Понятие и свойства и виды информации. Компьютерная информация
Понятие информации
Термин формация происходит от латинского слова informatio– разъяснение, изложение. Первоначальное значение этого термина – «сведения, передаваемые людьми устным, письменным или иным способом». В середине ХХ века термин «информация» превратился в общенаучное понятие, означающее обмен сведениями между людьми, между человеком и автоматом, между автоматами, а также обмен сигналами в животном и растительном мире.
В философском смысле информация есть отражение реального мира. Это сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте. Таким образом, понятие информации связывается с определенным объектом, свойства которого она отражает.
В информатике под информацией понимается сообщение, снижающее степень неопределенности знаний о состоянии предметов или явлений и помогающее решить поставленную задачу.
Изменение некоторой физической величины во времени, обеспечивающее передачу сообщений, называетсясигналом.
Мы живем в материальном мире, состоящем из физических тел и физических полей. Физические объекты находятся в состоянии непрерывного движения и изменения, которые сопровождаются обменом энергией и переходом ее из одной формы в другую. Для того чтобы в материальном мире происходил обмен информацией, ее преобразование и передача, должны существовать носитель информации, передатчик, канал связи, приемник и получатель информации. Канал связи представляет собой среду, в которой происходит передача информации. Канал связи объединяет источник и получателя информации в единую информационную систему(рис. 1).
|
|
Рис.1. Информационная система.
Подобные информационные системы существуют как в технических системах, так и в человеческом обществе и живой природе. Информационные системы можно разделить на естественные и искусственные. К первым относятся все естественно возникшие системы. Такими системам являются биологические организмы. Искусственными информационными системами являются информационные системы, созданные человеком.
Зарегистрированные сигналы называютсяданными. Для их регистрации с целью хранения и передачи необходим некоторый язык. Этот язык должен быть понятен как отправителю информации, так и ее получателю. Данные могут нести в себе информацию о событиях, происходящих в материальном мире. Однако данные не тождественны информации. Для получения информации нуженметод обработки данных. Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов их обработки.
Информация существует только в момент взаимодействия данных и методов. В остальное время она содержится в виде данных. Таким образом, во-первых, не существует информации самой по себе как некоторой самостоятельной сущности без ее носителя в виде некоторых материальных процессов, во-вторых, не существует информации безотносительно к субъекту, способному извлекать ее из полученного сообщения. Из одних и тех же данных разные получатели могут извлечь разную информацию в зависимости от адекватности методов их обработки.
|
|
Данные являются объективными, так как это результат регистрации объективно существующих сигналов, вызванных изменениями в материальных телах и полях. В то же время методы являются субъективными, так как в их основе лежат алгоритмы, составленные людьми.
Не любое сообщение несет информацию. Для того чтобы сообщение несло некоторую информацию, и было полезно получателю, оно должно быть:
· записано на некотором языке;
· этот язык должен быть понятен получателю;
· получатель должен обладать методом извлечения информации из сообщения;
· сообщение должно снижать степень неопределенности относительно объекта, который интересует получателя;
· сообщение должно помогать ему решить поставленную задачу;
· получатель должен обладать реальной практической возможностью использовать полученную информацию.
|
|
Свойства информации
На свойства информации влияют как свойства данных, так и свойства методов её обработки.
1. Объективность информации.Понятие объективности информации относительно. Более объективной является та информация, в которую методы обработки вносят меньше субъективности. Например, в результате наблюдения фотоснимка природного объекта образуется более объективная информация, чем при наблюдении рисунка того же объекта. В ходе информационного процесса объективность информации всегда понижается.
2. Полнота информации. Полнота информации характеризует достаточность данных для принятия решения. Чем полнее данные, тем шире диапазон используемых методов их обработки и тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешности в информационный процесс.
3. Адекватность информации.Это степень её соответствия реальному состоянию дел. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако полные и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.
|
|
4. Доступность информации. Это мера возможности получить информацию. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов их обработки приводят к тому, что информация оказывается недоступной.
5. Актуальность информации.Это степень соответствия информации текущему моменту времени. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска или разработки адекватного метода обработки данных может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится ненужной.
Компьютерная информация
Компьютерная информация – один из видов информации, имеет свое содержание и материальный носитель. Форма ее представления – двоичная форма информации. Одна из ее особенностей – ее содержание достаточно легко отделяется от материального носителя. При изготовлении новой информации достаточно трудно установить, какой из документов является оригиналом, а какой изготовлен позже – если мы не использовали специальные процедуры. Все это обуславливает многие юридические проблемы, связанные с легализацией компьютерной информации и введении ее в оборот.
Системы счисления
Система счисления — это совокупность приемов и правил, по которым числа записываются и читаются.
Существуют позиционные и непозиционные системы счисления.
В непозиционных системах счисления вес цифры (т. е. тот вклад, который она вносит в значение числа) не зависит от ее позиции в записи числа. Так, в римской системе счисления в числе ХХХII (тридцать два) вес цифры Х в любой позиции равен просто десяти.
В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число. Например, в числе 757,7 первая семерка означает 7 сотен, вторая — 7 единиц, а третья — 7 десятых долей единицы.
Сама же запись числа 757,7 означает сокращенную запись выражения:
Любая позиционная система счисления характеризуется своим основанием.
Основание позиционной системы счисления — количество различных цифр, используемых для изображения чисел в данной системе счисления.
За основание системы можно принять любое натуральное число — два, три, четыре и т.д., следовательно, возможно бесчисленное множество позиционных систем: двоичная, троичная, четверичная и т.д.
В информатике, вследствие применения электронных средств вычислительной техники, большое значение имеет двоичная система счисления.
На ранних этапах развития вычислительной техники арифметические операции с действительными числами производились в двоичной системе ввиду простоты их реализации в электронных схемах вычислительных машин. Например, таблицасложения и таблица умножения будут иметь по четыре правила:
0 + 0 = 0 | 0x0 = 0 |
0+1 = 1 | 0x1=0 |
1+0=1 | 1x0 = 0 |
1 + 1 = 10 | 1x1 = 1 |
А значит, для реализации поразрядной арифметики в компьютере потребуются вместо двух таблиц по сто правил в десятичной системе счисления две таблицы по четыре правила в двоичной. Соответственно на аппаратном уровне вместо двухсот электронных схем —восемь.
Почему люди пользуются десятичной системой, а компьютеры — двоичной?
Люди предпочитают десятичную систему, вероятно, потому, что с древних времен считали по пальцам, а пальцев у людей по десять на руках и ногах. Не всегда и не везде люди пользуются десятичной системой счисления. В Китае, например, долгое время пользовались пятеричной системой счисления.
А компьютеры используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ перед другими системами:
Ø ·для ее реализации нужны технические устройства с двумя устойчивыми состояниями (есть ток — нет тока, намагничен — не намагничен и т.п.), а не, например, с десятью, — как в десятичной;
Ø представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво;
Ø двоичная арифметика намного проще десятичной.
Но запись числа в двоичной системе счисления длиннее записи того же числа в десятичной системе счисления примерно в 3,3 раза. Это громоздко и неудобно для использования, так как обычно человек может одновременно воспринять не более пяти-семи единиц информации, т.е. удобно будет пользоваться такими системами счисления, в которых наиболее часто используемые числа (от единиц до тысяч) записывались бы одной-четырьмя цифрами.
Двоичная система | Четверичная система | Восьмеричная система | Десятичная система | Шестнадцатеричная система |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
10 | 2 | 2 | 2 | 2 |
11 | 3 | 3 | 3 | 3 |
100 | 10 | 4 | 4 | 4 |
101 | 11 | 5 | 5 | 5 |
110 | 12 | 6 | 6 | 6 |
111 | 13 | 7 | 7 | 7 |
1000 | 20 | 10 | 8 | 8 |
1001 | 21 | 11 | 9 | 9 |
1010 | 22 | 12 | 10 | A |
1011 | 23 | 13 | 11 | B |
1100 | 30 | 14 | 12 | C |
1101 | 31 | 15 | 13 | D |
1110 | 32 | 16 | 14 | E |
1111 | 33 | 17 | 15 | F |
10000 | 40 | 20 | 16 | 10 |
Недостаток двоичной системы — быстрый рост числа разрядов, необходимых для записи чисел.
Почему в компьютерах используются также восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления?
Двоичная система, удобная для компьютеров, для человека неудобна из-за ее громоздкости и непривычной записи.
Перевод чисел из десятичной системы в двоичную и наоборот выполняет машина. Однако, чтобы профессионально использовать компьютер, следует научиться понимать слово машины. Для этого и разработаны восьмеричная и шестнадцатеричная системы.
Числа в этих системах читаются почти так же легко, как десятичные, требуют соответственно в три (восьмеричная) и в четыре (шестнадцатеричная) раза меньше разрядов, чем в двоичной системе (ведь числа 8 и 16 — соответственно, третья и четвертая степени числа 2).
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1396; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!