 9. В первом (младшем) разряде указывается число единиц, во втором — десятков, в третьем — сотен и т.д.; иными словами, в каждом следующем разряде вес разрядного коэффициента увеличивается в 10 раз.

В цифровых устройствах обработки информации используется двоичная система счисления с основанием 2, в которой используется два элемента обозначения: 0 и 1. Веса разрядов слева направо от младших разрядов к старшим увеличиваются в 2 раза, то есть имеют такую последовательность: 8421. В общем виде эта последовательность имеет вид:

…252423222120,2-12-22-3…

и используется для перевода двоичного числа в десятичное. Например, двоичное число 101011 эквивалентно десятичному числу 43:

25·1+24·0+23·1+22·0+21·1+20·1=43

В цифровых устройствах используются специальные термины для обозначения различных по объёму единиц информации: бит, байт, килобайт, мегабайт и т.д.

Бит или двоичный разряд определяет значение одного какого-либо знака в двоичном числе. Например, двоичное число 101 имеет три бита или три разряда. Крайний справа разряд, с наименьшим весом, называется младшим, а крайний слева, с наибольшим весом, — старшим.

Для представления многоразрядных чисел в двоичной системе счисления требуется большое число двоичных разрядов. Запись облегчается, если использовать шестнадцатеричную систему счисления.

Основанием шестнадцатеричной системы счисления является число 16=24, в которой используется 16 элементов обозначения: числа от 0 до 9 и буквы A, B, C, D, E, F. Для перевода двоичного числа в шестнадцатеричное достаточно двоичное число разделить на четырёхбитовые группы: целую часть справа налево, дробную — слева направо от запятой. Крайние группы могут быть неполными.

Каждая двоичная группа представляется соответствующим шестнадцатеричным символом (таблица 1). Например, двоичное число 0101110000111001 в шестнадцатеричной системе выражается числом 5C39.

Пользователю наиболее удобна десятичная система счисления. Поэтому многие цифровые устройства, работая с двоичными числами, осуществляют приём и выдачу пользователю десятичных чисел. При этом применяется двоично-десятичный код.

Двоично-десятичный код образуется заменой каждой десятичной цифры числа четырёхразрядным двоичным представлением этой цифры в двоичном коде (См. таблицу 1). Например, число 15 представляется как 00010101 BCD (Binary Coded Decimal). При этом в каждом байте располагаются две десятичные цифры. Заметим, что двоично-десятичный код при таком преобразовании не является двоичным числом, эквивалентным десятичному числу.

1.2 Логические основы ЭВМ

Раздел математической логики, изучающий связи между логическими переменными, имеющими только два значения, называетсяалгеброй логики. Алгебра логики разработана английским математиком Дж. Булем и часто называется булевой алгеброй. Алгебра логики является теоретической базой для построения систем цифровой обработки информации. Вначале на основе законов алгебры логики разрабатывается логическое уравнение устройства, которое позволяет соединить логические элементы таким образом, чтобы схема выполняла заданную логическую функцию.

Таблица 1 – Коды чисел от 0 до 15

Десятичное число

Коды

Двоичный

16-ричный

Двоично-десятичный

1.2.1 Основные положения алгебры логики

Различные логические переменные могут быть связаны функциональными зависимостями. Функциональные зависимости между логическими переменными могут быть описаны логическими формулами или таблицами истинности.

В общем виде логическая формула функции двух переменных записывается в виде: y=f(X1, X2), где X1, X2 — входные переменные.

В таблице истинности отображаются все возможные сочетания (комбинации) входных переменных и соответствующие им значения функции y, получающиеся в результате выполнения какой-либо логической операции. При одной переменной полный набор состоит из четырёх функций, которые приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Полный набор функций одной переменной

X

Y1

Y2

Y3

Y4

Y1 — Инверсия, Y2 — Тождественная функция, Y3 — Абсолютно истинная функция и Y4 – Абсолютно ложная функция.

Инверсия (отрицание) является одной из основных логических функций, используемых в устройствах цифровой обработки информации.

При двух переменных полный набор состоит из 16 функций, однако в цифровых устройствах используются далеко не все.

Основными логическими функциями двух переменных, используемыми в устройствах цифровой обработки информации являются: дизъюнкция (логическое сложение), конъюнкция (логическое умножение), сумма по модулю 2 (неравнозначность), стрелка Пирса и штрих Шеффера. Условные обозначения логических операций, реализующих указанные выше логические функции одной и двух переменных, приведены в таблице 3.

Таблица 3 Названия и обозначения логических операций

Операцию инверсии можно выполнить чисто арифметически: и алгебраически: Из этих выражений следует, что инверсия x, т.е. дополняет x до 1. Отсюда и возникло ещё одно название этой операции — дополнение. Отсюда же можно сделать вывод, что двойная инверсия приводит к исходному аргументу, т.е. и это называетсязаконом двойного отрицания.

Таблица 4 – Таблицы истинности основных функций двух переменных

Дизъюнкция

Конъюнкция

Исключающее ИЛИ

Стрелка Пирса

Штрих Шеффера

Дизъюнкция. В отличие от обычного арифметического или алгебраического суммирования здесь наличие двух единиц даёт в результате единицу. Поэтому при обозначении логического суммирования предпочтение следует отдать знаку (∨) вместо знака (+) .

Первые две строчки таблицы истинности операции дизъюнкции (x1=0) определяют закон сложения с нулём: x ∨ 0 = x, а вторые две строчки (x1 = 1) — закон сложения с единицей: x ∨ 1 = 1.

Конъюнкция. Таблица 4 убедительно показывает тождественность операций обычного и логическог умножений. Поэтому в качестве знака логического умножения возможно использование привычного знака обычного умножения в виде точки .

Первые две строчки таблицы истинности операции конъюнкции определяют закон умножения на ноль: x·0 = 0, а вторые две —закон умножения на единицу: x·1 = x.

Исключающее ИЛИ. Под функцией «Исключающее ИЛИ» понимают следующее: единица на выходе появляется тогда, когда только на одном входе присутствует единица. Если единиц на входах две или больше, или если на всех входах нули, то на выходе будет нуль.

Надпись на обозначении элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ «=1» (Рисунок 1, г) как раз и обозначает, что выделяется ситуация, когда на входах одна и только одна единица.

Эта операция аналогична операции арифметического суммирования, но, как и другие логические операции, без образования переноса. Поэтому она имеет другое название сумма по модулю 2 и обозначение ⊕, сходное с обозначением арифметического суммирования.

Стрелка Пирса и штрих Шеффера. Эти операции являются инверсиями операций дизъюнкции и конъюнкции и специального обозначения не имеют.

Рассмотренные логические функции являются простыми или элементарными, так как значение их истинности не зависит от истинности других каких либо функций, а зависит только от независимых переменных, называемых аргументами.

В цифровых вычислительных устройствах используются сложные логические функции, которые разрабатываются на основе элементарных функций.

Сложной является логическая функция, значение истинности которой зависит от истинности других функций. Эти функции являются аргументами данной сложной функции.

Например, в сложной логической функции аргументами являются X1∨X2 и .

1.2.2 Логические элементы

Для реализации логических функций в устройствах цифровой обработки информации используются логические элементы. Условные графические обозначения (УГО) логических элементов, реализующих рассмотренные выше функции, приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 – УГО логических элементов: а) Инвертор, б) ИЛИ, в) И, г) Исключающее ИЛИ, д) ИЛИ-НЕ, е) И-НЕ.

Сложные логические функции реализуются на основе простых логических элементов, путём их соответствующего соединения для реализации конкретной аналитической функции. Функциональная схема логического устройства, реализующего сложную функцию, , приведённую в предыдущем параграфе, приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Пример реализации сложной логической функции

Как видно из рисунка 2, логическое уравнение показывает, из каких ЛЭ и какими соединениями можно создать заданное логическое устройство.

Поскольку логическое уравнение и функциональная схема имеют однозначное соответствие, то целесообразно упростить логическую функцию, используя законы алгебры логики и, следовательно, сократить количество или изменить номенклатуру ЛЭ при её реализации.

1.2.3 Законы и тождества алгебры логики

Математический аппарат алгебры логики позволяет преобразовать логическое выражение, заменив его равносильным с целью упрощения, сокращения числа элементов или замены элементной базы.

Законы:

1 Переместительный: X ∨ Y = Y ∨ X; X · Y = Y · X.

2 Cочетательный: X ∨ Y ∨ Z = (X ∨ Y) ∨ Z = X ∨(Y ∨ Z); X · Y · Z = (X · Y) · Z = X· (Y· Z).

3 Идемпотентности: X ∨ X = X; X · X = X.

4 Распределительный: (X ∨ Y)· Z = X· Z ∨ Y· Z.

5 Двойное отрицание: .

6 Закон двойственности (Правило де Моргана):

Для преобразования структурных формул применяется ряд тождеств:

X ∨ X · Y = X; X(X ∨ Y) = X — Правила поглощения.

X· Y ∨ X· = X, (X ∨ Y)·(X ∨ ) = X – Правила склеивания.

Правила старшинства логических операций.

1 Отрицание — логическое действие первой ступени.

2 Конъюнкция — логическое действие второй ступени.

3 Дизъюнкция — логическое действие третьей ступени.

Если в логическом выражении встречаются действия различных ступеней, то сначала выполняются первой ступени, затем второй и только после этого третьей ступени. Всякое отклонение от этого порядка должно быть обозначено скобками.

ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ

Понятие информации и информационных технологий

ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ

Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает «сведения, разъяснения, изложение».

Информация — это настолько общее и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой. В это слово вкладывается различный смысл в технике, науке и в житейских ситуациях.

В обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют, например сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т. п. «Информировать» в этом смысле означает «сообщить нечто, неизвестное раньше». Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.

Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертеж, радиопередача и т. п.) может содержать разное количество информации для разных людей в зависимости от их накопленных знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему. Так, сообщение, составленное на японском языке, не несет никакой новой информации человеку, не знающему этого языка, но может быть высокоинформативным для человека, владеющего японским. Никакой новой информации не содержит и сообщение, изложенное на знакомом языке, если его содержание непонятно или уже известно.

Информация есть характеристика не сообщения, а соотношения между сообщением и его потребителем. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации бессмысленно. В случаях, когда говорят об автоматизированной работе с информацией посредством каких-либо технических устройств, обычно в первую очередь интересуются не содержанием сообщения, а тем, сколько символов это сообщение содержит.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т. п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объем сообщения.

ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ

Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:

1. Графическая или изобразительная — первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;

2. Звуковая — мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г. ее разновидностью является музыкальная информация — для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;

3. Текстовая — способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;

4. Числовая — количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем сис-темы кодирования (счисления) могут быть разными;

5. Видеоинформация — способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.

Существуют также виды информации, для которых до сих пор не изобретено способов их кодирования и хранения — это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.

Для передачи информации на большие расстояния первоначально использовались кодированные световые сигналы, с изобретением электричества — передача закодированного определенным образом сигнала по проводам, позднее — с использованием радиоволн.

Создателем общей теории информации и основоположником цифровой связи считается Клод Шеннон (Claude Shannon). Всемирную известность ему принес фундаментальный труд 1948 года — «Математическая теория связи» (A Mathematical Theory of Communication), в котором впервые обосновывается возможность применения двоичного кода для передачи информации.

С появлением компьютеров (или, как их вначале называли в нашей стране, ЭВМ — электронные вычислительные машины) вначале появилось средство для обработки числовой информации. Однако в дальнейшем, особенно после широкого распространения персональных компьютеров (ПК), компьютеры стали использоваться для хранения, обработки, передачи и поиска текстовой, числовой, изобразительной, звуковой и видеоинформации. С момента появления первых персональных компьютеров — ПК (80-е годы 20 века) — до 80 % их рабочего времени посвящено работе с текстовой информацией.

Хранение информации при использовании компьютеров осуществляется на магнитных дисках или лентах, на лазерных дисках (CD и DVD), специальных устройствах энергонезависимой памяти (флэш-память и пр.). Эти методы постоянно совершенствуются, изобретаются новые устройства и носители информации. Обработку информации (воспроизведение, преобразование, передача, запись на внешние но-сители) выполняет процессор компьютера. С помощью компьютера возможно создание и хранение новой информации любых видов, для чего служат специальные программы, используемые на компьютерах, и устройства ввода информации.

Особым видом информации в настоящее время можно считать информацию, представленную в глобальной сети Интернет. Здесь используются особые приемы хранения, обработки, поиска и передачи распределенной информации больших объемов и особые способы работы с различными видами информации. Постоянно совершенствуется программное обеспечение, обеспечивающее коллективную работу с информацией всех видов

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.

Что можно делать с информацией:

  • создавать
  • принимать
  • комбинировать
  • хранить
  • передавать
  • копировать
  • обрабатывать
  • искать
  • воспринимать
  • формализовать
  • делить на части
  • измерять
  • использовать
  • распространять
  • упрощать
  • разрушать
  • запоминать
  • преобразовывать
  • собирать и т. д.

Все эти процессы, связанные с определенными операциями над информацией, называются информационными процессами.

Информационные объекты и процессы

1234

Введение

В истории развития цивилизации произошло несколько информационных революции – преобразований общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации.

Первая революция связана с изобретением письменности, что привело как количественному, так и качественному развитию науки и создала возможность передачи знаний от поколения поколению.

Вторая революция (середина XVI в.) связана с изобретением книгопечатания, которое в корне изменило индустриальное общество, культуру и организацию любого вида деятельности.

Третья революция (конец XIX в.) связано с открытием электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон и радио, что способствовали оперативному сбору, передачи и доставке информации любого объема.

Четвертая революция (70-ые годы XX в.) изобретение микропроцессорной технологии и появление персональных компьютеров. На микоропроцессорных и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети и системы передачи данных.

Бурное развитие компьютерной техники и информационной технологии привело общество к использованию различного вида информации в развитии индустриальной промышленности, социальной, экономической и политической жизни.

Такое общество, где подавляющее большинство работающих занимаются созданием, хранением, обработкой и проблемами применения информации, особенного ее высокого уровня — знания называют информационным обществом.

Информатизация общества это создание социально-экономического и научного процесса в целях использования информационного ресурса для обеспечения потребностей в информации населения, органов государственного управления, органов самоуправления местных учреждений и общественных объединений.

При информатизации общества следует избегать следующих обстоятельств:

1) избыток информации – ограниченность в восприятии и обработке информации по отношению к ее росту;

2) информационный взрыв – очень резкое увеличение объема информации. Во многих случаях информационный взрыв приводит к чрезмерному избытку информации.

Информация стала стратегическим продуктом, а использование средств ее обработки, важнейшим из которых является компьютерная техника, сделалась жизненно важной потребностью при решении ряда задач (диагностических, лечебных, профилактических, а также поддержка функции отдельных тканей и органов организма, разработка искусственных органов и наконец, управленческих задач) здравоохранения и медицины в целом.

Предмет информатики

Процессы получения и преобразования информации (обработка, накопление, хранение, передачу, распространение и потребление информации) называют информационными процессами.

В самом широком смысле область научно-технической деятельности, изучающую структуру и общие свойства информации, а также занимающуюся исследованием процессов ее получения, передачи, обработки, хранение, распространения, представления и использование информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни называют информатикой.

Более узко под информатикой понимают техническую науку систематизирующую приемы и методы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи, данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Таким образоми информатикой называют предмет занимающийся

1) изучением структуры и общих свойств информации;

2) проблемами получения, сбора, хранения, обработки, передачи и распространения информации;

3) проблемами использования информации в различных сферах деятельности человечества.

Информатика” исходит от французского слова “informatique”, состоящее из слов “information” (информация) и “automatique” (автоматика) , обозначающие “информационная автоматика” .

На английском языке “Информатика” представляется в виде словосочетания “Computer science”, обозначающего “компьютерная наука” .

Информатика мейлінше дәл мағынада, есептеу техникасы құралдарымен өңдеу, жинақтау, сақтау, тасымалдау тәсілдері мен әдістерін, сонымен қатар осы құралдардың қызмет жасау принциптері және олармен басқару әдістерін бір жүйеге келтіретін техникалық ғылым деп түсініледі.

Информатика ақпараттың пайдалылығын және жаңалықтылығын қарастырмайды және оларды бағалау критерилерін тағайындаумен шұғылданбайды.

Информатика – комплексная научная дисциплина с очень широким диапазоном использования.

Основные приоритетные направления информатики

а) разработка вычислитальных систем и программного обеспечения;

б) теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации;

в) математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным и прикладным исследованиям в различных областях знаний;

г) методы искусственного интеллекта, моделирующие методы логического и аналитического мышления в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод,обучение понимания речи, визуальное восприятие, игры и др.);

д) системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам различного характера;

е) биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах;

ж) социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества;

з) методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;

и) телекоммуникационные системы сети, в том числе, глобальные компьютерные сети;

к) разнообразные приложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и другие виды хозяйственной и общественной деятельности.

Информатика состоит из трех непрерывных и связанных частей :

ü технические средства;

ü программные средства;

ü алгоритмические средства.

Технические средства, или аппаратура компьютеров, в английском языке обозначается словом “Hardware”, которое дословно переводится “твердые изделия”.

Техническим средствам относятся :

· системный блок – материнская плата, процессор, оперативная память, постоянная память, блок питания, звуковая и видео карта, дисководы, контроллеры, адаптеры и другие внутренние устройства;

· клавиатура; монитор; мышь; принтер; сканер и другие внешние устройства.

Программные средства, представляют совокупность всех программ, используемых компьютерами и область деятельности по их созданию и применению (на английском языке обозначается словом “Software”, которое буквально переводится как “мягкие изделия”).

Слова “Hardware” и “Software” подчеркивают равнозначность самого компьютера и программного обозначения, а также способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться и развиваться.

Программным средствам относятся:

Операционные системы, операционные оболочки, прикладные программы и их продукты, языки программирования, различные вспомогательные программы и другие.

Часть информатики, связанная с разработкой алгоритмов и изучением методов и приемов их построения называется алгоритмтическими средствами и на английском языке обозначается термином “Brainware” , который можно перевести “Интеллектуальные изделия”.

Информация и ее свойства.

Объектом изучения информатики является информация.

Можно считать, что по настоящее время еще не дано научное определение информации.

Информация получает различный смысл в различных отраслях человеческой деятельности:

Ø в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют;

Ø в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;

Ø в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы .

Некоторые из определений информации:

Информация — это отрицание энтропии (Бриллюэн);

Информация — это мера сложности структур (Моль);

Информация — это отраженное разнообразие (Урсул);

Информация — это содержание процесса отражения (Тузов);

Информация — это вероятность выбора (Яглом);

Информация —это снятие неопределенности наших знаний о чем-то (Шеннон);

Информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств. (Н. Винер);

Информация — это достоверное, полное и определенное сообщение об окружающей среде (Балапанов);

Информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний (Макарова)

Таким образом можно считать, что информация это сообщение об окружающем нас мире и явлениях происходящих в нем и уменьшающее неопределенностей в наших знаниях о нем.

Информация может существовать в виде: текстов, рисунков, чертежей, фотографий, световых или звуковых сигналов, радиоволн, электрических и нервных импульсов, магнитных записей, жестов и мимики, запахов и вкусовых ощущений, хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.

Пользователь не сможет воспользоваться информацией, если информация будет представлена

Ø на непонятном ему языке, например, знающему только русский язык на японском языке;

Ø на уровне более высоком чем уровень его знаний, например школьнику на уровне знаний студентов высшего учебного заведения;

Ø на ненужной его предметной области и так далее.

По этим и другим причинам информация должна соответствовать определенным свойствам.

Актуальность — свойство информации, определяемая степенью сохранения ценности в момент ее использования.

Достоверность — свойство информации отражать истинное положение дел с достаточной точностью. Недостоверная информация будет воспринято неверно или приведет к принятию не правильного решения. Достоверная информация со временем может стать недостоверной.

Полнота определяет, что информация должна быть достаточно минимальной для понимания и прнятия решения. Неполная или избыточная информация может сдерживать принятие решений или может повлечь ошибки. Информацию можно представить в сокращенном сжатом без ненужных излишеств виде или же в обширном виде. Информация в сокращенном виде даются в справочниках, энциклопедиях, учебниках и различных инструкциях.

Доступность это свойство информации, указывающая что она должна преподноситься в соответствии с уровнем восприятия пользователя.

Точность — определяется степенью близости информации к реальному состоянию объекта.

Постоянство — реакция информации на изменения данных без изменения необходимой точности.

Свойство ценность определяется важностью информации для принятия решения и степенью возможности применения ее в будущем

Своевременность — определяет поступление информации не позже необходимого момента. Информация, поступивщая раньше времени будет не понятна, а позже времени будет не нужным лишним или же может помешать к принятию правильного решения.

Понятность — информация должна представляться на языке общения пользователя. Если ценная и актуальная информация будет представлена в не понятном виде, то она становится ненужным.

Сообщение имеет ценность и несет информацию только тогда, когда из нее можно узнать об исходе события, имеющего случайный характер, когда оно в какой-то мере неожиданно.

Информатика не изучает и не разрабатывает критериев оценки истинности, новизны и полезности информации.

Информационные объекты и процессы.

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.

Процессы, которые можно проводить над информацией называют информационными процессами.

Обработка информации — получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов.

Информационные ресурсы — это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство.

Информационная технология — это совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи и, отчасти, — бытовую электронику, телевидение и радиовещание.

Информационная система это система хранения, передачи информации с использованием информационной технологии по требованию пользоваетеля.

В информатике наряду с информациией используется понятие данные. Данные это сигнал, зарегистрированный каким либо способом. Если в определенных условиях данные могут быть использованы для снятия неопределенности, то данные превращаются в информацию.

К информационным процессам относятся:

Ø сбор – накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решения;

Ø формализация – приведение информации, поступающей из разных источников, к одинаковой форме чтобы сделать их сопоставляемыми, т.е. повысить уровень доступности;

Ø фильтрация – отсеивание “лишних”, в которых нет необходимости для принятия решения, в результате чего увеличиваеся достоверность и адекватностьинформации;

Ø сортировка – упорядочение по заданному признаку с целью удобства использования, повышается доступость информации;

Ø архивация – организация хранения в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения затрат по хранению и повышает оющую надежность информационного процесса;

Ø защита – комплекс мер, направленных на предотвращения утраты, воспроизводения, и модификации данных;

Ø транспортировка – прием и передача данных между участниками информационого процесса; при этом источник данных называется сервером, а потребитель – клиентом;

Ø преобразование – перевод из одной формы в другую или из одной структуры в другую;

Ø применение – принятие решения на основании полученной информации, руководство социально-экономическим процессом в производственной и не производственной среде, а также коллективом труженников.

Настоящее время информация является стратегической пищей. Средством его обработки являются изобретенные человечеством устройства и системы, в том числе в первую очередь самым важным является компьютерная техника.

Технический аспект улучшения информационного обеспечения деятельности здравоохранения и медицины предусматривает, прежде всего, оснащение всех подразделений медицины, средствами современной компьютерной техники, включая средств компьютерной связи, а также соответствующее программное обеспечение. Программное обеспечение — операционные системы (ОС), системы обработки медицинских данных, специализированные пакеты прикладных программ (ППП), системы управления базами данных (СУБД), программные средства защиты и кодирование информации.

Ввод информации в ЭВМ.

Одна и та же информация может быть представлена различными способами. В современной вычислительной технике информация в основном представляются в виде набора сигналов двух видов: намагничено или не намагничено, высокое или низкое напряжение, электрическая цепь включена или отключена. Одино из этих состоянии принято обозначать цифрой 0, а другое 1.

Информация для ввода в ЭВМ кодируется. Представление информации посредством какого-либо алфавита называется кодированием, т.е. кодом называется правило преобразования одного набора знаков в другой.

Например, число 967 может быть записано как: девятьсот шестьдесят семь, 96710, 17088, ЗС716 , 11110001112 , то есть в кодировке алфавитов русского языка, десятичного, восьмеричного, шестнадцатеричного, двоичного ис­числения.

От того, как представлена информация, на практике зависит очень многое: спо­собы, хранения, приемы передачи и обработки информации.

Процесс кодирования (его также называют шифрование) информации непосред­ственно связан с процессом декодирования (расшифровки) информации.

Представление информации в виде набора единиц и нулей называется двоичным кодированим. В двоичном кодировании каждый символ (буква, цифра, знаки препинания и др) обозначаются установленным набором последовательности нулей и единиц. В современных персональных компьютерах используя восьмизначный набор нулей и единиц можно закодировать 256 символов (прописные и строчные буквы казахского или русского и латинского алфавита, цифры, арифметические и специальные знаки и знаки препинания).

Информационный процесс, понятие

Определение информационного процесса

Информационный процесс — процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации. . Люди знакомые с информатикой, конечно же, знают этот термин, да и не только они. Вполне можно утверждать, что информационные процессы являются основой той жизни, которую мы знаем. В этой статье представлены основные алгоритма информационного процесса, различные формы его исполнения.

Информационный процесс как научное понятие

Любые действия, производимые с информацией, называются информационными процессами. Основную роль тут играют сбор, обработка, создание, сохранение и передача информации. На протяжении всей своей истории человечество развивала эти и другие процессы, а так же смежные отрасли. Одним из основных критериев развития общества было именно совершенствование информационных процессов. Искусство, религия, письменность, шифрование, книгопечатание, авторское право, телеграф, радиоэлектроника, компьютеры, интернет – это лишь основная часть достижений человечества в области работы с информацией.
Нужно отметить, что несмотря на кажущуюся определенность, научном сообществе не прекращаются споры об универсальности самого термина «информация». В частности, «информация» не синоним «данным», хотя в разговорной речи зачастую это и так. «Данные» это интерпретированная, обработанная и зарегистрированная в понятном виде информация, продукт информационного процесса . То есть, информация это ресурс, данные это конечный, обработанный продукт прошедший обработку информационным процессом. Но как и любой продукт, данные потребляются для получения какого-то результата. В самом простом виде, можно представить такую схему:

ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИЯ ПРИЕМНИК/ОБРАБОТЧИК ДАННЫЕ
Звезда ХХХ Световые, радио и прочие волны Телескоп и ЭВМ Температура, яркость, размер, дальность и т.д.
Иностранец Речь на непонятном языке Переводчик Речь на понятном языке

Информационные процессы присущи всем биологическим организмам на планете, от простейших до человека. Но человек создал вычислительные системы и специфические каналы информации, которые породили особый их вид — информатику. Несмотря на единую схему алгоритма информационного процесса, как в природе, так и в информатике, они достаточно сильно различаются по своей сути. И различия, в первую очередь, в интерпретации.
В частности, если поместить в комнату человека, собаку, змею, цветок и через громкоговоритель дать голосовой сигнал, реакция у всех будет принципиально разная, а значит из одной и той же информации, каждый обработчик выдаст совершенно разные данные. В частности собака и змея обе способны слышать, но если собака хоть как-то может понимать команды человека, то змея на это неспособна. Цветок вообще не сможет даже воспринять звуковой сигнал, хотя в принципе он способен получать и обрабатывать информацию — некоторые растения могут даже двигаться вслед за солнцем или если их потревожить. Итак, следующей схемой является возможность интерпретации:

ВОСПРИЯТИЕ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭФФЕКТ
Человек Да Да Полный
Собака Да Да Частичный
Змея Да Нет Нет
Растение Нет Нет Нет

Основные элементы информационного процесса

Информационный процесс – это последовательные действия выстроенные в алгоритм, совершаемые с информацией, представленной в любом виде (цифровые/аналоговые данные, слухи, теории, факты, наблюдения и т.п.) для достижения некой цели (любой). Данный алгоритм состоит из ряда шагов, которые могут значительно отличаться в той или иной ситуации, но общая концепция выглядит следующим образом:

Получение → Обработка → Хранение → Передача
  • Получение информации – сбор сведений, из каких любых доступных восприятию источников – химический состав среды, радио/электромагнитный сигнал, зрение, слух, флеш-карта и т.п. Как видно, в первую очередь тут важен именно физический способ восприятия информации и ее передачи. Человек никак не воспринимает окружающие его радиоволны, а радиоприемник не способен воспринимать звук, хотя и может его генерировать.
    Но кроме этого, для информационных процессов внутри общества и лично для конкретного человека неотъемлемой частью успешности данного шага есть то, что можно назвать актуальностью, выраженной в первую очередь в организации самого действия получения, а так же целей и источников. Археолог не сделает никаких открытий, копаясь в социальных сетях. Однако рекламщику социальные сети будут крайне полезны. Несмотря на то, что в обоих случаях оба получают одинаковую информацию, одинаково интерпретируют ее в данные, для одного этот процесс совершенно бессмысленный.

  • Анализ / обработка информации – алгоритм преобразования информации в данные. Данный шаг полностью связан с преобразованием информации во что-то иное. Информационный процесс дошедший до этого шага, совершенно точно изменит исходную информацию. Фактически анализ информации, это апогей всего информационного процесса.
    Это, вероятно, самый сложный шаг. Один из самых сложных и малопонятных механизмов на планете — человеческий мозг — предназначен именно для этого. Мышление это фактически крайне сложный механизм анализа информации. Хотя в другой ситуации, как например преобразование радиосигнала в звуковой, происходит значительно проще. Но в любом случае этот шаг изменит исходную информацию в нечто подчас совершенно иное. В радиоприемнике радиоволны превращаются в звуковые, свет, пройдя через глаза и попав в мозг, становится визуальными образами, набор электрических и химических сигналов в мозгу преобразуется в мысль, а затем в звуковые сигналы речи или текст на бумаге.
    В анализе и обработки информации и кроится основная разница информационного процесса в биологии и информатике. Биологические объекты, в частности человек, интерпретируют полученную информацию. И, исходя из этой интерпретации, дают оценку и реакцию.
    Представим ситуацию, когда в одном строю стоят несколько солдат говорящих на одном языке, иностранный и древний человек. Командир отдает приказ бежать, и понимающие его солдаты бегут. Иностранец так же побежит, хотя слов он и не понял, но он точно знает, что тут происходит и понимает, что ему нужно делать то же, что и остальным. Древний человек, возможно, тоже побежит, но о его мотивации можно лишь гадать. Сержанты вообще не побегут, хотя команда им предельно ясна, но им не нужно. А магнитофон только лишь запишет звук, никак ничего не интерпретировать, хотя и произведя обработку информации.

  • Сохранение информации – любые действия для того, чтобы полученные после обработки данные могли быть использованы в дальнейшем, начиная от памяти живых организмов и заканчивая электронными носителями. Сюда же могут входить любые действия, препятствующие нежелательному использованию сохраненных сведений, начиная от закапывания тайных книг и заканчивая современными криптографическими методами.
    Эффективность этого шага напрямую зависит от используемых методов и технологий – чем лучше технология, тем надежнее сохранена информация. В некоторых ситуациях этот шаг может быть исключен из алгоритма, но в таком случае обязательно выполняется другой – коммуникационный процесс. Хотя, так или иначе, информация все равно хотя бы какое-то время, но хранится на неких носителях. Даже радиоприемник, который лишь принимает сигнал (получение) и интерпретирует его в звук (обработка), некоторое время «хранит» информацию в виде электрических импульсов на своих схемах.

  • Коммуникации / передача информации – процесс передачи информации другим субъектам. Практически каждый информационный процесс подразумевает под собой передачу полученной информации кому-либо другому, будь то человек или автоматическая машина для ее дальнейшего использования. В некоторых ситуациях процесс коммуникации может быть, как не заметен, как и «сохранение» информации в проводах радиоприемника. Но даже личные, секретные записи алхимика-экспериментатора можно отнести к некому виду коммуникации с самим собой.
    Что характерно, информация не имеет значения, если она не была как-то кем-то использована. Очевидно,
    что установка счетчика, на водяную трубу совершенно бессмысленна, если счетчик не оборудован табло с цифрами. Вопрос написания автором романа и сокрытия рукописей конечно философский, но с точки зрения прагматизма он ясен – это действие бессмысленно. Фактически, коммуникация является логическим завершением информационного процесса, действием придающим смысл всему.
    По сути, коммуникация есть то, что отличает информационный процесс от похожих процессов в неживой природе — вещества в химической реакции меняют цвет не «для чего-то», а «потому-то». А любой информационный процесс происходит исключительно с какой-то конечной целью, хотя и не всегда конкретной. В частности, та же лакмусовая бумажка меняющая цвет «потому что», только элемент информационного процесса по определению человеком химического состава вещества, фактически заменяющий орган чувств.

Основные виды информационных процессов

Сбор информации. Нахождение и сбор первичной информации, извлечение ее из ее «среды». Иногда, возможно даже без конкретной итоговой цели. Полученная в итоге сбора информация может быть использована различными обработчиками с различной целью. Так археологи, ведущие раскопки собирают все найденные ими предметы, которые покажутся им интересными, но лишь после тщательного анализа они превратятся в какие-то научные данные, причем итог анализа может оказаться совершенно неожиданным, а так же кроме осколков древних кувшинов могут быть обнаружены залежи полезных ископаемых.

Поиск информации. Нахождение более-менее конкретной информации по определенному вопросу с конкретной целью из конкретных источников. При этом поиск происходит среди ранее кем-то собранной и возможно обработанной информации, а не из «среды». Для поиска в основном используются различные базы данных (места хранения информации), например вопрос к поисковой сети «как варить борщ».

Обработка информации. Совокупность действий направленных на то или иное преобразование исходной информации в новую. Вероятно самый важный и сложный информационный процесс. Хотя, иногда в обществе может быть сложно отличить его от других, например от представления информации, но у обработки информации всегда есть задача добиться чего-то нового от уже существующей информации, фактически создать новый информационный объект. Писатель, записывающий свои мысли на бумагу фактически ведет представление информации, но вот обработка прошла в его мозгу чуть раньше — из собственных знаний, опыта и эмоций он создал слова, которые в итоге представил в виде текста.

Представление информации. Изменение исходной информации в вид удобный и актуальный для ее использования в текущей ситуации. Наиболее часто встречается в информатике — в памяти компьютера вся информация храниться в виде двоичного кода, но пользователю представляется в виде графических данных и звуков. Но и человек очень часто представляет информацию, например, в виде составления картотек из разрозненных документов, переводя иностранные тексты или играя музыку по нотам на бумаге.

Хранение информации. Возможно, наиболее широко используемый вид информационного процесса. Так или иначе, все биологические объекты хранят информацию, хотя бы в виде генома. Хранение информации разделяется на два основных вида — долговременное и кратковременное. Предназначены они, само собой для совершенно разных целей. Под хранение информации может подходить только те действия, которые в итоге должны приводить к повторному использованию сохраненной информации.

Передача информации. Доставка информации от источника к потребителю без фактического участия передающего в каких-либо других частях информационного процесса. В качестве передатчика может выступать совершенно любой объект, как биологический (гонец с депешей, собака лающая на чужого во дворе), так и любые физические носители или ретрансляторы (книга, радиопередатчик, флеш-карта). Передача информации не всегда тождественна коммуникациям, в виду того что здесь передающий объект выступает лишь инструментом.

Защита информации. Любые действия, использующие какие-то дополнительные средства для защиты информации от использования другой стороной. Защита информации актуальна лишь в сложных информационных системах со многими участниками, в виду туго, что она нужна исключительно для того чтобы не дать нежелательному элементу воспользоваться некой информацией. Фактически единственный способ защиты информации это шифрование того или иного рода. Скрывание информации было бы неверно называть способом ее защиты, так как сокрытая информация и не требует защиты, ибо не участвует ни в каком процессе.
Использование информации. Самый объемный информационный процесс. Являет собой обоснованное принятие решений в разных видах человеческой деятельности в самом широком смысле.

«Информационный процесс»

Информационный процесс — совокупность последовательных действий над информацией для получения какого-либо результата.

К информационным процессам относят:

  • сбор информации — поиск и отбор необходимых сообщений из разных источников;
  • поиск информации — нахождение информации в имеющихся информационных фондах;
  • обработка информации — получение новых сообщений из уже имеющихся;
  • представление информации — преобразование информации в форму, наиболее удобную для ее понимания и использования;
  • передача информации — перемещение сообщений от источника к приемнику по каналу передачи;
  • хранение информации — фиксирование сообщений на материальном носителе;
  • использование информации — принятие на ее основе каких-либо решений;
  • защита информации — предотвращение от случайной потери, повреждения, изменения или несанкционированного доступа к информации.

В процессе передачи информации всегда имеется несколько участников:

  • тот, кто предоставляет информацию (выступает ее источником);
  • тот, кто принимает информацию и является ее получателем (таких может быть несколько);
  • канал связи, по которому передается информация.

Источниками и приемниками информации могут быть живые существа или технические устройства. Каналами связи могут быть, например, электромагнитные, звуковые и световые волны.

Информационные сообщения передаются по каналам связи в форме сигналов. Сигнал — это изменение во времени некоторой физической величины (например, уровня напряжения). Именно изменения некоторых параметров (характеристик) сигнала отображают сообщение. Таким образом, сигналы являются материально-энергетической формой представления информации.

  • По способу передачи сигналов различают каналы проводной связи (например, кабельные) и каналы радиосвязи (например, спутниковые).
  • По типу среды распространения каналы связи делятся на проводные, акустические, оптические, инфракрасные и радиоканалы.

Основной характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность, или скорость передачи по каналу информации.

Сигналы могут быть аналоговыми (непрерывными) или дискретными (импульсными). В аналоговом сигнале — величина принимает бесконечное число значений, которые изменяются непрерывно; в дискретном — величина принимает конечное множество значений, которые изменяются скачкообразно.

Аналоговые сигналы характеризуются плавным изменением своих параметров. Дискретная информация характеризуется фиксированными уровнями представления своих параметров, взятых в определённые промежутки времени. В компьютерах используются сигналы, которые могут принимать только два дискретных значения — 0 и 1.

Скорость передачи информации (информационных сообщений) — количество информации, переданное в единицу времени. Скорость передачи сообщений обычно измеряется в битах за секунду (бит/с). Кроме того, используются другие единицы: килобиты за секунду (Кбит/с), мегабиты за секунду (Мбит/с), байты за секунду (Б/с), килобайты за секунду (Кб/с).

Таблица. Информационный процесс.

Конспект урока по информатике «Информационный процесс».

Вернуться к Списку конспектов по информатике.