ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2019
Просмотров: 12596
Скачиваний: 26
26
Этим же обусловлено и то, что информационные технологии все больше
становятся орудием преступления. Появился специальный термин -
«компьютерная преступность».
Большая часть преступлений в этой сфере
связана с попытками проникновения в банковские сети с целью
модификации кодов и извлечением выгоды. Другая часть относится к
разрушению информации, например, с помощью
компьютерных вирусов.
Все многообразие информации можно сгруппировать по различным
признакам:
По способу передачи и восприятия различают виды
информации
:
-
зрительная;
-
слуховая;
-
тактильная;
-
вкусовая;
-
машинно-ориентированная.
Каждый вид воспринимается только определенным устройством. Для того
чтобы информация могла быть воспринята компьютером, она должна быть
формализована.
По формам отображения информация бывает:
-
символьная;
-
текстовая;
-
графическая.
Данные — это информация, представленная в формализованном виде.
Для машинно-ориентированной информации характерны следующие формы
представления:
-
двоичная;
-
текстовая;
-
графическая;
-
электронные таблицы;
-
базы данных.
Одномерная информация —
сообщение, посредством которого передаваемая
информация имеет вид последовательности символов, каждый из которых
несет только один признак:
-
электрические импульсы — ЭВМ, живые существа;
-
звуковые символы — речь;
-
знаки алфавита — тексты.
Многомерная информация —
сообщение, в котором информацию несут не
один, а множество признаков, символов:
27
-
текст — значение, цвет и шрифт написания знаков алфавита;
-
голос — амплитуда, тембр, высота звука (частота колебаний).
Переработка и передача многомерной информации часто требуют
преобразования многомерной информации в одномерную путем кодирования
.
По
содержанию
информация
подразделяется
по
виду
обслуживаемой человеческой деятельности:
-
научная;
-
производственная;
-
управленческая;
-
правовая; и т.п.
Наиболее простой подход, имеющий отношение к качеству
При всем многообразии подходов к определению понятия информации,
рассмотрим два из них.
Первый подход, основан на исследованиях Хартли и Шеннона, применяемых
в математической теории информации, называемый
содержательным
подходом
.
Второй подход основан на определении А. Н. Колмогорова, применяемое в
отраслях информатики, связанных с использованием компьютеров
(computer science) и называемым объективным или
алфавитным
подходом
.
В
содержательном подходе
возможна качественная оценка информации:
новая, срочная, важная и т.д. Согласно Шеннону, информативность
сообщения характеризуется содержащейся в нем полезной информацией -
той частью сообщения, которая снимает полностью или уменьшает
неопределенность какой-либо ситуации. Неопределенность некоторого
события - это количество возможных исходов данного события. Так,
например, неопределенность погоды на завтра обычно заключается в
диапазоне температуры воздуха и возможности выпадения осадков.
Алфавитный подход
основан на том, что всякое сообщение можно
закодировать с помощью конечной последовательности символов некоторого
алфавита.
С позиций computer science носителями информации являются
любые последовательности символов, которые хранятся, передаются и
обрабатываются с помощью компьютера. Согласно Колмогорову,
информативность последовательности символов не зависит от содержания
сообщения, а определяется минимально необходимым количеством
символов для ее кодирования. Алфавитный подход является
объективным,
т.е. он не зависит от субъекта, воспринимающего сообщение.
28
Смысл сообщения учитывается на этапе выбора алфавита кодирования либо
не учитывается вообще.
Понятие
кодирования охватывает такие процессы, как перевод
предложения с одного естественного языка на другой, представление текста в
памяти компьютера, где каждой букве ставится в соответствие числовое
обозначение, переход от «человеческого» алфавита к азбуке Морзе и обратно
и т. д. Система правил, позволяющая переводить сообщение из одной формы
представления в другую, называется кодом.
На первый взгляд определения Шеннона и Колмогорова кажутся разными,
тем не менее, они хорошо согласуются при выборе единиц измерения.
2. Содержательный аспект понятия информации.
Содержательный подход часто называют
субъективным,
так как разные
люди (субъекты) информацию об одном и том же предмете оценивают по-
разному. Но если число исходов не зависит от суждений людей (случай
бросания кубика или монеты), то информация о наступлении одного из
возможных исходов является объективной.
В рамках содержательного подхода можно дать два самых общих
определения понятия «информация»:
1.Информация — это сведения, которые снимают
неопределенность,
существовавшую до их получения.
2. Информация — это сведения, которые уменьшают или снимают
неразличимость
вещей или явлений.
Сообщение содержит информацию для человека, если заключенные в нем
сведения являются для этого человека новыми и понятными и,
следовательно, пополняют его знания.
При содержательном подходе возможна качественная оценка информации:
полезная, важная, вредная ...
Неопределенность знания о некотором событии - это количество возможных
результатов события (бросания монеты, кубика; вытаскивания жребия и пр.)
Научный «содержательный» подход к оценке сообщений был предложен еще
в 1928 году Р.Хартли. Расчетная формула имеет вид:
I = log
2
N или 2
I
= N, (1)
где
N - количество равновероятных событий (число возможных выборов),
I - количество информации.
29
3. Алфавитный подход измерения информации.
В алфавитном подходе, как было отмечено выше, количество информации в
сообщении, не зависит от содержания сообщения, а определяется
минимально необходимым количеством символов для его
кодирования.
В процессе кодирования форма представления информации, вид сообщения,
количество символов, используемых для его записи, и другие характеристики
могут существенно меняться. Однако, и это главное, содержание сообщения
остается неизменным. Следовательно, от перекодирования не изменяется
неопределенность, устраняемая сообщением у субъекта. Таким образом,
кодирование изменяет качественную природу носителя информации и
количественные характеристики формы представления сообщения, но не
изменяет количество и качество информационного содержания сообщения.
Как видно, теория кодирования, хотя и имеет определенное отношение к
качественному аспекту информации, все же не выходит за пределы
синтаксического уровня.
Такой подход удобен при использовании технических средств работы с
информацией, т.к. не зависит от содержания сообщения. Количество
информации зависит от объема текста и мощности алфавита.
Множество символов, используемых при записи текста, называется
алфавитом. Полное количество символов в алфавите
называется мощностью (размером) алфавита. Если допустить, что все
символы алфавита встречаются в тексте с одинаковой частотой
(равновероятно), то количество информации, которое несет каждый символ,
вычисляется по формуле:
2
I
= N
где N — мощность алфавита
i -информационный вес одного символа
Следовательно, в 2-х символьном алфавите каждый символ "весит" 1 бит
(log
2
2 = 1); в 4-х символьном алфавите каждый символ несет 2 бита
информации (log
2
4 = 2); в 8-ми символьном—3 бита (Log
2
8= 3)и т.д.
Один символ из алфавита мощностью 256 (2
8
) несет в тексте 8 бит
информации. Такое количество информации называется байт. Алфавит из
256 символов используется для представления текстов в компьютере.
Если весь текст состоит из К символов, то при алфавитном подходе размер
содержащейся в нем информации равен:
I = К * i,
где
30
i — информационный вес одного символа в используемом алфавите,
К — количество символов в тексте,
I — количество информации, содержащейся в тексте (информационный
объем текста).
Пример 1.
Найти объем информации, содержащейся в слове из 10 символов, если
известно, что мощность алфавита равна 32 символам.
Дано: Решение:
К=10 I=K*i
N=32 2
i
= N
Найти: 2
i
= 32
I=? i= 5 бит
I= 10*5бит= 50 бит
Ответ: Объем информации равен 50 бит
Пример 2.
Вычислите количество информации в слове «информативность», если
допустить, что в русском алфавите содержится 32 символа.
Дано: Решение:
К=15 I=K*i
N=32 2
i
= N
Найти: 2
i
= 32
I=? 2
i
= 2
5
i = 5 бит
I= 15*5бит= 75 бит
Ответ: Количество информации в слове «информативность» составляет 75
бит.
Пример 3. Вычислите количество информации содержащейся в слове на
английском языке с таким же количеством символов (15 символов).
Дано: Решение:
К=15 I=K*i
N=26 2
i
= N
Найти: 2
i
= 26
I - ? 16 <2
i
<32
2
4
<2
i
<2
5
i~ 4,7 бит
I =15*4,7 бит= 70,5 бит
Ответ: количество информации в слове на английском языке 70,5 бит