Лекции по информатике

Актуальность  информации – это степень соответствия информации текущему моменту времени. Информация существует во времени, т.к. существуют во времени все информационные процессы. Информация, актуальная сегодня, может стать неактуальной по истечении некоторого времени. Например, программа телепередач на эту неделю будет неактуальна для многих телезрителей на следующей неделе. Степень актуальности информации зависит от динамики ее изменения. Например, котировки ценных бумаг на фондовой бирже меняются несколько раз в течение получаса, в то время как фундаментальные знания научных дисциплин таким изменениям не подвержены.

 

1.6. Формы адекватности  информации.

 

1. Синтаксическая адекватность отражает формально-структурные характеристики и не затрагивает ее смыслового значения. На синтаксическом уровне имеет значение тип носителя и способ представления данных, скорость передачи, размеры кодов представления, надежность, точность преобразования этих кодов. Информацию, рассматриваемую с синтаксических позиций, обычно называют данными.
2. Семантическая адекватность (смысловая). Эта форма определяет, насколько образ объекта соответствует самому объекту. На этом уровне рассматриваются смысловые связи между кодами представления информации, формируются понятия и представления, выявляется смысл и содержание информации.
3. Прагматическая адекватность (потребительская) отражает отношение потребителя к информации, насколько информация соответствует цели управления, которая реализуется на ее основе. Прагматический аспект связан с ценностью информации, ее полезностью при выработке решения.

 

Меры информации.

 

1. Синтаксическая  мера информации.

 

Для измерения информации на синтаксическом уровне вводятся два  параметра: объем информации (данных) –V_Д (объемный подход) и количество информации – I (вероятностный подход).

Объем информации V_Д (объемный подход.)

При реализации информационных процессов информация передается в  виде сообщения, представляющего собой набор символов какого-либо алфавита. При этом каждый новый символ увеличивает количество информации. Если теперь количество информации, содержащейся в сообщении из одного символа, принять за единицу, то объем информации (данных) V_Д в любом другом сообщении будет равен количеству символов (разрядов) в этом сообщении.

Предположим, что мы конструируем сообщение, используя двоичную систему счисления. Ее алфавит состоит из 2-х символов: 0 и 1. Величину, способную принимать лишь два значения (0,1) называют битом.

Бит – это наименьшая единица количества информации. Бит берется за эталон.

Понять сообщение, закодированное в виде 0 и 1, можно только тогда, когда условились о фиксированной длине слова, состоящего из 0 и 1. Такой длиной стали считать восемь символов, т.е. восемь бит, которые по-другому называют байтом. 

Итак,  1 байт =  8 бит. При работе с большими объемами информации для подсчета ее количества удобнее пользоваться более крупными единицами:

1 Кб = 1024 байта (2¹⁰);   

1Мб = 1024 Кб

1Гб = 1024 Мб и т.д.

 

2. Семантическая  мера информации.

 

Для измерения смыслового содержания информации наибольшее распространение получила тезаурусная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Действительно, для понимания и использования полученной информации получатель должен обладать определенным запасом знаний. Полное незнание предмета не позволяет извлечь полезную информацию из принятого сообщения об этом предмете. По мере роста знаний о предмете растет и количество полезной информации, извлекаемой из сообщения.

Если назвать имеющиеся у получателя знания о данном предмете «тезаурусом», т.е. неким сводом слов, понятий, названий объектов, связанных смысловыми связями, то количество информации, содержащееся в некотором сообщении, можно оценить степенью изменения индивидуального тезауруса под воздействием  данного сообщения. Тезаурус – совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

Иными словами, количество семантической информации, извлекаемой  получателем из поступающих сообщений, зависит от степени подготовленности его тезауруса для восприятия такой информации.

В зависимости от соотношений  между смысловым содержанием  информации S и тезаурусом пользователя S_P изменяется количество семантической информации I_С,  воспринимаемой пользователем и включаемой в свой тезаурус. Характер такой зависимости  показан на рисунке.

 

                               

                                 I_C

 

 

 

 

                                                                                           S_P

                                                                                                         

                                                                      S_{P opt}                                               

Рассмотрим два предельных случая, когда количество семантической информации I_C равно нулю:

• При S_P = 0 пользователь не воспринимает (не понимает) поступающую информацию;
• При S_P        ∞ пользователь «все знает», и поступающая информация ему не нужна.

Максимально количество семантической информации потребитель получает при согласовании ее смыслового содержания S со своим тезаурусом S_P (S_P= S_{P opt}), когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее неизвестные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения.

Следовательно, количество семантической информации в сообщении, количество новых знаний, получаемых пользователем, является величиной относительной. При оценке семантического (смыслового) аспекта информации необходимо стремиться к согласованию величин S и S_P.

Относительной мерой семантической информации может служить коэффициент содержательности С, который определяется как отношение количества семантической информации к ее объему:

                                                             С=I_C/V_Д

 

3. Прагматическая мера  информации.

 

Эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем  поставленной цели. Она также величина относительная, обусловленная особенностями использования этой информации в той или иной системе.

 

7. Информация в жизни человека.

         Информационные революции.

 

Человечество со дня  своего выделения из животного мира значительную часть своего времени  и внимания уделяет информационным процессам.

• На первых этапах носителем информации была память.

Информация передавалась от человека к человеку устно. Этот способ передачи  информации был ненадежен и подвержен большим искажениям, ввиду естественного свойства памяти утрачивать редко используемые данные. По мере развития цивилизации, объемы информации, которые необходимо было накапливать и передавать, росли, и человеческой памяти стало не хватать – появилась письменность. Это великое изобретение было сделано шумерами около шести тысяч лет назад. Оно позволило наряду с простыми записями счетов, векселей, рецептов записывать наблюдения за погодой, звездным небом, за природой. Изменился смысл информационных сообщений. Появилась возможность обобщать, сопоставлять, переосмысливать ранее сохраненные сведения. Это в свою очередь дало толчок развитию истории, литературы, точным наукам и в конечном итоге изменило общественную жизнь. Изобретение письменности характеризует первую информационную революцию.

• Дальнейшее накопление человечеством информации привело

к увеличению числа людей, пользовавшихся ею, но письменные труды одного человека могли быть достоянием небольшого окружения. Возникшее противоречие было разрешено созданием печатного станка. Эта веха в истории человечества характеризуется как вторая информационная революция (началась в XVI в). Доступ к информации перестал быть уделом избранных, появилась возможность многократно увеличить объем обмена информацией, что привело к большим изменениям в науке, культуре и общественной жизни.

• Третья информационная революция связывается с открытием

электричества и появлением (в конце XIX в.) новых средств коммуникации – телефона, телеграфа, радио. Возможности накопления информации для тех времен стали поистине безграничными, а скорость обмена очень высокой. К середине ХХ века появились быстрые технологические процессы, управлять которыми человек не успевал. Проблема управления техническими объектами могла решаться только с помощью универсальных автоматов, собирающих, обрабатывающих данные и выдающие решение в форме управляющих команд. Ныне эти автоматы называются компьютерами. Бурно развивавшаяся наука и промышленность привели к росту информационных ресурсов в геометрической прогрессии, что породило проблемы доступа к большим объемам информации.

• Наше время отмечается как четвертая информационная революция.

Пользователями информации стали миллионы людей. Появились дешевые компьютеры, доступные миллионам пользователей.  Появились мультимедийные системы, способные обрабатывать различные виды информации: звуковую, графическую, видео и др. Это, в свою очередь, дало толчок к широчайшему использованию компьютеров в различных областях науки, техники, производства, быта. Средства связи получили повсеместное распространение, а компьютеры для совместного участия в информационном процессе соединяются в компьютерные сети. Появилась всемирная компьютерная сеть Интернет, услугами которой пользуется значительная часть населения планеты, оперативно получая и обмениваясь данными, т.е. формируется единое мировое информационное пространство.

Последняя четвертая  информационная революция дала толчок человеческой цивилизации для перехода от индустриального общества к информационному.

На наших глазах появляется информационное общество – это общество, где большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы – знаний. 

Т.е. акцент внимания и значимости смещается с традиционных видов ресурсов (материальные, финансовые, энергетические и пр.) на информационный ресурс, который, хотя всегда существовал, но не рассматривался ни как экономическая, ни какая другая категория.

Информационные ресурсы – это отдельные документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах).

Иными словами, информационные ресурсы – это знания, подготовленные людьми для социального использования в обществе и зафиксированные на материальном носителе. Информационные ресурсы страны, региона, организации все  чаще рассматриваются как стратегические ресурсы, аналогичные по значимости запасам сырья, энергии, ископаемых и прочим ресурсам.

 

 

1.8. Некоторые характерные черты информационного общества.

 

1. Быстрый рост объема информации требует привлечения для ее обработки и хранения специальных технических средств. В информационном обществе людям и коллективам прежде, чем предпринять какое-то действие или принять решение, необходимо собрать, обработать и проанализировать информацию. Объем ее столь велик, что обработка информации доступна только с помощью технических средств.
2. Неизбежно использование ПК, т.к. это обеспечивает доступ к надежным источникам информации,  избавляет от рутинной работы, ускоряет процесс принятия оптимальных решений.
3. Движущей силой общества становится производство информационного продукта. Во второй половине ХХ века произошел переход людей из сферы прямого производства материальных продуктов в информационную сферу. Появился новый социальный слой – «белые воротнички» - люди, занятые обработкой информации.
4. Увеличение доли умственного труда, т.к. увеличивается объем знаний, которые являются продуктом производства в информационном обществе.
5. Изменение уклада жизни современного человека и его культурного досуга. Компьютерные игры занимают большую часть свободного времени человека, трансформируются в сетевые игры с участием нескольких удаленных партнеров. Растет время, проведенное в Интернете, где можно путешествовать по образовательным сайтам, виртуальным музеям, читать литературу и т.д. Большой популярностью пользуются чаты и служба ICQ, которые позволяют общаться с людьми на расстоянии в режиме реального времени.
6. Наблюдается бурное развитие компьютерной техники, компьютерных сетей, информационных технологий. Сеть Интернет развивается на 10-15% в месяц, а число ее участников перевалило за 200 млн. человек. Развитие мультимедийных систем приводит к универсализации информационных технологий. Устройства хранения информации становятся все меньше по габаритам и все больше по объему хранимой информации. В результате мы получим такие устройства для хранения информации, которые будут содержать собственные справочники, объемы которых будут сопоставимы с объемом нескольких энциклопедий.
7. Внедрение в быт людей всевозможных электронных приборов и компьютеризированных устройств. Дома будут оснащены вместо системы проводов одним силовым кабелем и одним информационным, который возьмет на себя все информационные связи, в т.ч. кабельное телевидение и выход в Интернет. Специальный электронный блок будет контролировать всю бытовую технику и все системы жизнеобеспечения. Здание станет «умным». Автомобиль станет «умным», т.к. будет снабжен компьютером, который будет контролировать не только состояние его технической части,  но и будет иметь систему, которая свяжет с городскими информационными службами.
8. Производством энергетических и материальных продуктов будут заниматься машины, а человек – обработкой информации. На производстве происходит сокращение людей и внедрение на их место роботов и манипуляторов.
9. В сфере образования будет создана система непрерывного обучения.
10. Дети смогут обучаться на дому с помощью компьютерных программ.
11. Информация становится товаром, вследствие чего развивается рынок информационных услуг.