Файл: Кудряшова Анастасия Юрьевна Интернеткурс по дисциплине Информационные технологии в.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 582
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
9 может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных.
Неправильная информация — следствие предоставления неверных или искаженных сведений, ошибочной передачи, неправильно обработанных или ошибочных данных об объекте, событии или процессе. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.
В реальной жизни человек вряд ли может рассчитывать на полную адекватность информации, так как всегда присутствует некоторая степень неопределенности. От степени адекватности ин формации реальному состоянию объекта или процесса за висит правильность принятия человеком решений.
Адекватность информации может выражаться в трех формах: синтаксической, семантической и прагматической. Синтаксическая форма отражает формально- структурные характеристики и не затрагивает смысловое содержание ин формации. На синтаксическом уровне учитывается способ представления информации, скорость передачи информации и обработки, размеры кода представления информации.
Рассматриваемую с этой синтаксической стороны ин формацию называют данными, так как при этом не имеет значения ее смысловая сторона.
Семантическая форма отражает смысловое содержание информации. На этом уровне анализируются сведения, предоставляемые информацией, рассматриваются ее смысловые связи. Прагматический аспект отражает потребительскую сторону информации, ее соответствие цели управления, которая на основе этой информации реализуется. Он связан с ценностью, полезностью использования информации при выработке потребителем решения для достижения своей цели. С этой точки зрения анализируются потребительские свойства информации.
Достоверность информации — свойство отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными» — всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем
«информационного шума». Информационный шум (информационный мусор) — данные и сведения, не несущие полез ной информации, увеличивающие временные и прочие издержки пользователя при извлечении и обработке информации. Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, достоверность информации может быть более высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается. В этом случае для передачи того же количества информации требуется использовать либо больше данных, либо более сложные методы.
Полнота информации характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Неточная информация — недостаточные, неточные, неполные сведения об объекте, событии или процессе. Может использоваться для поиска решения задачи, но увеличивает вероятность неправильных выводов и поэтому требует уточнения, обновления данных.
Чем полнее данные, тем шире диапазон методов, которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса.
Актуальность информации — степень соответствия ин формации текущему моменту времени. Достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или раз работки) адекватного
10 метода для работы с данными способ на приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной.
Доступность информации — мера возможности получить ту или иную информацию.
На степень доступности ин формации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.
Объективность и субъективность информации. Понятие объективности информации является относительным. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. Так, в результате наблюдения фотоснимка природного объекта или явления образуется более объективная информация, чем в результате наблюдения рисунка того же объекта, выполненного человеком.
Вопрос 2. Виды и формы представления информации
Если рассматривать информацию в широком смысле исходя из подхода к ней как отображению разнообразия мира, то можно выделить три вида информации: непроявленную, проявленную, творящую.
Непроявленная информация — информация в «потенциале», в закодированном виде, как бы «до востребования», смысл которой скрыт от человеческого сознания. Она не может быть воспринята непосредственно сознанием человека или его органами чувств
(мнимая информация). Непроявленной информацией считается, например, мысленный образ будущей картины художника или инженерного проекта, информация, хранящаяся на магнитных и оптических дисках компьютера. В компьютере — это совокупность данных и программ на носителе информации.
Проявленная информация может восприниматься сознанием человека и через его органы чувств. Проявленная информация присуща всем формам материального существования: высказывание человека, картина художника, книга, изображение на мониторе, звук в наушниках и т.д. Проявленная в вещественном мире информация может быть отраженной (без изменений) или отображенной — с изменением структуры и смысла в результате информационных преобразований и взаимодействий. Посредством компьютерных устройств объект восприятия (адресат) преобразует (получает) отображенную информацию в виде печатной, видео-, аудио- и другой информации.
Творящая информация рассматривается как сознание, характерна только для живых систем и включает способность стимулировать развитие (творение) систем.
В информатике информация — связанные между собой сведения об объектах и явлениях окружающего мира. В процессе своей деятельности человек постоянно сталкивается и работает с той или иной информацией. Такую информацию можно рассматривать с точки зрения способа ее представления, места возникновения, стадии обработки и т.д. По способу представления можно выделить следующие виды информации:
текстовую (совокупность алфавитных, цифровых и специальных символов, с помощью которых информация отображается на бумажном носителе или экране монитора);
11
графическую (графики, диаграммы, схемы и рисунки);
звуковую (звуковые сигналы и радиоволны, применяемые в радиовещании, телефонии);
видеоинформацию (световые сигналы, воспринимаемые зрением);
мультимедиа-информацию
(текстовая, графическая, звуковая и видеоинформация, представляемая с помощью компьютерных средств).
По месту возникновения в организации выделяют: входную и выходную, внутреннюю и внешнюю информацию. По стадиям обработки информация может быть первичной, вторичной и результатной.
Человек воспринимает и передает информацию в образной и знаковой форме.
Образное восприятие информации происходит в основном через органы чувств путем контакта с природой и объектами внешнего мира.
Элементами коммуникации (общения) людей являются знаки.
Знак — материально, чувственно воспринимаемый предмет, явление или действие, служащие для обозначения другого предмета, свойства или отношения; для переработки и передачи информации. Любой знак обладает двумя качествами: «обозначением» (формой представления) и «значением» — смыслом. Значение может быть предметным, смысловым или экспрессивным. Различают языковые и неязыковые знаки. Обмен информацией с помощью знаков возможен, если обозначение знака ассоциируется у человека или устройства со значением. Совокупность знаков, для которых между источником и приемником информации существует соглашение о смысловом значении, называется знаковой системой. Последовательность знаков представляет информацию на материальном носителе — бумаге, магнитном и оптическом диске, магнитной ленте.
Знак может выглядеть как символ (буква, цифра, знак препинания, математический знак, специальный дорожный знак) или как графическое изображение (крест для христиан, полумесяц для мусульман, геральдический знак и двуглавый орел на гербе), а также их сочетание.
Для обработки информации компьютерными устройствами необходим точный перечень знаков. Информация проходит ряд преобразователей (кодирующие и декодирующие устройства) и обрабатывающую вычислительную машину. На стадиях преобразования и движения смысловые свойства знаков отступают на второй план, поэтому понятие «информация» заменяется общим понятием «данные».
Одни и те же знаки в зависимости от контекста несут разную информацию и расцениваются по-разному. В формулах цифры используются как числа: запись 20:15 в математике воспринимается как «20 делить на 15», а в расписании поездов — как время отправления. В номерах квартир, телефонов, автомашин цифры воспринимаются как обозначения, их никто не станет перемножать или возводить в куб. К числам календарных дат (01.09.2013) применяют вычитание и сложение, но не умножение и деление.
Совокупность графических образов (символов, знаков, рисунков, движущихся изображений); звуков; сигналов, воспринимаемых органами осязания и обоняния, можно назвать языком общения в природе.
Языки разговорный, деловой, литературный, устный и письменный называются естественными, их построение отражает исторические и культурные традиции общества, психологические и образовательные особенности личности. Сообщения могут содержать информацию о фактах (лат. factum — сделанное, деяние, действие, поступок) или интерпретацию фактов (лат. interpretatio — истолкование, перевод). По знакам,
12 свойственным обычному языку, формируется сообщение, разновидность знаков языка составляет долговременную, хранимую основу национальной культуры.
Искусственный язык использует формальные знаковые системы (математические и логические выражения, символы, ноты, дорожные знаки, знаки отличия, знаки морского флота), которые выполняют важную задачу замещения многословных и не всегда однозначных повествовательных высказываний естественного языка более строгими и компактными символическими построениями.
Естественный и искусственный языки передают информацию знаками посредством сообщения.
Работать с информацией в электронных устройствах можно в одной из двух форм:
аналоговой или цифровой.
Аналоговая форма кодирует информацию непрерывными сигналами, которые меняются пропорционально тому, что они представляют. Микрофоны и обычные видеокамеры представляют голос и видео аналоговыми сигналами. Телефонная сеть передает голос по кабелю в виде аналоговых сигналов: переменный ток (его называют
«синусоидальный несущий сигнал») непрерывно изменяется по частоте и амплитуде пропорционально (аналогично) звуковым колебаниям голоса говорящего.
Аналоговые сигналы как изменение несущего сигнала при передаче информации применяются в телефонной связи, радио- и телевещании. Вычислительные машины, использующие аналоговую форму обработки данных, называются аналоговыми. Простым аналоговым вычислителем является электрический счетчик потребляемой электроэнергии в зависимости от напряжения и силы тока. Однако на передачу аналоговых данных сильно влияют помехи, поэтому трудно управлять большим числом данных.
Цифровая обработка информации использует фиксированный, строго определенный набор знаков. Цифровые отображения текста, изображений, звука, видео хранятся в памяти компьютера, а также передаются с помощью сигналов между устройствами компьютера, от компьютера к компьютеру (по локальной сети или через глобальную сеть Интернет), от устройства к компьютеру (от модема, со сканера, цифровой фото- и видеокамеры), от компьютера к устройству (принтеру, модему, монитору). Формы представления информации различны: компьютерные программы и документы в цифровых кодах, символах, массивах чисел, записанные на различных носителях данных. Данные даются не в непрерывно меняющихся значениях, а в дискретных, которые можно описать цифрами, например, 0 и 1. Вычислительные машины, использующие цифровую форму представления данных, называются цифровыми. В основе работы цифровой ЭВМ лежит двоичная система счисления.
Вопрос 3. Системы счисления
Система счисления — способ представления чисел, опирающийся на некоторое число n знаков, называемых цифрами. Число, равное количеству знаков n, употребляемых для обозначения количества единиц каждого разряда, называется основанием системы счисления.
Происхождение наиболее распространенной десятичной системы связано с пальцевым счетом. Существовавшая в Древнем Вавилоне шестидесятиричная система осталась в делении часа и градуса угла на 60 минут и минут — на 60 секунд. В России до
XVIII в. существовала десятичная система счисления, основанная на буквах алфавита, а, в, г… с чертой над буквой (от греческих букв: альфа, бета, гамма).
13
Современная десятичная система основана на десяти цифрах, начертание которых 0,
1, 2, ..., 9 сформировалось в Индии к V в. н.э. и пришло в Европу с арабскими рукописями
(«арабские цифры»). Двоичная система использует две цифры: 0 и 1.
Шестнадцатиричная система использует 16 символов: 0, 1, 2, ..., 9, А, В, С, D, E, F.
Эти системы счисления называются позиционными, так как значение каждой цифры числа определяется по ее месту (позиции, разряду) в ряду чисел, составляющих данное число.
Позиция отсчитывается справа налево; так, в десятичной системе: нулевой разряд — разряд единиц, первый разряд — разряд десятков, второй разряд — разряд сотен, потом тысячи и т.д.
В непозиционных системах счисления цифры не меняют своего количественного значения при изменении их расположения в числе.
Например, 1 — I, 2 — II, 5 — IIIII.
Римская система счисления (I, II, III, IV, V) является смешанной, так как значение каждой цифры частично зависит от ее места (позиции) в числе. Например, IV — это 4 = 5 –
1, а VI — это 6 = 5 + 1.
В десятичной системе каждый разряд может показать одно из 10 значений (цифру
0, 1, 2, ..., 9). Чтобы в десятичной системе записать следующее за девяткой число, добавляют слева новый разряд и ставят в его позицию цифру 1, после нее ноль и получается 10, т.е. десять. Два разряда в десятичной системе позволяют записать сто чисел: от 0 до 99, потом придется дописывать новый разряд для числа 100.
Цифры десятичного числа определяют число по основанию системы счисления и по нумерации разрядов с помощью, например, такой формулы: 256 = 2 · 102 + 5 · 101 + 6 · 100, где значение цифры умножается на 10 в степени «разряд цифры». В числе 256 цифра 2 стоит во втором разряде и означает две сотни, поэтому умножается на 102; цифра 5 стоит в первом разряде, означает 5 десятков и умножается на 101; цифра 6 стоит в нулевом разряде и умножается на 1, т.е. на 100. Двоичная система счисления. В двоичной системе числом в один разряд можно записать только два значения: 0 или 1, и все — возможности разряда кончились. Два разряда в двоичном числе позволяют записать четыре разных числа, а три разряда — восемь чисел. Увеличивая разрядность цифр в числе до N разрядов, можно в двоичной системе описать 2N разных чисел, сосчитать 2N объектов.
Пусть в системе счисления с основанием р записано четырехзначное число х, цифры в котором обозначим знаками с индексом внизу а
3
а
2
а
1
а
0
. Здесь а
0
— знак (цифра) для нулевого разряда, а
1
— для первого разряда и т.д.
Число можно представить выражением х = а
3
· р
3
+ а
2
· p
2
+ а
1
· p
1
+ а
0
· p
0
(1.1)
Сравним запись десятичного числа 1946 = 1 · 10 3
+ 9 · 10 2
+4 · 10 1
+ 6 · 10 0
и двоичного 1010 = 1 · 2 3
+ 0 · 2 2
+ 1 · 2 1
+ 0 · 2 0
Показатель степени, в которую необходимо возвести основание р исходной системы счисления, совпадает с номером соответствующей позиции.
Так как компьютер использует двоичную систему счисления, в нем важную роль играют и часто упоминаются числа, служащие степенью числа 2, например: 8 (2 3
), 64 (2 6
),
128 (2 7
), 256 (2 8
). Самое большое 8-разрядное число с восемью двоичными единицами
11111111 = 1 · 2 7
+ 1 · 2 6
+ 1 · 2 5
+ 1 · 2 4
+ 1 · 2 3
+ 1 · 2 2
+ 1 · 2 1
+ 1 · 2 0
равно десятичному числу 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255. Вместе с нулем получается, как раз 256 целых чисел, что равно 28.
Шестнадцатиричная система — система чисел по основанию 16, использующая цифры от 0 до 9 и прописные или строчные буквы латинского алфавита от А (эквивалент