Содержательный и алфавитный подходы к измерению информации

Содержательный и алфавитный подходы к измерению информации

• Информация.
• Свойства информации.
• Формы существования информации.
• Содержательный подход к измерению информации.
• Неопределенность знаний и единица информации.
• Как рассчитать количество информации для равновероятных событий.

Понятие информации

Понятие информации – одно из фундаментальных в современной науке.

Наряду с такими понятиями, как вещество , энергия , пространство и время , оно составляет основу современной научной картины мира.

Информация – от латинского informatio – сведения, разъяснения, изложение.

Под информацией понимают:

• в философии - отраженное многообразие, возникающее в результате взаимодействия объектов;
• в быту - интересующие нас сведения об окружающем мире и протекающих в нём процессах, воспринимаемые и интерпретируемые человеком или специальными устройствами;
• в технике - сообщения в форме знаков или сигналов, хранимые, передаваемые и обрабатываемые с помощью технических средств;
• в теории информации – не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность;
• в документалистике – всё то, что так или иначе зафиксировано в знаковой форме в виде документов.

• в кибернетике (теории управления) – ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, то есть в целях сохранения, совершенствования, развития системы;
• в семантической теории (смысл сообщения) – сведения, обладающие новизной;
• в информатике информацию рассматривают как продукт взаимодействия данных и методов для их обработки, адекватных решаемой задаче.

Если вы участвуете в диспуте по проблемам феномена информации , не забывайте уточнить, на позиции какого подхода к определению понятия « информация » вы стоите в данном обсуждении.

Неопределяемое понятие.

Возникло от слова INFORMATIO – разъяснение, изложение.

Под словом ИНФОРМАЦИЯ понимаем:

Сведения, обмениваемые между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом, обмен сигналами в растительном и животном мире, передача признаков от клетки к клетке, от организма к организму.

Процесс, происходящий при установлении связи между источником (генератором) и её получателем (приемником), называется информационным процессом.

Информационные процессы

СБОР

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Общие ИП

Поиск

Кодирование

Обработка

Принятие

решений

Отбор

Передача

Хранение

Защита

Включение нижних процессов в верхние

Основные ИП, изучаемые в информатике

Последовательность выполнения процессов

Поиск и систематизация информации

Сбор информации состоит из процессов поиска и отбора (систематизации) информации.

Сбор информации всегда осуществляется с определенной целью , которая во многом определяет выбор методов поиска и критерии отбора найденной информации

Методы поиска информации:

• Непосредственное наблюдение ;
• Общение со специалистами по интересующему вас вопросу;
• Чтение соответствующей литературы;
• Просмотр видео-, телепрограмм;
• Прослушивание радиопередач и аудиокассет;
• Работа в библиотеках, архивах;
• Запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;
• Другие методы.

Поиск информации всегда сопровождается её отбором .

Отбор информации предполагает оценку найденной информации по

• степени полезности, актуальности, достоверности
• степени полезности,
• актуальности,
• достоверности

и выбор только информации, полезной для решения поставленной задачи.

Для ускорения процесса получения наиболее полной информации по интересующему вопросу в хранилищах информации составляют каталоги .

Подлинный переворот в службе хранения, отбора информации произвели автоматизированные информационно-поисковые системы (ИПС ), позволившие сэкономить время и усилия и существенно сократить пространство хранилищ.

Хранение информации

Хранение информации необходимо для распространения её во времени.

Хранилище информации зависит от её носителя (книга – библиотека, картина – музей, фотография – альбом).

Носителем информации может быть:

• любой материальный предмет ( бумага, камень, дерево, стол, классная доска, звёздная пыль, мусор на полу); волны различной природы: акустическая ( звук ), электромагнитная ( свет, радиоволна ), гравитационная ( давление, притяжение ); вещество в различных состояниях . машинные носители информации: электронные схемы, магнитные ленты, магнитные диски, оптические компакт-диски ит.п.
• любой материальный предмет ( бумага, камень, дерево, стол, классная доска, звёздная пыль, мусор на полу);
• волны различной природы: акустическая ( звук ), электромагнитная ( свет, радиоволна ), гравитационная ( давление, притяжение );
• вещество в различных состояниях .
• машинные носители информации: электронные схемы, магнитные ленты, магнитные диски, оптические компакт-диски ит.п.

Основные хранилища информации:

• для человека – память, в том числе генетическая;
• для общества – библиотеки, видеотеки, фонотеки, архивы, патентные бюро, медиатеки и т.п.

Компьютерные хранилища : базы и банки данных, информационно-поисковые системы (ИПС), электронные энциклопедии, медиатекии и т.п.

Информация, предназначенная для хранения и передачи, как правило, представлена в форме документа.

Под документом понимается информация на любом материальном носителе , предназначенная для распространения в пространстве и времени.

Хранение очень больших объёмов информации оправдано только при условии, если поиск нужной информации можно осуществить достаточно быстро, а сведения получить в доступной форме.

Передача информации

Передача информации необходима для распространения её в пространстве.

Схема информационного процесса передачи информации

помехи

Канал связи

Декодирующее

устройство

Кодирующее

устройство

Источник

Приёмник

Защита от помех

- упорядоченная совокупность взаимосвязанных элементов (устройств), необходимых для генерации, переработки, передачи и приема информации.

• Статическая (книги, рисунки, записи, фото и пр.).
• Динамическая (процессы передачи информации по каналам связи или в пространстве ) .

• Биологическая;
• Социальная.

Виды социальной информации

по способу восприятия

по степени значимости

• визуальная
• аудиальная
• обонятельная
• тактильная
• вкусовая

Личная

по форме представления

• знания, умения
• прогнозы, планы
• чувства, интуиция
• опыт, наследственная память

Специальная

• текстовая
• числовая
• графическая
• звуковая

• научная;
• производственная;
• техническая;
• управленческая

Общественная

• общественно-политическая ;
• научно-популярная;
• обыденная;
• эстетическая

Свойства информации :

Свойства информации :

• Понятность.
• Полезность.
• Достоверность.
• Актуальность.
• Полнота.
• Точность.

• Неразрывная связь с определенной системой.
• Структурированность.
• Смысл.
• Ценность.

Свойства информации

Объективность Субъективность

Достоверность Недостоверность

(ложность)

Полнота Неполнота (недостаточность), а также

избыточность

Актуальность Неактуальность (устаревание

(своевременность) или преждевременность )

Полезность Бесполезность

Понятность Непонятность

Субъективный

(содержательный)

С точки зрения

человека :

Связан с

отношением к

человеку

Объективный

(алфавитный)

Не связан

отношением к

человеку

Информативность одного и того же сообщения может быть разной для разных людей.

Сообщение информативно , если содержащиеся в нем сведения являются новыми и понятными.

Неопределенность

знаний о некотором

событии - это

количество возможных

результатов события

Примеры : бросание

монеты, кубика ;

вытаскивания жребия.

Сообщение,

уменьшающее

неопределенность

знаний в два раза,

несет 1 бит

информации .

Количество информации i , содержащееся в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, определяется из решения уравнения

2 i =N

Равновероятность означает, что ни одно событие не имеет преимущества перед другими

Задача 1

Сколько бит информации несёт сообщение о том, что из колоды в 32 карты достали даму пик?

Дано: Решение:

N= 32 N = 2 i

i = ? 32 = 2 i

2 5 = 2 I

i = 5 бит

Ответ: 5 бит

позволяет определить количество информации, заключенной в тексте.

Полный набор символов, используемый для кодирования текста, называется алфавитом или азбукой

Полное количество символов в алфавите называется мощностью (размером) алфавита .

Если допустить, что все символы алфавита встречаются в тексте с равной частотой (равновероятно), то количество информации, которое несёт каждый символ , вычисляется по формуле:

2 i = N , где N - мощность алфавита;

i -информационная ёмкость (вес) одного символа алфавита.

Задача 2

Компьютерный алфавит состоит из 256 символов. Какое количество информации несёт один символ этого алфавита?

Дано: Решение:

N= 256 N = 2 i

i = ? 256 = 2 i

2 8 = 2 i

i = 8 бит

Ответ: 8 бит

Единицы измерения информации

8 бит = 1 байт

1 Кбайт (килобайт) = 2 10 байт = 1024 байт

1 Мбайт (мегабайт) = 2 10 Кбайт =

1024 Кбайт=1024х1024=1048576 байт

1 Гбайт (гигабайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт

Как измерить объём информации в тексте из k символов

V i = k . i

Где V i – информационный объём текста;

i – информационный вес одного символа;

k – количество символов в тексте

Задача 3

Сообщение, записанное буквами из 64-хсимвольного алфавита, содержит 20 символов. Какой объём информации оно несёт?

Дано: Решение:

N= 6 4 1)Определение информационного веса одного K=20 символа алфавита:

V i = ? 64 = 2 i

2 6 = 2 i

i = 6 бит /символ

2) Информационный объём текста:

V i = k . i= 20 . 6 = 120 бит = 15 байт

Ответ: 15 байт