Информация и информационные системы

       Для кодирования цветных графических  изображений применяется принцип  декомпозиции произвольного цвета  на три основных – красный, зелёный и синий. Для кодирования яркости каждой составляющей используется 256 значений (8 двоичных разрядов). Для кодирования цвета используются 24 разряда. Такая система кодирования обеспечивает представление 16,5 млн различных цветов. 

4   ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ 

       В информатике используются различные  подходы к измерению информации:

       Содержательный  подход к измерению информации. Сообщение  – информативный поток, который  в процессе передачи информации поступает  к приемнику.  Сообщение несет информацию для человека, если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными  Информация - знания человека ? сообщение должно быть информативно. Если сообщение не информативно, то количество информации с точки зрения человека = 0. (Пример: вузовский учебник по высшей математике содержит знания, но они не доступны 1-класснику)

       Алфавитный  подход к измерению информации не связывает кол-во информации с содержанием  сообщения. Алфавитный подход - объективный  подход к измерению информации. Он  удобен при использовании технических средств работы с информацией, т.к. не зависит от содержания сообщения. Кол-во информации зависит от объема текста и мощности алфавита. Ограничений на max мощность алфавита нет, но есть достаточный алфавит мощностью 256 символов. Этот алфавит используется для представления текстов в компьютере. Поскольку 256=2⁸, то 1символ несет в тексте 8 бит информации.

       Вероятностный подход к измерения информации. Все  события происходят с различной вероятностью, но  зависимость между вероятностью событий и количеством информации, полученной при совершении того или иного события можно выразить формулой которую в 1948 году предложил  Шеннон. 

       Количество  информации  - это мера уменьшения неопределенности.

       1 БИТ – такое кол-во информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза.  БИТ- это аименьшая единица измерения информации

       Единицы измерения информации: 1байт = 8 бит

       1Кб (килобайт) = 2¹⁰ байт = 1024 байт

       1Мб (мегабайт) = 2¹⁰ Кб = 1024 Кб

       1Гб (гигабайт) = 2¹⁰ Мб = 1024 Мб

Формула  Шеннона        
 

        I  - количество информации     

        N – количество возможных событий

      p_i – вероятности отдельных событий. 

       Количество  информации достигает max значения, если события равновероятны, поэтому количество информации можно расcчитать  по формуле   

4.   ПРОЦЕССЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ  ИНФОРМАЦИИ

 

       Процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации, называются информационными  процессами.

       Теперь  остановимся на основных информационных процессах.  

1. Поиск 
   

Поиск информации - это извлечение хранимой информации.  
Методы поиска информации:

• непосредственное наблюдение;
• общение со специалистами по интересующему вас вопросу;
• чтение соответствующей литературы;
• просмотр видео, телепрограмм;
• прослушивание радиопередач, аудиокассет;
• работа в библиотеках и архивах;
• запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;
• другие методы.

       Понять, что искать, столкнувшись с той  или иной жизненной ситуацией, осуществить процесс поиска - вот умения, которые становятся решающими на пороге третьего тысячелетия.  

4.2   СБОР И ХРАНЕНИЕ 

Сбор  информации не является самоцелью. Чтобы  полученная информация \могла использоваться, причем многократно, необходимо ее хранить.  
Хранение информации - это способ распространения информации в пространстве и времени.  
Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга- библиотека, картина-музей,фотография-альбом).  
ЭВМ предназначен для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.  
Информационная система - это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур- главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Благодаря ему поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляет собой стандартные, формализованные процедуры.  

4.3   ПЕРЕДАЧА 

В процессе передачи информации обязательно участвуют  источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации - канал связи.  
Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.  
Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи.  
Декодирующее устройство - устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.  
Деятельность людей всегда связана с передачей информации.  
В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи в радио, искажение или затемнение изображения в телевидении, ошибки при передачи в телеграфе. Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты информации - криптология.

       

       Рисунок 6 – Каналы передачи сообщений 

       Каналы  передачи сообщений характеризуются  пропускной способностью и помехозащищенностью.  
Каналы передачи данных делятся на симплексные (с передачей информации только в одну сторону (телевидение)) и дуплексные (по которым возможно передавать информацию в оба направления (телефон, телеграф)). По каналу могут одновременно передаваться несколько сообщений. Каждое из этих сообщений выделяется (отделяется от других) с помощью специальных фильтров. Например, возможна фильтрация по частоте передаваемых сообщений, как это делается в радиоканалах.  
Пропускная способность канала определяется максимальным количеством символов, передаваемых ему в отсутствии помех. Эта характеристика зависит от физических свойств канала.  
Для повышения помехозащищенности канала используются специальные методы передачи сообщений, уменьшающие влияние шумов. Например, вводят лишние символы. Эти символы не несут действительного содержания, но используются для контроля правильности сообщения при получении.  
С точки зрения теории информации все то, что делает литературный язык красочным, гибким, богатым оттенками, многоплановым, многозначным,- избыточность. Например, как избыточно с таких позиций письмо Татьяны к Онегину. Сколько в нем информационных излишеств для краткого и всем понятного сообщения "Я Вас люблю!"  

4.4   Обработка. 

       Обработка информации - преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам.  

       Таблица 1 - Примеры обработки информации

 

       Обработка информации по принципу "черного  ящика" - процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют и не принимаются во внимание.

       "Черный  ящик" - это система, в которой  внешнему наблюдателю доступны лишь информация на входе и на выходе этой системы, а строение и внутренние процессы неизвестны.

 

4.5   Передача 

     Информация  используется при принятии решений.

• Достоверность, полнота, объективность полученной информации обеспечат вам возможность принять правильное решение.
• Ваша способность ясно и доступно излагать информацию пригодится в общении с окружающими.
• Умение общаться, то есть обмениваться информацией, становится одним главных умений человека в современном мире.  
  Компьютерная грамотность предполагает:
•   знание назначения и пользовательских характеристик основных устройств компьютера;
• Знание основных видов программного обеспечения и типов пользовательских интерфейсов;
• умение производить поиск, хранение, обработку текстовой, графической, числовой информации с помощью соответствующего программного обеспечения.  
  Информационная культура пользователя включает в себя:
• понимание закономерностей информационных процессов;
• знание основ компьютерной грамотности;
• технические навыки взаимодействия с компьютером;
• эффективное применение компьютера как инструмента;
• привычку своевременно обращаться к компьютеру при решении задач из любой области, основанную на владении компьютерными технологиями;
• применение полученной информации в практической деятельности.

 

4.6   Защита 

     Защитой информации называется предотвращение:

• доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ);
• непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации.

     Под защитой информации, в более широком  смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.  
 
 
 

5   СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННОГО  ОБМЕНА 

     В общем случае данные этапы реализуются  сложным последовательно-параллельным образом. Кроме того, в конкретных ситуациях процесс принятия и исполнения решения не обязательно включает все указанные этапы или, по крайней мере, не все они предполагают сравнимые затраты труда (времени).

     Первый  и пятый этапы являются этапами  собственно информационной деятельности (ИД), поскольку их эффективность во многом определяется свойствами совокупности коммуникаций и информационных систем.

     Третий  этап — собственно основная деятельность (ОД).

     Этапы второй и четвертый носят пограничный, диффузный характер и могут быть отнесены как к ИД, так и к  ОД.

     Приведенная линейная микроструктура (последовательность разных типов деятельности) представляет собой некоторый элемент деятельности (центр деятельности); в виде взаимосвязанной  совокупности этих элементов может  быть представлена любая, весьма сложная  и разветвленная система (деятельность), функционирование которой опирается  на информационный обмен. Примером может  являться система наука - техника - производство.

     Пересечение совокупности типов деятельности является организационным элементом системы информационного обмена (ОЭ). Примерами ОЭ, в зависимости от уровня декомпозиции исходной системы, являются отдельные исследователи, малые группы и коллективы, НИИ, отрасли, система национальной научной деятельности, другие формально и организационно структурированные элементы и объединения. Характерными признаками организационного элемента являются компактность (территориальная, административная, экономическая, физическая и т. д.) и гетерогенность (включение различных типов деятельности).