Понятие и виды информации. Виды информации в информатике
получает посредством: 1) специальных приборов; 2) органов осязания; 3) органов слуха; 4) термометра. 3. Примером текстовой информации может служить: 1)таблица умножения на обложке школьной тетради; 2)иллюстрация в книге; 3)правило в учебнике родного языка; 4)фотография; 4. Перевод текста с английского языка на русский язык можно назвать: 1) процессом хранения информации; 2) процессом получения информации; 3) процессом защиты информации; 4) процессом обработки информации. 5. Обмен информацией – это: 1) выполнение домашней работы; 2) просмотр телепрограммы; 3) наблюдение за поведением рыб в аквариуме; 4) разговор по телефону. 6. Система счисления - это: 1) знаковая система, в которой числа записываются по определенным правилам с помощью символов (цифр) некоторого алфавита; 2) произвольная последовательность цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; 3) бесконечна последовательность цифр 0, 1; 4) множество натуральных чисел и знаков арифметических действий. 7. Двоичное число 100012 соответствует десятичному числу: 1) 1110 2) 1710 3) 25610 4)100110 8. Число 2410 соответствует числу: 1) 1816 2) ВF16 3) 2016 4)1011016 9. За единицу количества информации принимается: 1) 1 байт; 2) 1 бит; 3) 1 бод; 4) 1 см. 10. Какое из устройств предназначено для ввода информации: 1) процессор; 2) принтер; 3) клавиатура; 4) монитор. 11. Компьютерные вирусы: 1) возникают в связи сбоев в аппаратной части компьютера; 2) имеют биологическое происхождение; 3) создаются людьми специально для нанесения ущерба ПК; 4) являются следствием ошибок в операционной системе. 12. Алгоритм – это: 1) правила выполнения определенных действий; 2) набор команд для компьютера; 3) протокол для вычислительной сети; 4) описание последовательности действий, строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов. 13. Свойство алгоритма, заключающееся в отсутствии ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значений, называется: 1) результативность; 2) массовость; 3) дискретность; 4) конечность. 14. Свойство алгоритма, заключающееся в том, что один и тот же алгоритм можно использовать с различными исходными данными, называется: 1) результативность; 2) массовость; 3) конечность; 4) детерминированность. 15. Текстовый редактор – программа, предназначенная для: 1) создания, редактирования и форматирования текстовой информации; 2) работы с изображениями в процессе создания игровых программ; 3) управление ресурсами ПК при создании док3ументов; 4) автоматического перевода с символьных языков в машинные коды. 16. К числу основных функций текстового редактора относятся: 1) копирование, перемещение, уничтожение и сортировка фрагментов текста; 2) создание, редактирование, сохранение и печать текстов; 3) строгое соблюдение правописания; 4) автоматическая обработка информации, представленной в текстовых файлах. 17. Курсор – это: 1) устройство ввода текстовой информации; 2) клавиша на клавиатуре; 3) наименьший элемент отображения на экране; 4) метка на экране монитора, указывающая позицию, в которой будет отображен текст, вводимый с клавиатуры. 18. Форматирование текста представляет собой: 1) процесс внесения изменений в имеющийся текст; 2) процедуру сохранения текста на диске в виде текстового файла; 3) процесс передачи текстовой информации по компьютерной сети; 4) процедуру считывания с внешнего запоминающего устройства ранее созданного текста. 19. Текст, набранный в текстовом редакторе, хранится на внешнем запоминающем устройстве: 1) в виде файла; 2) таблицы кодировки; 3) каталога; 4) директории. 20. Одной из основных функций графического редактора является: 1) ввод изображения; 2) хранение кода изображения; 3) создание изображений; 4) просмотр вывод содержимого видеопамяти. 21. Элементарным объектом, используемым в растровом графическом редакторе, является: 1) точка экрана (пиксель); 2) прямоугольник; 3) круг; 4) палитра цветов. 22. Электронная таблица – это: 1) прикладная программа, предназначенная для обработки структурированных в виде таблицы данных; 2) прикладная программа для обработки изображений; 3) устройство ПК, управляющее его ресурсами в процессе обработки данных в табличной форме; 4) системная программа, управляющая ресурсами ПК при обработке таблиц. 23. Электронная таблица представляет собой: 1) совокупность нумерованных строк и поименованных буквами латинского алфавита столбцов; 2) совокупность поименованных буквами латинского алфавита строк и столбцов; 3) совокупность пронумерованных строк и столбцов; 4) совокупность строк и столбцов, именуемых пользователем произвольным образом. 24. Выберите верную запись формулы для электронной таблицы: 1) С3+4*Е 2) С3=С1+2*С2 3) А5В5+23 4) =А2*А3-А4
Большая часть информации поступает к нам через зрение и слух. Но и запахи, и вкусовые и осязательные ощущения тоже несут информацию. Например, почувствовав запах гари, вы узнали, что на кухне сгорел обед, о котором забыли. На вкус вы легко узнаете знакомую пищу, оцениваете количество сахара или соли в блюде. На ощупь, т. е. через контакт с кожным покровом, вы узнаете знакомые предметы даже в темноте, оцениваете температуру внешних объектов. Таким образом, существуют разные способы восприятия информации человеком, связанные с разными органами чувств, через которые она поступает:
- - через зрение мы получаем информацию в виде изображения;
- - через слух воспринимается информация в звуковом виде;
- - через обоняние воспринимается информация в виде запахов;
- - через вкус -- информация от вкусовых ощущений;
- - через осязание -- информация в виде тактильных ощущений.
Человек воспринимает информацию из окружающего мира с помощью своих органов чувств; их пять: зрение, слух, вкус, обоняние, осязание.
Большая часть информации поступает к нам через зрение и слух. Но и запахи, и вкусовые и осязательные ощущения тоже несут информацию.
Например, почувствовав запах гари, вы узнали, что на кухне сгорел обед, о котором забыли.
На вкус вы легко узнаете знакомую пищу, оцениваете количество сахара или соли в блюде. На ощупь, т. е. через контакт с кожным покровом, вы узнаете знакомые предметы даже в темноте, оцениваете температуру внешних объектов. Таким образом, существуют разные способы восприятия информации человеком, связанные с разными органами чувств, через которые она поступает:
через зрение мы получаем информацию в виде изображения;
через слух воспринимается информация в звуковом виде;
через обоняние воспринимается информация в виде запахов;
через вкус -- информация от вкусовых ощущений; через осязание -- информация в виде тактильных ощущений.
Можно сказать, что органы чувств являются информационными каналами между внешним миром и человеком. При утрате одного из таких каналов (например, зрения или слуха) усиливается информационная роль других органов чувств. Известно, что незрячие люди острее слышат, для них возрастает значение осязания.
Полученную информацию человек может запомнить или записать, а также передать другому человеку. В какой форме это происходит?
Чаще всего люди общаются между собой в устной или письменной форме, т. е. разговаривают, пишут письма, записки, статьи, книги и т. п. Письменный текст состоит из букв, цифр, скобок, точек, запятых и других знаков, Устная речь тоже складывается из знаков. Только эти знаки не письменные, а звуковые. Лингвисты их называют фонемами. Из фонем складываются слова, из слов -- фразы. Между письменными знаками и звуками есть прямая связь. Ведь сначала появилась речь, а уже потом -- письменность. Письменность для того и нужна, чтобы зафиксировать на бумаге человеческую речь. Отдельные буквы или сочетания букв обозначают звуки речи, а знаки препинания -- паузы, интонацию.
Очень интересна история письменности! Письменность, которой пользуемся мы и большинство европейских стран, называется звуковой. То, что было сказано выше, относится к звуковой письменности. А вот китайская письменность называется идеографической, В ней один значок (его часто называют иероглифом) обозначает слово или значительную часть слова А японское письмо называется слоговым. Там один значок обозначает слог.
Самая же древняя форма письменности, которая идет от первобытных людей, называется пиктографической. Одна пиктограмма -- это рисунок, который обозначает понятие или даже целое сообщение Пиктографическая символика часто используется и сегодня. Например, всем вам знакомые дорожные знаки -- это пиктограммы.
Языки естественные и формальные
Человеческая речь и письменность тесно связаны с понятием «язык». Конечно, имеется в виду не орган речи, а способ общения между людьми. Разговорные языки имеют национальный характер. Есть русский, английский, китайский, французский и другие языки. Лингвисты их называют естественными языками, Естественные языки имеют устную и письменную формы.
Кроме разговорных (естественных) языков существуют формальные языки. Как правило, это языки какой-нибудь профессии или области знаний. Например, математическую символику можно назвать формальным языком математики; нотную грамоту -- формальным языком музыки.
Язык -- это знаковый способ представления информации. Общение на языках -- это процесс передачи информации в знаковой форме.
Итак, информацию человек представляет с помощью различных языков. Можно привести примеры разных способов знакового представления информации, заменяющих речь. Например, глухонемые люди речь заменяют жестикуляцией, Жесты дирижера передают информацию музыкантам. Судья на спортивной площадке пользуется определенным языком жестов, понятным игрокам.
Другой распространенной формой представления информации является графическая форма. Это рисунки, схемы, чертежи, карты, графики, диаграммы. При изучении многих школьных предметов вы активно пользуетесь такой графической информацией. Наглядность графической информации облегчает понимание заложенного в нее содержания. Подведем итог о формах представления информации.
Формы представления информации человеком:
- - текст на естественном языке в устной или письменной форме;
- - графическая форма: рисунки, схемы, чертежи, карты, графики, диаграммы;
- - символы формального языка: числа,
математические формулы, ноты, химические формулы, дорожные знаки и пр,
Человек воспринимает информацию из внешнего мира с помощью всех своих органов чувств. Органы чувств являются «информационными каналами» связывающими человека с внешним миром.
Язык -- это знаковая форма представления информации. Языки бывают естественными и формальными.
Человек сохраняет информацию или обменивается ей с другими людьми на естественных языках, формальных языках, в графической форме.
Письменность -- важнейший способ сохранения и передачи информации. В истории человечества сформировались следующие формы письменности: звуковая, слоговая, идеографическая, пиктографическая.
Любой человек каждый день сталкивается с большими объемами различной информации. Она разнообразна, может быть полезной или не очень. Но в любом случае без нее невозможно жить. К информации имеет прямое отношение наука информатика, это объект ее изучения. Ниже мы рассмотрим понятие и виды информации.
Информация - это первичное, базовое понятие в информатике. Его невозможно определить с помощью других, так как их еще нет. Проблема определения осложнена тем, что это понятие используется во многих науках (кибернетика, информатика, биология, физика и др.), и в каждой из них оно связано с разными системами научных знаний.
Информация и физика
В физике есть понятие "энтропия системы", которое является мерой хаоса, беспорядка для термодинамической системы, информация же (антиэнтропия) - это мера ее сложности и упорядоченности. Если увеличивается ее сложность, то величина энтропии становится меньше, а величина информации растет. Подобный процесс, при котором увеличивается информация, возникает в открытых, саморазвивающихся, обменивающихся энергией и веществом с окружающей средой системах живой природы (белковые организмы и молекулы, популяции животных). Можно сказать, что в физике информацию рассматривают как антиэнтропию.
Информация и биология
В биологии, изучающей живую природу, информация связана с целесообразным поведением живых организмов. Это поведение строится согласно полученным организмом сведениям о внешней среде.
В биологии понятие «информация» применяется также при исследованиях механизмов наследственности, так как известно, что генетическая информация способна передаваться по наследству и храниться в каждой клетке живого организма. Все сведения о строении организмов содержат в себе такие молекулярные структуры как гены. Ученые, зная это, могут создавать точную копию организмов из всего лишь одной клетки (клонирование).
Информация и кибернетика
Кибернетика - это наука об управлении, понятие «информация» в ней связывается с процессами управления в достаточно сложных системах (технических устройствах, живых организмах). Нормальное функционирование технического устройства или жизнедеятельность каждого организма зависят от управления, благодаря которому могут поддерживаться в нужных пределах значения их параметров. Получение, хранение, преобразование и передача информации - это процессы управления.
Определения понятия «информация»
Информация - это различные сведения о явлениях и объектах окружающей среды, а также об их свойствах, состояниях и параметрах, которые способны уменьшить имеющуюся неопределенность неполноты знаний о них. Это одна из исходных общенаучных категорий, которая отражает структуру материи и способы ее познания, она не может быть сведена к другим, более простым понятиям.
Информация - это представление (понимание, интерпретация, смысл), которое возникает в аппарате мышления человека, сразу после того как он получает данные, взаимоувязанное с предшествующими понятиями и знаниями. Это содержание сигнала или сообщения, сведения, которые рассматриваются в процессе их восприятия или передачи.
Особенность информации
У информации существует характерная особенность, которая отличает ее от прочих объектов общества и природы - это дуализм, так как на ее свойства могут влиять свойства данных, которые составляют ее содержательную часть, а также методов, которые взаимодействуют с данными в ходе информационного процесса.
Исключительность информации
Информация проявляется только в том случае, если имеются объекты, которые находятся в контакте между собой. Обмен ею происходит не между любыми объектами, а только между теми, которые являются организованной структурой (системой). Элементами такой системы могут являться не обязательно люди: обмен различными сведениями может осуществляться между животными и растениями, живой и неживой природой, устройствами и людьми.
Виды информации в информатике
Человек всю свою историю пытался преобразовать природу и общество, в ходе этого возникала все новая и новая информация. Мы рассмотрим все виды информации. Таблица представлена ниже.
Виды информации по форме представления
Информация может быть представлена разными формами. Мы воспринимаем текстовую информацию (представленную в виде символов алфавита какого-либо языка), читая книги, журналы, газеты, ищем ее в текстовом виде по средствам сети Интернет. Одновременно с ней можем получать и символьные сведения, которые состоят из цифр в различных системах счисления. Глядя на всевозможные иллюстрации, картины, схемы, чертежи, графики, мы способны воспринять графический вид информации. Звуковые сообщения поступают к нам от других людей, которые говорят что-то, мы слышим их с помощью радио, звуковоспроизводящих устройств. Но чаще всего мы предпочитаем комбинированный вид получения сведений, когда нам, например, не только рассказывают, но и показывают; рассказывают и дают прочитать это самостоятельно. Он оказывает на нас наибольшее влияние. Рассмотренные виды информации в информатике встречаются постоянно в повседневной жизни любого человека, и мы вольно или невольно воспринимаем ее, она откладывается у нас памяти.
Виды информации по способам восприятия
Урок информатики, на котором рассматриваются виды информации, способен дать сведения о том, что она может быть воспринята по-разному, разными органами чувств. Визуальная - воспринимается при помощи зрения, аудиальная - слуха, тактильная - ощущений, обонятельная - запаха, а данные о вкусе дает нам язык. Отдельные виды информации в информатике могут восприниматься разными людьми по-разному. Кто-то больше запоминает, если что-то услышал, другой - если увидел, а третий - если потрогал.
Виды информации по типу сигнала
В информатике принято различать основные виды информации: аналоговую (непрерывную) и знаковую (дискретную). Знаковая может передаваться, обрабатываться и храниться в виде множества различных символов. Ее можно содержать в рукописных и печатных документах, она способна отразить состояние цифровых автоматов и т. п. Противоположностью этому виду является непрерывная информация, которая воплощается в звуковых, зрительных и прочих образах, ее еще можно наблюдать в непрерывных траекториях процессов (кардиограмма, осцилограмма).
Можно сказать, что все сведения могут быть представлены в аналоговом виде (свет, звук) или последовательностью отдельных сигналов (компьютерный код, электрические импульсы).
Рассмотренные выше понятие и виды информации дают понять, как она многообразна и многолика. Каждый из нас ее постоянно воспринимает, обрабатывает, передает. Без нее невозможна наша жизнь. Виды и средства информации менялись на протяжении истории человечества. От зарубок на стенах пещер и примитивной речи мы перешли к современному уровню развития.
Информация (от лат. informatio, разъяснение, изложение, осведомленность) - любые сведения и данные, отражающие свойства объектов в природных, социальных и технических системах и передаваемые звуковым, графическим (в т. ч. письменным) или иным способом без применения или с применением технических средств.
Классификация информации
Информацию можно разделить на виды по различным критериям:
1. по способу восприятия :
Визуальная - воспринимаемая органами зрения.
Аудиальная - воспринимаемая органами слуха.
Тактильная - воспринимаемая тактильными рецепторами.
Обонятельная - воспринимаемая обонятельными рецепторами.
Вкусовая - воспринимаемая вкусовыми рецепторами.
2. по форме представления :
Текстовая - передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.
Числовая - в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.
Графическая - в виде изображений, предметов, графиков.
Звуковая - устная или в виде записи и передачи лексем языка.
3. по назначению :
Массовая - содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума.
Специальная - содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация.
Секретная - передаваемая узкому кругу лиц и по закрытым (защищённым) каналам.
Личная (приватная) - набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции.
4. по значению :
Актуальная - информация, ценная в данный момент времени.
Достоверная - информация, полученная без искажений.
Понятная - информация, выраженная на языке, понятном тому, кому она предназначена.
Полная - информация, достаточная для принятия правильного решения или понимания.
Полезная - полезность информации определяется субъектом, получившим информацию в зависимости от объёма возможностей её использования.
5. по истинности :
истинная
Информация обладает следующими свойствами:
достоверность
Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Достоверная информация обладает свойством устаревать, т. е. перестает отражать истинное положение дел.
Информация полна, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.
точность
Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления.
ценность
Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения задачи, а также от того, насколько в дальнейшем она найдет применение в каких-либо видах деятельности человека.
своевременность
Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Одинаково нежелательны как преждевременная подача информации (когда она еще не может быть усвоена), так и ее задержка.
понятность
Если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, она может стать бесполезной. Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация.
доступность
Информация должна преподноситься в доступной (по уровню восприятия) форме. Поэтому одни и те же вопросы по-разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях.
краткость
Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно). Краткость информации необходима в справочниках, энциклопедиях, всевозможных инструкциях.
Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений. Это позволяет количественно измерять информацию. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации I, которое несет полученное сообщение: N = 2 i (формула Хартли). Иногда записывается иначе. Так как наступление каждого из N возможных событий имеет одинаковую вероятность p = 1 / N , то N = 1 / p и формула имеет вид I = log 2 (1/p) = - log 2 p
Если события неравновероятные, то:h i = log 2 1/ p i = - log 2 p i ,
где p i - вероятность появления в сообщении i-го символа алфавита.Удобнее в качестве меры количества информации пользоваться не значением h i , а средним значением количества информации, приходящейся на один символ алфавитаH = S p i h i = - S p i log 2 p i
Значение Н достигает максимума при равновероятных событиях, то есть при равенстве всех p i p i = 1 / N
В этом случае формула Шеннона превращается в формулу Хартли.
За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержится в информационном сообщении, уменьшающем неопределенность знания в два раза. Такая единица названа битом .
Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей - байт, причем:
1 байт = 8 битов = 2 3 битов.
В информатике система образования кратных единиц измерения несколько отличается от принятых в большинстве наук. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10 n , где n = 3, 6, 9 и т. д., что соответствует десятичным приставкам "Кило" (10 3), "Мега" (10 6), "Гига" (10 9) и т. д.
В компьютере информация кодируется с помощью двоичной знаковой системы, и поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2 n
Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:
1 килобайт (Кбайт) = 2 10 байт = 1024 байт;
1 мегабайт (Мбайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 гигабайт (Гбайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт.
Количество информации в сообщении. Сообщение состоит из последовательности знаков, каждый из которых несет определенное количество информации.
Если знаки несут одинаковое количество информации, то количество информации I c в сообщении можно подсчитать, умножив количество информации I з, которое несет один знак, на длину кода (количество знаков в сообщении) К:
I c = I з K
Так, каждая цифра двоичного компьютерного кода несет информацию в 1 бит. Следовательно, две цифры несут информацию в 2 бита, три цифры - в 3 бита и т. д. Количество информации в битах равно количеству цифр двоичного компьютерного кода
Информацио́нная энтропи́я - мера неопределённости или непредсказуемости информации, неопределённость появления какого-либо символа первичного алфавита. При отсутствии информационных потерь численно равна количеству информации на символ передаваемого сообщения.
Энтропия - это количество информации, приходящейся на одно элементарное сообщение источника, вырабатывающего статистически независимые сообщения.
Энтропия стала использоваться как мера полезной информации в процессах передачи сигналов по проводам. Под информацией Шеннон понимал сигналы нужные, полезные для получателя. Неполезные сигналы, с точки зрения Шеннона, это шум, помехи. Если сигнал на выходе канала связи является точной копией сигнала на входе то, с точки зрения теории информации, это означает отсутствие энтропии. Отсутствие шума означает максимум информации. Взаимосвязь энтропии и информации нашло отражение в формуле: H + Y = 1
где Н – энтропия, Y – информация. Этот вывод количественно был обоснован Бриллюэном.
Для расчета энтропии Шеннон предложил уравнение, напоминающее классическое выражение энтропии, найденное Больцманом. H = ∑ P i log 2 1/ P i = -∑ P i log 2 P i ,
где Н – энтропия Шеннона, P i - вероятность некоторого события.
Информационная двоичная энтропия для независимых случайных событий с возможными состояниями (от до , - функция вероятности) рассчитывается по формуле:
Эта величина также называется средней энтропией сообщения. Величина называется частной энтропией, характеризующей только -e состояние.
Таким образом, энтропия события является суммой с противоположным знаком всех произведений относительных частот появления события , умноженных на их же двоичные логарифмы. Это определение для дискретных случайных событий можно расширить для функции распределения вероятностей.
