Информация и информационные процессы. Измерение и кодирование информации презентация

Информация, вещество, энергия, пространство и время -первичные понятия нашего мира.
Они составляют основу современной научной картины мира. Эти понятия рассматриваются взаимосвязано, в каждом выделяется свойство, которое с одной стороны было бы присущим любому его конкретному проявлению, и с другой стороны, позволяло бы отличать их от проявлений других понятий.
Следовательно, выделяется необходимый и достаточный признак, по которому можно определять, относится ли то или иное явление к проявлению понятий вещество, энергия или информация.
понятия вещество, энергия, информация

фундаментальная область научного знания о наиболее общих закономерностях проявления информационной реальности, которые лежат в основе развития природы и общества
При этом информация рассматривается как семантическое свойство материи, и исследуются общие свойства информации и информационных процессов в природе и обществе
Общая теория информации

Основные направления общей теории информации
Классические направления
Информология
Квантовая теория информации

Классические направления
абстрагируются от физической природы информации

Информология
предметом изучения является пространство, пространственная организация информации и закономерности пространственного построения информационных систем

Квантовая теория информации
определяет информацию как некую субстанцию, материализованную на квантовом уровне
операции с информацией производятся над битами, которые трактуются как состояния элементарных частиц
преобразование квантовой информации в классическую происходит с помощью специального декодирующего устройства

один из подходов к толкованию понятия информации
Объект
Среда
Взаимодействие

ОБЪЕКТ
под объектом подразумевается нечто устойчивое во времени, ограниченное в пространстве и интересующее нас как единое целое

Среда
множество всех других потенциальных объектов, интересующих нас только с точки зрения их влияния на состоянии выделенного объекта и обратного влияния объекта на их состояния

Взаимодействие
растянутый во времени процесс взаимозависимого изменения параметров состояния объекта и среды

фундаментальные взаимодействия
Обмен веществом
Обмен энергией
Симметричные взаимодействия
Подчиняются закону сохранения

на основе комбинации фундаментальных взаимодействий, между объектами может происходить взаимодействие более высокого порядка, при котором от одного объекта к другому переходит некоторая субстанция и при этом потери одного объекта не совпадают с приобретением другого
Такое взаимодействие является несимметричным
несимметричные взаимодействия

общий признак информации
любое взаимодействие между объектами, в процессе которого один из них приобретает некоторую субстанцию, а другой ее не теряет, называется информационным взаимодействием
передаваемая при этом субстанция называется информацией

наиболее общие свойства информации
Информация не может существовать вне взаимодействия объектов
Информация не теряется ни одним из объектов в процессе этого взаимодействия

ТЕМА:
ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ.
ИЗМЕРЕНИЕ И КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ
2. Толкования понятия информация

толкования понятия информации
Информация – это понятие, обозначающее некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний и т.п.
(Энциклопедия кибернетики. -Т.1. –Киев, 1974.)
Информация – это сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте
(М.И. Семенов и др., 1999)
Информация – это сведения, передаваемые одними людьми другим людям устным, письменным или каким-нибудь другим способом (с помощью сигналов, технических средств и т.д.)
(Советский энциклопедический словарь. –М., 1982.)

толкования понятия информации
Информация – это общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом; обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму
(Советский энциклопедический словарь. –М., 1982.)
Информация – это свойство объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством отражения передаются от одного объекта к другому и запечатлеваются в его структуре (возможно, в измененном виде)
(Энциклопедия кибернетики. -Т.1. –Киев, 1974.)

толкования понятия информации
Информация – это содержание сообщения или сигнала; сведения, рассматриваемые в процессе их передачи или восприятия, позволяющие расширить знания об интересующем объекте
(Терминологический словарь по основам информатики и вычислительной техники/ А.П. Ершов и др.; М.: Просвещение, 1991.)
Информация – это сведения, знания, сообщения, являющиеся объектами хранения, преобразования, передачи и помогающие решить поставленную задачу
(М.И. Семенов, И.Т. Трубилин, В.И. Лойко, Т.П. Барановская. //Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник/–М.: Финансы и статистика, 1999.)

толкования понятия информации
Информация – это сведения о состоянии объекта управления
(В.М. Глушков. Что такое кибернетика? –М.: Изд-во «Педагогика», 1975.)
Информация – есть мера организации системы
(Философский словарь/Под ред. М.М. Розенталя. 3-е изд. –М.: Изд-во полит. лит-ры, 1975. )

толкования понятия информации
новые свойства информации
информация приносит сведения, об окружающем мире которых в рассматриваемой точке не было до ее получения
информация не материальна, но она проявляется в форме материальных носителей дискретных знаков или первичных сигналах
знаки и первичные сигналы несут информацию только для получателя способного распознать их

ТЕМА:
ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ.
ИЗМЕРЕНИЕ И КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ
3. Данные и информация

данные и информация
Всё, что нас окружает, и с чем мы ежедневно сталкиваемся, относится либо к физическим телам, либо к физическим полям
Все физические объекты находятся в состоянии непрерывного движения и изменения, которое сопровождается обменом энергией и её переходом из одной формы в другую
Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов, то есть, все сигналы имеют в своей основе материальную энергетическую природу
При взаимодействии сигналов с физическими телами в физических телах возникают определённые изменения свойств – это явление называется регистрацией сигналов
Такие изменения можно наблюдать, измерять или фиксировать иными способами
При этом возникают и регистрируются новые сигналы, то есть, образуются данные

данные и информация
Данные – это зарегистрированные сигналы
Под данными понимаются какие-либо наблюдаемые факты, сообщения, результаты эксперимента, величины, их отношения и т.п.
Сами по себе данные неинформативны
«Тридцать шесть и шесть»

данные и информация
Обработка данных адекватными им методами создаёт новый продукт – информацию
Таким образом, информация возникает и существует в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов
Характерная особенность информации –на свойства информации влияют как свойства данных, составляющих её содержательную часть, так и свойства методов, взаимодействующих с данными в ходе информационного процесса
По окончании процесса свойства информации переносятся на свойства новых данных, то есть свойства методов могут переходить на свойства данных
Итак, информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов

интерпретация данных
Процесс придания данным смысла, то есть превращения данных в информацию, называют интерпретацией данных
процесс интерпретации не может быть определен формально, в чем заключается абстрактность информации в отличие от конкретности данных

полиморфизм
(множественная интерпретация) данных
Между данными и информацией
нет взаимно-однозначного соответствия
«до завтра» «see you tomorrow»
21 XXI
7:40
(2 + 2) = ( 3 + 1)
Казнить нельзя помиловать

данные и информация
Данные - это набор неоднородных ключевых элементов (знаков, символов, позиций и т.п.), несущих информацию разной степени ценности
Преобразование и обработка данных позволяет извлечь информацию, т. е. знание о том или ином предмете, процессе или явлении
Данные служат «сырьем» для создания информации, полученной в результате обработки данных

ТЕМА:
ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ.
ИЗМЕРЕНИЕ И КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ
4. Классификация информации

классификация информации
Существует множество оснований для классификации информации по видам, основывающихся на том или ионом ее свойстве или характеристике

2. звук
3. изображение
1. текст
4
5
6
7
классификация информации по форме представления
8

Аналоговый сигнал
информация о величине исходного параметра, о котором сообщается в информации, представляет в виде величины другого параметра, являющегося физической основой сигнала, его физическим носителем. Для отображения информации используются все промежуточные значения параметра от минимального до максимального, т.е. теоретически бесконечно большое их число
Цифровой сигнал
использует в качестве физической основы для записи и передачи информации только минимальное количество таких значений
классификация информации
по способу кодирования

Для передачи данных используется физический процесс, который можно описать математической формулой и называется он сигналом
Именно сигналы различают по способу их представления как аналоговые и дискретные

Примером аналогового и дискретного представления информации можно привести наклонную плоскость и лестницу
Положение тела на наклонной плоскости и на лестнице задается значениями координат X и Y
При движении тела по наклонной плоскости его координаты могут принимать бесконечное множество непрерывно изменяющихся значений из определенного диапазона
При движении по лестнице – только конечный набор значений, изменяющихся скачкообразно

Аналоговая информация – характеризуется плавным изменением ее параметров
Дискретная информация – базируется на ряде фиксированных уровней представления заданных параметров, взятых в определенные промежутки времени.

Преобразование графической и звуковой информации из аналоговой формы в цифровую производится путем дискретизации, т.е. разбиения непрерывного графического изображения или непрерывного (аналогового) звукового сигнала на отдельные элементы
В процессе дискретизации производится кодирование, т.е. присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода (например: разным цветам присвоить номер или музыку записать нотами)

Дискретизация – это преобразование непрерывных сигналов в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается значение кода.

Информацию, возникающую в неживой природе, называют
элементарной
Информацию, возникающую в мире животных и растений, называют биологической
Информацию, возникающую в человеческом обществе, называют социальной
классификация информации
по сфере возникновения

Информация, передаваемая и воспринимаемая в виде видимых образов и символов, называется
визуальной
Информация, передаваемая и воспринимаемая в виде звуков, называется
аудиальной
Информация, передаваемая и воспринимаемая осязанием, называется
тактильной
Информация, передаваемая и воспринимаемая в виде запахов, называется
вкусовой
классификация информации
по способу передачи и восприятия

ТЕМА:
ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ.
ИЗМЕРЕНИЕ И КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ
5. Свойства информации

атрибутивные
свойства, без которых информация не существует
прагматические
свойства, характеризующие степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики
динамические
свойства, характеризующие изменение информации во времени
свойства информации

Неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации
Дуалистичность:
дискретность
непрерывность
атрибутивные свойства информации

Смысла и новизна
Полезность
Ценность
Кумулятивность
прагматические свойства информации