Содержательный и Содержательный и алфавитный подходы к алфавитный подходы к

измерению информацииизмерению информации

Информация. Информация. Свойства информации.Свойства информации. Формы существования информации.Формы существования информации. Содержательный подход к измерению инфорСодержательный подход к измерению инфор

мации.мации. Неопределенность знаний и единица инфорНеопределенность знаний и единица инфор

мации.мации. Как рассчитать количество информации для Как рассчитать количество информации для

равновероятных событий. равновероятных событий.

Понятие информацииПонятие информации

Понятие Понятие информацииинформации – одно из – одно из фундаментальных в современной науке.фундаментальных в современной науке.

Наряду с такими понятиями, как Наряду с такими понятиями, как веществовещество, , энергияэнергия, , пространствопространство и и времявремя, оно , оно составляет основу современной научной составляет основу современной научной картины мира.картины мира.

Информация Информация – от латинского – от латинского informatio – informatio – сведения, разъяснения, изложение.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.Неопределяемое понятие.Возникло от слова Возникло от слова INFORMATIOINFORMATIO – разъяснение, – разъяснение,

изложение.изложение.Под словом ИНФОРМАЦИЯ понимаем:Под словом ИНФОРМАЦИЯ понимаем:

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

Процесс, происходящий при Процесс, происходящий при установлении связи между установлении связи между источником (генератором) источником (генератором) и и

её её получателем получателем (приемником), (приемником), называетсяназывается

информационным информационным процессом. процессом.

Информационные процессыИнформационные процессы

СБОР ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Общие ИП

Поиск Кодирование Обработка Принятие

решений

Отбор Передача

Хранение Защита

Основные ИП, изучаемые в информатикеВключение нижних процессов в верхние

Последовательность выполнения процессов

Поиск и систематизация Поиск и систематизация информацииинформации

СборСбор информации состоит из процессов информации состоит из процессов поискапоиска и и отбораотбора (систематизации) информации.(систематизации) информации.

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

Методы Методы поискапоиска информации: информации: Непосредственное Непосредственное наблюдениенаблюдение;; ОбщениеОбщение со специалистами по интересующему вас вопросу; со специалистами по интересующему вас вопросу; ЧтениеЧтение соответствующей литературы; соответствующей литературы; ПросмотрПросмотр видео-, телепрограмм;видео-, телепрограмм; ПрослушиваниеПрослушивание радиопередач и аудиокассет; радиопередач и аудиокассет; РаботаРабота в библиотеках, архивах; в библиотеках, архивах; ЗапросЗапрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных к информационным системам, базам и банкам компьютерных

данных;данных; Другие методы.Другие методы.

Поиск информации всегда сопровождается её отбором.

Отбор информации предполагает оценку найденной информации по

• 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 информацииХранение информацииХранениеХранение информации необходимо для распространения информации необходимо для распространения

её во времени.её во времени.

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

НосителемНосителем информации может быть: информации может быть:• любой материальный предмет (любой материальный предмет (бумага, камень, дерево, стол, бумага, камень, дерево, стол,

классная доска, звёздная пыль, мусор на полу);классная доска, звёздная пыль, мусор на полу);• волны различной природы: акустическая (волны различной природы: акустическая (звукзвук), электромагнитная ), электромагнитная

((свет, радиоволнасвет, радиоволна), гравитационная (), гравитационная (давление, притяжениедавление, притяжение););• вещество в различных состояниях .вещество в различных состояниях .• машинные носители информации: электронные схемы, магнитные машинные носители информации: электронные схемы, магнитные

ленты, магнитные диски, оптические компакт-диски ит.п.ленты, магнитные диски, оптические компакт-диски ит.п.

Основные хранилищаОсновные хранилища информации: информации:для человека – память, в том числе генетическая;для человека – память, в том числе генетическая;для общества – библиотеки, видеотеки, фонотеки, архивы, для общества – библиотеки, видеотеки, фонотеки, архивы, патентные бюро, медиатеки и т.п.патентные бюро, медиатеки и т.п.

КомпьютерныеКомпьютерные хранилищахранилища: базы и банки данных, : базы и банки данных, информационно-поисковые системы (ИПС), электронные информационно-поисковые системы (ИПС), электронные энциклопедии, медиатекии и т.п.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 информацииПередача информацииПередача информации необходима для распространения её в пространстве.

Схема информационного процесса передачи информации

ИсточникКодирующее

устройствоПриёмник

Декодирующее

устройство

помехи

Защита от помех

Канал связи

- - упорядоченная совокупность упорядоченная совокупность взаимосвязанных элементов взаимосвязанных элементов

(устройств), необходимых (устройств), необходимых для генерации, переработки, для генерации, переработки,

передачи и приема передачи и приема информации.информации.

1.1. Статическая (книги, рисунки, записи, Статическая (книги, рисунки, записи, фото и пр.).фото и пр.).

2.2. Динамическая (процессы передачи Динамическая (процессы передачи информации по каналам связи или в информации по каналам связи или в пространствепространстве))..

1.1. Биологическая;Биологическая;

2.2. Социальная.Социальная.

Виды Виды социальнойсоциальной информации информациипо способу восприятия

по степени значимости по форме представления

визуальная

аудиальная

обонятельная

тактильная

вкусовая

Личная знания, умения прогнозы, планы чувства, интуиция опыт, наследственная

память

текстовая

числовая

графическая

звуковая

Специальная научная; производственная; техническая; управленческая

Общественная общественно-политическая;

научно-популярная; обыденная; эстетическая

Свойства Свойства информацииинформации::

1.1. Понятность.Понятность.

2.2. Полезность.Полезность.

3.3. Достоверность.Достоверность.

4.4. Актуальность.Актуальность.

5.5. Полнота.Полнота.

6.6. Точность.Точность.

Свойства информацииСвойства информации::

1.1. Неразрывная связь с Неразрывная связь с определенной определенной системой.системой.

2.2. Структурированность.Структурированность.

3.3. Смысл.Смысл.

4.4. Ценность.Ценность.

Свойства информацииСвойства информации

ОбъективностьОбъективность СубъективностьСубъективностьДостоверностьДостоверность НедостоверностьНедостоверность

(ложность)(ложность)

ПолнотаПолнота НеполнотаНеполнота (недостаточность), а также(недостаточность), а также

избыточностьизбыточность

АктуальностьАктуальность НеактуальностьНеактуальность (устаревание(устаревание

(своевременность)(своевременность) или преждевременностьили преждевременность))ПолезностьПолезность БесполезностьБесполезностьПонятностьПонятность НепонятностьНепонятность

СубъективныйСубъективный(содержательный)(содержательный)

С точки зренияС точки зрениячеловекачеловека:: Связан с Связан с отношением к отношением к человекучеловеку

ОбъективныйОбъективный(алфавитный)(алфавитный)

Не связан Не связан отношением к отношением к человекучеловеку

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

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

Сообщение, Сообщение,

уменьшающее уменьшающее

неопределенность неопределенность

знаний в два раза, знаний в два раза,

несет несет 1 бит1 бит

информацииинформации..

Неопределенность Неопределенность знанийзнаний о некотором о некотором событии - этособытии - этоколичество возможных количество возможных результатов событиярезультатов событияПримерыПримеры:: бросание бросание монеты, кубикамонеты, кубика; ; вытаскивания жребия.вытаскивания жребия.

Количество Количество информацииинформации ii, , содержащееся в содержащееся в сообщении о том, сообщении о том, что произошло одно что произошло одно из из N N равновероятных равновероятных событий, событий, определяется из определяется из решения уравнениярешения уравнения

22ii=N=N

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

Задача 1Задача 1

Дано: Решение:

N= 32 N = 2 i

i = ? 32 = 2 i

25= 2 I

i = 5 бит

Ответ: 5 бит

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

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:

2i = N, где N - мощность алфавита;

i-информационная ёмкость (вес) одного символа алфавита.

Задача 2Компьютерный алфавит состоит из 256 символов. Какое количество информации несёт один символ этого алфавита?

Дано: Решение:

N= 256 N = 2 i

i = ? 256 = 2 i

28= 2i

i = 8 бит

Ответ: 8 бит

Единицы измерения информацииЕдиницы измерения информации

8 бит = 1 байт

1 Кбайт (килобайт) = 210 байт = 1024 байт

1 Мбайт (мегабайт) = 210 Кбайт =

1024 Кбайт=1024х1024=1048576 байт

1 Гбайт (гигабайт) = 210 Мбайт = 1024 Мбайт

Как измерить объём информации Как измерить объём информации в тексте из в тексте из k символовk символов

Vi = k . i

Где Vi – информационный объём текста;

i – информационный вес одного символа;

k – количество символов в тексте

Задача 3Задача 3

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

Дано: Решение:

N= 64 1)Определение информационного веса одного

K=20 символа алфавита:

Vi = ? 64 = 2 i

26= 2i

i = 6 бит/символ

2) Информационный объём текста:

Vi= k. i= 20. 6 = 120 бит = 15 байт

Ответ: 15 байт