Процесс содержания информации в исходном виде. Виды информационных процессов. Свойства и виды информации

;
хранение информации;
передача информации;
обработка информации;
поиск информации;
информационные процессы в живой природе.

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).

Хранение информации

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку,

Введение…………………………………………………………..……….2
1. Понятие информационного процесса…………………………..……..4
2. Сбор информации………………………………………………..……..4
3. Хранение информации……………………………………….…..…….5
4. Передача информации……………………………………..…………..7
5. Обработка информации………………………………………..………9
6. Примеры информационного процесса……………………….……….9
Заключение…………………………………………………….………….15
Список использованной литературы…………………………………….16

Введение

Человеческое общество немыслимо без информационных процессов. В процессе общения человек передает и получает информацию. Передача информации может осуществляться в письменной, устной формах или с помощью жестов. Человек получает информацию с помощью органов чувств (зрение-90%; слух-9%; обоняние, осязание, вкус-1%). Человеческое мышление можно рассматривать, как процесс обработки информации. Полученная информация хранится на носителях информации различного вида: книги, фотографии видеокассеты, лазерные диски т.д.
Установлена общность информационных процессов в живой природе, обществе и технике. Рассмотрим примеры:
Растительный мир. Весной вырастают листья, которые осенью Длина светового дня, температура воздуха и почвы,- это сигналы, которые воспринимаются клетками живых организмов, как информация, которая обрабатывается и влияет на обменные физико-химические процессы, протекающие в живой клетке, - управляют ими. Передача идет в пределах собственных живых клеток (от корня к листьям и обратно).
Животный мир. Животные имеют нервную систему, управляющую всеми стадиями информационного процесса: восприятия, передачи, обработки и использования информации. В отличие от растительного мира, животные могу передавать информацию друг другу.
В неживой природе информационные процессы, существуют лишь в технике.
Такая техника повторяет (моделирует) некоторые действия человека и способна в этих случаях заменить его. Например, роботы - манипуляторы и т. д.
Если обратиться в далекое прошлое, то жалобы на обилие информации обнаруживаются тысячелетия назад.
Пример. На глиняной дощечке (шумерское письмо IV тысячелетия до нашей эры) начертано; «Настали тяжелые времена. Дети перестали слушаться родителей, и каждый норовит написать книгу».
Особенно модным стало жаловаться на непереносимость информационного бремени с XVII века. В XX веке заговорили не более ни менее, как об информационной катастрофе. Информационный кризис - это возрастающее противоречие между объемом накапливаемой в обществе информации и ограниченными возможностями ее переработки, отдельно взятой личностью.
По оценкам специалистов в настоящее время количество информации, циркулирующей в обществе, удваивается примерно каждые 8-12 лет. Появилась уверенность в том, что для того, чтобы справиться с такой лавиной информации, недостаточно возможностей человеческого организма. Для этого нужны специальные средства и методы обработки информации, ее хранения и использования. Сформировались новые научные дисциплины - информатика, кибернетика, бионика, робототехника и др., имеющие своей целью изучение закономерностей информационных процессов, то есть процессов, цель которых - получить, передать, сохранить, обработать или использовать информацию.
В наиболее общем виде информационный процесс (ИП) определяется как совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, сведений, фактов, идей, гипотез, теорий и пр.) для получения какого-либо результата (достижения цели).

1. Понятие информационного процесса

Информационный процесс - процесс получения, хранения, обработки и передачи информации.
Для обеспечения информационного процесса необходима информационная система: источник информации, канал связи и потребитель информации.
В информатике к информационным процессам относят:
· Поиск информации;
· Отбор информации;
· Хранение информации;
· Передача информации;
· Кодирование информации;
· Обработка информации;
· Защита информации.
Каждый из этих процессов распадается, в свою очередь, на ряд процессов, причем некоторые из последних могут входить в каждый из выделенных обобщенных процессов.

2. Сбор информации
Поиск информации - один из важных информационных процессов. От того, как он организован, во многом зависит своевременность и качество принимаемых решений.
В широком плане поиск является основой познавательной деятельности человека во всех ее проявлениях: в удовлетворении любопытства, путешествиях, научной работе, чтении и т. п. В более узком смысле поиск означает систематические процедуры в организованных хранилищах информации: библиотеках, справочниках, картотеках, электронных каталогах, базах данных.
Успех вашего выбора в большой степени будет зависеть от того, как вы организовали поиск 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.
В процессе поиска вам может встретиться самая разная информация. Любую информацию человек привык оценивать по степени ее полезности, актуальности и достоверности. После оценки какие-то полученные сведения могут быть отброшены как ненужные, какие-то, наоборот, оставлены на долгое хранение. То есть процесс поиска информации практически всегда сопровождается ее отбором. Всё это вместе называют процессом сбора информации.

3. Хранение информации
Сбор информации не является самоцелью. Чтобы полученная информация могла использоваться, причём многократно, необходимо её хранить.
Хранение информации - процесс такой же древний, как и существование человеческой цивилизации. Он имеет огромное значение для обеспечения поступательного развития человеческого общества (да и любой системы), многократного использования информации, передачи накапливаемого знания последующим поколениям.
Уже в древности человек столкнулся с необходимостью хранения информации. Доказательствами тому служат зарубки на деревьях, помогающие не заблудиться во время охоты; счёт предметов с помощью камешков, узелков; изображение животных и эпизодов охоты на стенах пещер. Сооружения, предметы изобразительного искусства, глиняные таблички, записи, книги, архивы, библиотеки, аудиозаписи, кинофильмы - всё это служит целям хранения информации.
Различная информация требует разного времени хранения:
автобусный билет требуется хранить только в течение поездки;
программу телевидения - неделю;
школьный дневник - учебный год;
аттестат зрелости - до конца жизни;
исторические документы - несколько столетий.

Основное хранилище информации для человека - его память, в том числе генетическая. Существует и «коллективная память» - традиции, обычаи того или другого народа.
Когда объём накапливаемой информации возрастает настолько, что её становится просто невозможно хранить в памяти, человек начинает прибегать к помощи различного Рода вспомогательных средств (узелков «на память», записных книжек и т. д.).
С рождением письменности возникло специальное средство фиксирования и распространения информации в пространстве и во времени. Родилась документированная информация - рукописи и рукописные книги, появились своеобразные информационно-накопительные центры - древние библиотеки и архивы. Постепенно письменный документ стал и орудием управления (указы, приказы, законы).
Следующим информационным скачком явилось книгопечатание. С его возникновением наибольший объём информации стал храниться в различных печатных изданиях, и для её получения человек обращается в места их хранения (библиотеки, архивы и пр.).
В настоящее время мы являемся свидетелями быстрого развития новых, автоматизированных методов хранения информации с помощью электронных средств.
Компьютер и средства телекоммуникации предназначены для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней. Информация, предназначенная для хранения и передачи, как правило, представлена в форме документа.
Под документом понимается информация на любом материальном носителе (глиняные дощечки, бумага, киноплёнка, магнитная лента, компакт-диск и т. д.), предназначенная для распространения в пространстве и времени (от лат. dokumentum - свидетельство. Первоначально это слово обозначало письменное подтверждение правовых отношений и событий).
Основное назначение документа заключается в использовании его в качестве источника информации при решении различных проблем обучения, управления, науки, техники, производства, социальных отношений. Разумеется, чтобы этой информацией можно было воспользоваться, она должна быть формализована по определённым правилам, то есть, представлена в наиболее удобном для пользователей виде.

4. Передача информации
Хранение информации необходимо для распространения её во времени, а её распространение в пространстве происходит в процессе передачи информации.
Практически любая деятельность людей связана с общением (человек - существо общественное), а общение невозможно без передачи информации.
В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приёмник информации: первый передает информацию, второй её принимает. Между ними действует канал передачи информации - канал связи. Передача информации возможна с помощью любого языка кодирования информации, понятного как источнику, так и приёмнику.
Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника информации к виду, удобному для передачи.
Декодирующее устройство - устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.

Пример. При телефонном разговоре:

Источник сообщения - говорящий человек;

Кодирующее устройство - микрофон - преобразует звуки слов (акустические волны) в электрические импульсы;

Канал связи - телефонная сеть (провод); декодирующее устройство - та часть трубки, которую мы подносим к уху, здесь электрические сигналы снова преобразуются в слышимые нами звуки;

Приёмник информации - слушающий человек.

В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи, влияющие на работу радиоприёмника, искажение или затемнение изображения в телевизоре, ошибки при передаче по телеграфу. Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты информации - криптология, широко применяющаяся в теории связи. Человечество придумало много устройств для быстрой передачи информации: телеграф, радио, телефон, телевизор. К числу устройств, передающих информацию с большой скоростью, относятся телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем.

5. Обработка информации
Обработка (преобразование) информации - это процесс изменения формы представления информации или её содержания. Обрабатывать можно информацию любого вида, и правила обработки могут быть самыми разнообразными.

Примеры обработки информации:

Пример обработки информации
Входная информация
Правило преобразования
Выходная информация
Таблица умножения
Множители
Правила арифметики
Произведение
Определение времени полёта рейса «Москва - Ялта»
Время вылета из Москвы и время прилёта в Ялту
Математическая формула
Время в пути
Отгадывание слова в игре «Поле чудес»
Количество букв в слове и тема
Формально не определено
Отгаданное слово
Получение секретных сведений
Шифровка от резидента
Своё в каждом конкретном случае
Дешифрованный текст
Постановка диагноза болезни
Жалобы пациента и результаты анализов
Знания и опыт врача
Диагноз

6. Примеры информационного процесса
Пример. Дети не знают, что внутри у заводной игрушки. Им известно одно: если завести игрушку, она поедет. Большинство телезрителей мало, что знают об устройстве телевизора. Но когда на экране появляются помехи во время просмотра телепрограммы, оперирование ручками (кнопками) настройки часто позволяет получить четкое изображение. Выражаясь языком кибернетики, телезритель начинает манипулировать входами, надеясь получить на выходе устранение помех.
Такую систему, в которой наблюдателю доступны лишь входные и выходные величины, а её структура и внутренние процессы неизвестны, называют «чёрным ящиком».
Не будет преувеличением сказать, что любая вещь, любой предмет, любое явление - любой познаваемый объект - всегда первоначально выступает для наблюдателя как «чёрный ящик».
Пример. Перед инженером стоит неисправный компьютер, находящийся на гарантийном обслуживании. Разбирать его нельзя, но инженер должен решить, отправить аппарат для ремонта или заменить новым. В практической деятельности врач сталкивается с внешними проявлениями болезни, но истинное состояние организма больного ему неизвестно. Перед врачом задача «чёрного ящика».
Обработка информации по принципу «чёрного ящика» - процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют, и они не принимаются во внимание.

Схематично информационный процесс изображен на рисунке:

Прямоугольниками изображены процедуры (фазы), другие фигуры обозначают объекты. Пунктирные прямоугольники показывают, что эти фазы могут отсутствовать.
Как видно из рисунка, каждая фаза в общем случае преобразует (или отображает) входной сигнал в выходной. Например, при обработке сигнал S3 преобразуется в сигнал S4. Это делается для удобства проведения следующей процедуры или, в последнем случае, для удобства потребителя.
Пример. Рассмотрим информационный процесс, имеющий место при приеме в ВУЗ абитуриентов, к числу которых в недавнем времени относился и наш читатель (при этом отметим, что подобный информационный процесс, когда решается некоторая задача преобразования информации из конкретной предметной области, называется предметным). Названные на рисунке элементы представлены ниже:
источник информации – абитуриент, сведения о знаниях и других достоинствах которого являются основанием для зачисления в ВУЗ. Сигнал S1 – это документы (например, аттестат о среднем образовании), которые сдаются в приемную комиссию;
сбор информации выполняется работниками приемной комиссии, куда стекаются сведения о прошлых успехах абитуриента и результатах вступительных испытаний. Очевидны качественные и количественные характеристики источника-абитуриента: это баллы в аттестате, различные квалификации, которые он приобрел в результате обучения на дополнительных курсах и факультативах, медицинские справки и т.д. При этом собираемые данные регистрируются, например, записываются в сводные ведомости, где по каждому студенту фиксируются данные о нем. Формируется сигнал S2 (в этом случае он носит бумажный характер). Возможно также использование технических систем для регистрации собранных данных. Если приемная комиссия снабжена компьютерной техникой, сигнал S2 носит электронный характер.
В любом случае, как правило, применяется фиксация информации на бумажном носителе;
передача информации. В простейшем случае это передача данных курьером (работником приемной комиссии) тому лицу, который занимается их обработкой. При этом, очевидно, никаких изменений с данными не происходит (если только курьер их не потеряет), т.е. сигналы S2 и S3 равны. Если возможно использование технических систем для передачи информации, этот процесс механизирован или автоматизирован (в случае применения ЭВМ).
При автоматизации передачи возможно несовпадение сигналов S2 и S3 по их синтаксическим характеристикам, что связано с особенностями этой процедуры и подробнее рассматривается далее;
обработка сводится к упорядочению списка абитуриентов в зависимости от качественных и количественных параметров (они назывались выше). Тогда самые достойные на зачисление оказываются в начале списка и первыми включаются затем в приказ. Эту работу выполняют в приемной комиссии (такая задача в несколько упрощенном виде использована ранее). Тогда сигнал S4 – это упорядоченный список абитуриентов, разбитый на группы по специальностям. Очевидно, эта фаза может выполняться вручную, но именно для подобных задач используются средства вычислительной техники, и в первую очередь - компьютеры;
передача упорядоченного списка абитуриентов в деканат, занимающийся формированием учебных групп по каждой специальности, аналогично первой процедуре передачи может выполняться как человеком, так и техническими системами. Как отмечалось выше, в первом случае сигналы S4 и S5 могут совпадать, во втором - могут различаться;
представление списков абитуриентов, разбитых на группы, выполняется деканатами. Сигнал S6 имеет вид таблиц, включающих фамилии и инициалы абитуриентов. Каждая из таблиц соотнесена с той или иной учебной группой;
потребитель информации – ректор ВУЗа, который готовит и визирует приказ о зачислении в ВУЗ.
Пример. Сформируем схему обращения информации при сдаче студентами сессии:

Сигнал S1 - это ответы студентов на экзаменах, которые анализируются преподавателем и оцениваются, как правило, по пятибалльной системе (фаза Сбор). В результате формируется ведомость сдачи экзамена (сигнал S2), которая секретарем кафедры (или самим преподавателем) передается в деканат того факультета, к которому "приписаны" студенты (фаза Передача).
Очевидно, если по дороге не случается фальсификации, сигналы S2 и S3 совпадают. В деканате ведомость попадает методисту, который выполняет ее обработку - заполняет специальный журнал успеваемости, где собираются данные об успеваемости каждого студента за все время обучения в Вузе (фаза Обработка). Можно сказать, что сам журнал (сигнал S4)выполняет функцию хранения информации (на рисунке эта фаза не показана).
По окончании срока сессии методист готовит для декана справку о результатах сессии по всем учебным группам студентов: списки неуспевающих, списки студентов, претендующих на стипендию, списки тех, кто может получать повышенную (именную) стипендию и т.д. (фаза Представление). Эта справка и есть сигнал S6, который поступает декану для решения типичных для деканата задач: отчисление студентов, перевод на следующий курс или на другую специальность (другое учебное заведение), восстановление и т.п. Следует отметить, что некоторые фазы, в свою очередь, могут рассматриваться как совокупность последовательных операций, среди которых можно выделить операции, аналогичные рассмотренным фазам. Например, в фазе Обработка, как будет показано далее, имеет место сбор информации. Это говорит о том, что детализация информационных процессов определяется уровнем их рассмотрения с целью последующей автоматизации, т.е. решения соответствующих задач с помощью компьютера.
Для реализации большинства рассмотренных выше процедур, составляющих информационный процесс, используется компьютер. Однако и сам компьютер можно рассматривать как устройство переноса информации от источника к потребителю. Такая постановка вопроса позволяет лучше понять происходящие внутри компьютера информационные процессы, направленные на решение поставленных перед ним задач; она рассматривается

Заключение

Информация не существует сама по себе, она проявляется в информационных процессах.
Наиболее общими информационными процессами являются сбор, преобразование, использование информации.
Информационные процессы, осуществляемые по определенным информационным технологиям, составляют основу информационной деятельности человека.
Компьютер является универсальным устройством для автоматизированного выполнения информационных процессов.

Список использованной литературы.

1. Кузнецов А.А., Самовольнова Л.Е., Угринович Н.Д. Оценка качества подготовки выпускников средней (полной) школы по информатике. – М.: Дрофа, 2001
2. Информатика. Методическое пособие для учителей. 7 - 9 класс./Под ред. Н.В. Макаровой. – СПб.: Питер, 2004
3. Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники. - М.: Просвещение, 1993. - 224 с.

Вплоть до середины XX в. термин «информация» и в обиходе, и в научной литературе обычно употреблялся в смысле сообщения, осведомления кого-либо о чем-либо или, что близко к этому, в смысле сведений, передаваемых одними людьми другим людям. С развитием технических средств передачи, восприятия и, в особенности, анализа различного рода сведений, а также с зарождением информатики и кибернетики - наук, внесших весомый вклад в реализацию проблемы обмена сведениями не только между людьми, но и между человеком и машиной, - понятие информации существенно расширилось.

С философской точки зрения информация обладает свойством как духовного, так и материального мира человека. С одной стороны, информация формирует материальную среду жизни человека, а с другой - служит основным средством межличностных отношений, постоянно возникая, видоизменяясь и трансформируясь в процессе перехода от одного человека к другому. Таким образом, информация одновременно определяет и социокультурную жизнь человека и его материальное бытие.

Основоположник кибернетики Норберт Винер, который ввел это понятие в науку, отказавшись от его определения, считая его сродни таким общим категориям, как движение, жизнь, сознание и т.п., отмечал: «Информация есть информация, а не материя и не энергия».

Позже Винер дает следующее определение: «Информация - это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспосабливания к нему наших чувств».

Информация в физике есть термин, качественно обобщающий понятия «сигнал» и «сообщение». Объекты материального мира обмениваются сигналами, например, выгнутая спина у кошки выражает одновременно и наступательные и оборонительные сигналы. Сообщения, представленные в виде сигналов, будут считаться информацией, которая передается от источника к получателю.

В математической теории Клода Шеннона информация понимается как снятая, сокращающаяся неопределенность. Комментируя данный подход, Н. Винер особо подчеркивал, что «величина, которую мы здесь определяем как количество информации, противоположна по знаку величине, которую в аналогичных ситуациях обычно определяют как энтропию».

В 60-е годы XX века появляется наука «информатика». Предметом ее изучения являются данные, которые можно создавать, обрабатывать, хранить и передавать. Однако не стоит трактовать понятия «данные» и «информация» как синонимы. В толковом словаре по вычислительной технике компании Microsoft дается такое определение: «...информация - содержание, значение данных, которое видят в них люди. Обычно данные состоят из фактов, которые становятся информацией в определенном контексте и понятны людям. Компьютеры обрабатывают данные без какого-либо понимания того, что эти данные собой представляют».

ГОСТ РВ 51987-2002 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Требования и показатели качества функционирования информационных систем. Общие положения» определяет понятие «информация» как «сведения об окружающем мире (объектах, явлениях, событиях, процессах, закономерностях), которые уменьшают имеющуюся степень неопределенности, неполноты знаний, отчужденные от их создателя и ставшие сообщениями (выраженными на определенном языке в виде знаков, в том числе и записанными на материальном носителе), которые можно воспроизводить путем передачи устным, письменным или другим способом (с помощью условных сигналов, технических средств, и т.д.)».

Итак, вопросу, посвященному природе информации, много внимания уделялось в философии, кибернетике и других науках. Однако среди ученых до настоящего времени не выработана единая точка зрения относительно понимания и определения данного понятия. Причем диапазон существующих мнений достаточно широк. Главная причина сложившейся ситуации заключается в многогранности понятия информации. Имеется много определений, между тем каждое из них вычленяет какой-либо один аспект информации.

Свойства информации

Как и всякий объект, информация обладает свойствами. Характерной отличительной особенностью информации от других объектов природы и общества является дуализм: на свойства информации влияют как свойства исходных данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию.

С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и пр.

Объективность информации. Объективный - существующий вне и независимо от человеческого сознания. Информация - это отражение внешнего объективного мира. Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения.

Например, сообщение «На улице мороз» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице -20 °С» - объективную, но с точностью, зависящей от погрешности средства измерения.

Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Отражаясь в сознании человека, информация может искажаться (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знаний конкретного субъекта и, таким образом, перестать быть объективной.

Достоверность информации. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:

• - преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства;
• - искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации.

Полнота информации. Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.

Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.

Актуальность информации - важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна.

Полезность (ценность) информации. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью.

Самая ценная информация - объективная, достоверная, полная и актуальная. При этом следует учитывать, что и необъективная, недостоверная информация (например, художественная литература), имеет большую значимость для человека. Социальная (общественная) информация обладает еще и дополнительными свойствами:

• - имеет семантический (смысловой) характер, т. е. понятийный, так как именно в понятиях обобщаются наиболее существенные признаки предметов, процессов и явлений окружающего мира;
• - имеет языковую природу (кроме некоторых видов эстетической информации, например изобразительного искусства). Одно и то же содержание может быть выражено на разных естественных (разговорных) языках, записано в виде математических формул и т. д.

С течением времени количество информации растет, информация накапливается, происходит ее систематизация, оценка и обобщение. Это свойство назвали ростом и кумулированием информации. (Кумуляция - от лат. cumulatio - увеличение, скопление.)

Старение информации заключается в уменьшении ее ценности с течением времени. Старит информацию не само время, а появление новой информации, которая уточняет, дополняет или отвергает полностью или частично более раннюю. Научно-техническая информация стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства) - медленнее.

Логичность, компактность, удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации.

В настоящее время информация становится реальной производительной силой, от ее количества и качества зависит результат многих производственных и непроизводственных процессов. Следовательно, проблемам использования информации как нового ресурса развития общества должно уделяться повышенное внимание, а развитие информационных технологий будет являться катализатором этого развития.

Процессы, связанные с поиском, обработкой, передачей и хранением информации, называются информационными процессами. Выделяют следующие информационные процессы:

• 1. Ввод (сбор, получение) информации.
• 2. Обработка (преобразование) информации.
• 3. Хранение информации (в собственной памяти или на внешних носителях).
• 4. Передача информации - двусторонний процесс, всегда есть источник информации (отправляет информацию) и приемник (получает информацию).
• 5. Защита информации (от потерь, несанкционированного доступа и т.д.). Примеры информационных процессов представлены в табл. 3.

Таблица 3.

Название информационного процесса	Примеры информационных процессов
Сбор информации	Сбор информации об объекте с помощью органов чувств: зрения - по цвету светофора (красный, желтый, зеленый) можно определить дальнейшие действия при переходе через дорогу; по карте местности можно определить, в какой части города мы находимся; слуха - заиграла музыка, прогремел гром, запела птица; вкуса - достаточно ли сладкий чай; обоняния - запах цветов; осязания - теплый ли воздух, горячая ли батарея отопления.
Обработка информации	Решение математической задачи; поиск номера телефона в справочнике; размышление над ответом на поставленный вопрос.
Хранение информации	В памяти человека - имена, адреса, даты рождения; в записной книжке - телефоны друзей, рецепты блюд; в журнале - выкройки и описание моделей одежды; в энциклопедиях - сведения об объектах, событиях, известных личностях.
Передача информации	Разговор, переписка с помощью технических средств связи (телефон, радио, телевидение - каналы передачи информации).
Защита информации	Создание резервных копий; проверка информации на наличие вирусов.

Измерение информации

Персональный компьютер обрабатывает информацию, представленную в двоичной (дискретной) форме. Согласно принципам фон Неймана в вычислительных машинах должна использоваться двоичная система счисления, а не десятичная. Связано такое положение с тем, что так удобнее закодировать сигнал: признаком его наличия является единица, а отсутствие - нуль.

За минимальную единицу измерения количества информации принято считать 1 Бит (bit, англ. Binary digit - двоичный разряд). Энтропия, т. е. степень неопределенности наших знаний, тоже может определяться в битах. Простой пример подбрасывания монеты, у которой, как известно, имеется две стороны, уменьшает степень неопределенности выпадения одной из них ровно в два раза. Следовательно, речь идет о получении 1 бита информации. Более крупными единицами информации являются:

• 1 байт = 8 бит (разрядов).
• 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2 10 байт.
• 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2 20 байт.
• 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2 30 байт.
• 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2 40 байт.

Соотношение между единицами измерения количества информации представляют собой степени двойки:

• 1 байт = 8 бит = 2 3 бит.
• 1 Кбайт - 1024 байт - 2 10 байт -

2 10 2 3 бит = 2 13 бит.

1 Мбайт = 1024 Кбайт = 2 10 Кбайт =

2 10 2 10 байт = 2 20 байт =

2 20 2 3 бит = 2 23 бит.

К методам измерения количества информации относят алфавитный и вероятностный подходы. При алфавитном подходе информацию рассматривают только как последовательность знаков, абстрагируясь от ее содержания. Алфавитом называется конечное множество различных символов, например буквы, цифры. Количество символов в алфавите называется мощностью алфавита. Чем больше алфавит знаковой системы, тем больше количество информации несет каждый знак.

В 1928 г. американский инженер Р. Хартли предложил формулу вычисления количества информации:

где N - количество возможных событий, i - количество информации.

Пример 1.

В корзине лежат 8 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации содержит сообщение о том, что из корзины достали красный шар?

Решение

Поскольку вытаскивание любого из 8 шаров равновероятно, то количество информации о цвете вынутого шара находится из уравнения

Отсюда следует, что х = 3 бит.

Пример 2.

Определите информационный объем одного знака русского алфавита.

Решение

Примем за N количество знаков в алфавите, а за / - количество информации, которое несет в себе каждый знак. Тогда для русского алфавита (32 буквы, исключая Ё), получим:

32 = 2 5 , т. е. информационный объем одного знака русского алфавита несет в себе 5 бит информации.

По-другому формула Хартли записывается следующим образом:

7= log 2 iV, следовательно, в нашем примере, 7= log 2 32 = 5 бит.

Если количество символов алфавита равно N, а количество символов в записи сообщения равно М, то информационный объем данного сообщения вычисляется по формуле:

Рассмотрим еще несколько примеров.

Пример 3.

Сообщение содержит 4096 символов. Объем сообщения при использовании равномерного кода составил 1/512 Мбайт. Чему равна мощность алфавита, с помощью которого записано данное сообщение?

Решение:

Переведем информационный объем сообщения в биты.

Для кодирования одного символа отводится бит. Тогда мощность алфавита (АО по формуле Р. Хартли равна

Пример 4.

Чему равно количество информации (бит) в слове «Информатика» при условии, что для кодирования используется 32-значный алфавит.

Решение

По формуле Хартли в 32-значном алфавите каждый символ несет 5 бит информации (см. выше). В слове «Информатика» 11 символов. Количество информации в слове «Информатика» при кодировании в 32-значном алфавите равно 11 -5= 55 бит.

Вероятностный подход к измерению количества информации характеризует степень достоверности события. Вероятностью случайного события (р) называется отношение числа благоприятствующих событию исходов (т ) к общему числу исходов («):

Пример 5.

В беспроигрышной лотерее разыгрывается 4 диска, 5 книг, 6 ручек. Какова вероятность выиграть диск?

Решение

Общее число исходов 4 + 5 + 6=15; число благоприятствующих исходу событий равно 4. Следовательно, вероятность выигрыша определяется как

В 1948 г. американский инженер и математик К. Шеннон предложил формулу для вычисления количества информации для событий с различными вероятностями:

где / - количество информации;

N - количество возможных событий; pi - вероятность z-го события.

Пример 6.

В конкурсе участвовали 20 студентов, 8 школьников и 4 учащихся колледжа. Чему будет равно количество информации (бит) в сообщении о том, что победил школьник, считая, что победа любого из участников равновероятна?

Решение

Рассчитаем вероятность того, что в конкурсе победил школьник. Для этого воспользуемся формулой классической вероятности:

где т - число элементарных исходов, благоприятных событию (победил школьник), т. е. число школьников, участвовавших в конкурсе; п - общее число всех элементарных равновозможных исходов опыта, т. е. общее число всех участников конкурса.

Воспользуемся формулой Хартли для вычисления искомого количества информации:

Пример 7.

Пусть при бросании несимметричной четырехгранной пирамидки вероятности падения на каждую из граней составляют:

Определите количество информации, которое будет получено после реализации одного из случаев.

Решение

По формуле Шеннона получим:

Контрольные вопросы и задания

• 1. Перечислите известные вам подходы к определению понятия «информация».
• 2. Дайте характеристику свойствам информации.
• 3. Какие процессы называются информационными? Приведите примеры подобных процессов.
• 4. Назовите основные единицы измерения информации. Чему равен 1 бит?
• 5. Дайте характеристику методам измерения количества информации.
• 6. Объем сообщения равен 11 Кбайт. Сообщение содержит 11264 символа. Какова мощность алфавита?
• 7. Метеорологическая станция ведет наблюдение за влажностью воздуха. Результатом одного измерения является целое число от 0 до 100, которое записывается при помощи минимально возможного количества бит. Станция сделала 80 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений.

Получение информации тесно связано с информационными процессами, поэтому имеет смысл рассмотреть отдельно их виды.

Сбор данных – это деятельность субъекта по накоплению данных с целью обеспечения достаточной полноты. Соединяясь с адекват­ными методами, данные рождают информацию, способную помочь в принятии решения. Например, интересуясь ценой товара, его по­требительскими свойствами, мы собираем информацию для того, чтобы принять решение: покупать или не покупать его.

Передача данных – это процесс обмена данными. Предполагает­ся, что существует источник информации, канал связи, приемник информации, и между ними приняты соглашения о порядке обмена данными, эти соглашения называютсяпротоколами обмена. Напри­мер, в обычной беседе между двумя людьми негласно принимается соглашение, не перебивать друг друга во время разговора.

Хранение данных – это поддержание данных в форме, постоянно готовой к выдаче их потребителю. Одни и те же данные могут быть востребованы не однажды, поэтому разрабатывается способ их хра­нения (обычно на материальных носителях) и методы доступа к ним по запросу потребителя.

Обработка данных – это процесс преобразования информации от исходной ее формы до определенного результата. Сбор, накопление, хранение информации часто не являются конечной целью информа­ционного процесса. Чаще всего первичные данные привлекаются для решения какой-либо проблемы, затем они преобразуются шаг за ша­гом в соответствии с алгоритмом решения задачи до получения вы­ходных данных, которые после анализа пользователем предоставля­ют необходимую информацию.

1. Предмет и структура информатики

Термин информатика получил распространение с середины 80-х гг. прошлого века. Он состоит из корня inform - «информация» и суффикса matics - «наука о...». Таким образом, информатика - это наука об информации. В англоязычных странах термин не прижил­ся, информатика там называется Computer Science – наука о компь­ютерах.

Информатика – молодая, очень бурно развивающаяся наука, поэтому строгого и точного определения ее предмета пока не сфор­мулировано. В одних источниках информатика определяется как на­ука, изучающая алгоритмы, т.е. процедуры, позволяющие за конеч­ное число шагов преобразовать исходные данные в конечный результат, в других - на первый план выставляется изучение компь­ютерных технологий. Наиболее устоявшимися посылками в опреде­лении предмета информатики в настоящее время являются указания на изучение информационных процессов (т.е. сбора, хранения, об­работки, передачи данных) с применением компьютерных техноло­гий. При таком подходе наиболее точным, по нашему мнению, яв­ляется следующее определение:

Из определения следует, что информатика – прикладная наука, использующая научные достижения многих наук. Кроме того инфор­матика – практическая наука, которая не только занимается описательным изучением перечисленных вопросов, но и во многих случа­ях предлагает способы их решения. В этом смысле информатика тех­нологична и часто смыкается с информационными технологиями.

Методы реализации информационных процессов находятся на стыке информатики с теорией информации, статистикой, теорией кодирования, математической логикой, документоведением и т.д. В этом разделе изучаются вопросы:

представление различных типов данных (числа, символы, текст, звук, графика, видео и т.д.) в виде, удобном для обработки СВТ (кодирование данных);

форматы представления данных (предполагается, что одни и те " же данные могут быть представлены разными способами);

теоретические проблемы сжатия данных;

структуры данных, т.е. способы хранения с целью удобного дос­тупа к данным.

В изучении состава, структуры, принципов функционирования средств вычислительной техники используются научные положения из электроники, автоматики, кибернетики. В целом этот раздел ин­форматики известен как аппаратное обеспечение (АО) информацион­ных процессов. В этом разделе изучаются:

основы построения элементов цифровых устройств;

основные принципы функционирования цифровых вычисли­тельных устройств;

архитектура СВТ - основные принципы функционирования систем, предназначенных для автоматической обработки данных;

вычислительных систем;

приборы и аппараты, составляющие аппаратную конфигурацию компьютерных сетей.

В разработке методов управления средствами вычислительной техники (а средствами цифровой вычислительной техники управля­ют программы, указывающие последовательность действий, которые должно выполнить СВТ) используют научные положения из теории алгоритмов, логики, теории графов, лингвистики, теории игр. Этот раз­дел информатики известен как программное обеспечение (ПО) СВТ. В этом разделе изучаются:

средства взаимодействия аппаратного и программного обеспече­ния;

средства взаимодействия человека с аппаратным и программ™ обеспечением, объединяемые понятием интерфейс;

программное обеспечение СВТ (ПО).

Обобщая сказанное, можно предложить следующую структурную схему:

	ИНФОРМАТИКА
	Информационные процессы	Аппаратное обеспечение	Программное обеспечение
Теоретический уровень	Теория кодирования, теория информации, теория графов, теория множеств, логика и др.	Электроника, автоматика, кибернетика и др.	Теория алгоритмов, теория игр, лингвистика, логика и др.
Практический уровень	Кодирование данных, форматы данных, сжатие данных, структуры данных и др.	Синтез цифровых устройств, архитектура СВТ, аппараты и приборы выч. систем и сетей, и др.	Операционные системы, вспомогательные программы, системы программирования, прикладные программные продукты.

Третья составляющая информатики – программное обеспечение – неоднородна и имеет сложную структуру, включающую несколько уровней: системный, служебный, инструментальный, прикладной.

На низшем уровне находятся комплексы программ, осуществля­ющих интерфейсные функции, (посреднические между человеком и компьютером, аппаратным и программным обеспечением, между одновременно работающими программами), т.е. распределения раз­личных ресурсов компьютера. Программы этого уровня называются системными. Любые пользовательские программы запускаются под управлением системных программ, называемых операционными сис­темами.

Следующий уровень – это служебное программное обеспечение. Программы этого уровня называются утилитами, выполняют различ­ные вспомогательные функции. Это могут быть ремонтные или ди­агностические программы, используемые при обслуживании различ­ных устройств (гибкого и жесткого диска), тестовые программы, представляющие комплекс программ технического обслуживания, архиваторы, антивирусы и т.п. Служебные программы, как правило, работают под управлением операционной системы (хотя могут и не­посредственно обращаться к аппаратному обеспечению), поэтому они рассматриваются как более высокий уровень. В некоторых клас­сификациях системный и служебный уровни объединяются в один класс – системного программного обеспечения.

Инструментальное программное обеспечение представляет комп­лекс программ для создания других программ. Процесс создания новых программ на языке машинных команд очень сложен и кро­потлив, поэтому он низкопроизводителен. На практике большин­ство программ составляется на формальных языках программирова­ния, которые более близки к математическому, следовательно, проще и производительней в работе, а перевод программ на язык машин­ных кодов осуществляет компьютер посредством инструментально­го программного обеспечения. Программы инструментального про­граммного обеспечения управляются системными программами, поэтому они относятся к более высокому уровню.

Прикладное программное обеспечение - самый большой по объе­му класс программ, это программы конечного пользователя. Прикладное программное обеспечение также управляется системными программами, и имеет более высокий уровень.

Обобщая сказанное, можно предложить следующую структуру программного обеспечения.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Системное программное обеспечение	Прикладное программное обеспечение	Инструментальное программное обеспечение
Операционные системы Драйверы Архиваторы Антивирусы Программы диагностики	Текстовые редакторы Электронные таблицы Системы управления базами данных (СУБД) Переводчики Профессиональное ППО	Редакторы программного кода Трансляторы Отладчики Системы быстрой разработки приложений (RAD)

Предложенная классификация программного обеспечения явля­ется в большой мере условной, так как в настоящее время программные продукты многих фирм стали объединять в себе программные элементы из разных классов. Например, операционная система Windows, являясь комплексом системных программ, в своем составе содержит блок служебных программ (дефрагментация, проверка очи­стка диска и др.), а также текстовый процессор WordPad, графичес­кий редактор Paint, которые принадлежат классу прикладных программ.

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:

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:

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.

Список источников:

1. Государственный стандарт РФ «Защита информации. Порядок создания автоматизированных систем в защищенном исполнении» (ГОСТ Р 51583-2000 п. 3.1.10).
2. ISO/IEC/IEEE 24765-2010 Systems and software engineering p 3.704

Информационный процесс, понятие обновлено: Сентябрь 22, 2018 автором: Роман Болдырев