Классификация информации. Вид информации,воспринимаемой органами осязания Виды информации в информатике по общественному значению

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.

Виды информации

Восприятие информации человеком

Человек воспринимает сведения об объектах окружающего мира с помощью органов чувств: зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания. Практически около 90% информации человек получает при помощи органов зрения, примерно 9% -- при помощи органов слуха и только 1% при помощи остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания).

В зависимости от способов восприятия человеком информации различают следующие ее виды.

Зрительная (визуальная 2) информация - информация, воспринимаемая органами зрения (глазами), т.е. то, что можно «увидеть». Благодаря зрению организм получает информацию о величине, форме, цвете, изменении положения и других свойствах и действиях объектов окружающего мира. Этот вид информации человек получает из текстов книг, рисунков и фотографий, географических карт, кинофильмов и т.п.

Звуковая информация - информация, воспринимаемая органами слуха (ушами), т.е. то, что можно «услышать». Такой информацией является человеческая речь, музыка, различные сигналы и шумы (например, звонок телефона, сигнал тревоги, шум движущегося автомобиля).

Информация о запахах - информация, воспринимаемая органами обоняния (расположены в носовой полости), т.е. то, что можно «понюхать». С помощью этих органов человек реагируют на летучие молекулы вещества и воспринимает информацию о запахах.

Принято считать, что человек различает около 10 тысяч запахов, и далеко не каждому можно подобрать подходящее название. Аромат клубники, например, создают 40 разных веществ. Американские химики составили их список, вычислили количество этих

От латинского visualis - зрительный.

Попытка искусственно воссоздать клубничный аромат привела к смеси, которая издавала резкий запах резины.

Человек может запомнить столько же запахов, сколько сможет различить.

Вкусовая информация - информация, воспринимаемая органами вкуса (расположены в полости рта), т.е. то, что можно «попробовать». Считается, что человек воспринимает всего четыре основных вкуса: сладкий, кислый, соленый, горький. Все остальные вкусы получаются комбинацией этих четырех.

Чувствительность языка неодинакова к «разным вкусам». На первом месте чаще всего стоят вещества горькие. Это именно тот случай, когда ложка дегтя портит бочку меда. Действительно, вкус таких горьких веществ, как хинин и стрихнин, отчетливо воспринимается при разведении 1:100 000 и более (это примерно чайная ложка вещества, разведенная в 500 килограммах воды!).

Хотя общая площадь всех клеток, воспринимающих запах, меньше чем воспринимающих вкус (составляет всего 2,5 кв. см), обоняние примерно в 10 тысяч раз сильнее, чем способность к восприятию вкуса.

Тактильная информация - информация, воспринимаемая органами осязания (расположены в коже, мышцах, сухожилиях, слизистых оболочках губ, языка и т.д.), т.е. то, что можно «потрогать». С помощью осязания человек получает информацию о форме и размере объекта, свойствах его поверхности (гладкая, ребристая, шершавая и т.п.), температуре, влажности, положении и перемещении объекта в пространстве и т.п.

Для получения более точной информации об объектах окружающего мира человек использует различные приборы. Например, для измерения температуры объекта используется термометр, размеров объекта - линейка. Для измерения освещенности в школьном кабинете применяется прибор, называемый люксметр. Существуют приборы, с помощью которых обнаруживают задымление в помещении при возникновении пожара.

Представление информации человеком

Полученную информацию человек может представить различными способами, в разных формах. С древних времен люди передавали сведения с помощью мимики, жестов, речи, рисунков, записей. С появлением фотографии и кино, радио и телевидения появились новые возможности для обмена информацией между людьми и передачи ее из поколения в поколение.

В зависимости от формы представления информации различают следующие ее виды.

Текстовая информация - информация, представленная в форме записи последовательности символов. Такими символами могут быть буквы алфавитов различных языков, знаки препинания, цифры и знаки арифметических операций, символы для записи нот и другие. Например, тексты книг, нотная запись музыкальных произведений, символы знаков зодиака и т.п.

Графическая информация - информация, представленная в форме изображения (например, рисунков, схем, фотографий, графиков и т.д.).

Звуковая информация - информация, представленная в форме звука (например, устные сообщения, музыкальные произведения, информационные сигналы и т.д.).

Видеоинформация - информация, представленная в форме изменяющегося изображения (например, кинофильмы, мультфильмы).

Очень часто используются комбинированные формы представления информации, которые сочетают в себе несколько перечисленных выше форм. Например, кинофильмы имеют звуковое сопровождение, а рисунки могут содержать текстовые надписи и т.п.

Вопросы и задания:

1. Перечислите органы чувств, с помощью которых человек воспринимает сведения об объектах окружающего мира.

Перечислите виды информации по способам восприятия ее человеком. Дополните ответ примерами.

Назовите свойства объекта «ромашка», которые можно: а) увидеть; б) услышать; в) понюхать; г) попробовать; д) потрогать.

Назовите приборы, которые «помогают» человеку: а) увидеть; б) услышать; в) понюхать; г) попробовать; д) потрогать.

Перечислите способы, с помощью которых люди могут передавать информацию друг другу.

Перечислите виды информации в зависимости от формы ее представления.

Какая информация называются текстовой? Приведите примеры.

Какая информация называется графической? Приведите примеры.

Какая информация называется звуковой? Приведите примеры.

Какие комбинированные формы представления информации вы знаете. Обоснуйте свой ответ.

Носители информации

С древних времен человек сталкивается с необходимостью хранения информации и передачи ее из поколения в поколение. Изначально человек сохраняет сведения об объектах окружающего мира в собственной памяти. В этом случае мозг человека является носителем информации.

Носитель информации - объект, используемый для хранения и передачи информации.

Постоянное накопление большого количества сведений, необходимость их использования и передачи следующим поколениям ведет к появлению и развитию новых носителей информации.

Наши давние предки оставили нам информацию о себе и своих знаниях в виде наскальных росписей в пещерах, где они обитали. Информация передавалась и устно в виде сказаний, легенд, песен. Со временем появились более компактные носители, которые при меньших размерах позволяли сохранять больше сведений об окружающем мире: глиняные таблицы, дощечки, папирус, пергамент. Изобретение бумаги и книгопечатания открыло новую эпоху в хранении и распространении информации.

Развитие науки и техники в XIX-XX столетиях привело к появлению таких носителей, как фото- и кинопленка, граммофонные пластинки, магнитная лента, компакт-диски. В настоящее время с помощью радио, телевидения, компьютеров огромное количество сведений передается во все уголки Земли. В памяти современного компьютера можно хранить информацию любого вида: текстовую, графическую, звуковую и видеоинформацию.

Вопросы и задания:

Что такое носитель информации? Приведите примеры

Для чего используется носитель информации?

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.

Понятие информации

Слово “информация” происходит от латинского слова informatio , что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление.

Понятие “информация” в курсе информатики является базовым (основным), его нельзя дать через другие, более простые понятия. В геометрии, например, базовыми являются понятия: “точка”, “луч”, “плоскость”. Содержание базовых понятий в любой науке поясняется на примерах или выявляется путем сопоставления с содержанием других понятий.

Информация это сведения об окружающем мире, которые повышают уровень осведомленности человека.

Приведем для сопоставления также некоторые другие определения и характеристики:

Информация - содержание сообщения или сигнала; сведения, рассматриваемые в процессе их передачи или восприятия, позволяющие расширить знания об интересующем объекте.
Информация - является одной из фундаментальных сущностей окружающего нас мира.
Информация - отраженное разнообразие, то есть нарушение однообразия.
Информация - одно из основных универсальных свойств материи.
В бытовом смысле под информацией понимают те сведения, которые человек получает от окружающей природы и общества с помощью органов чувств, которые повышают его уровень осведомленности.
В науке под информацией понимается новое полученное знание. Например, математик включит в это понятие те сведения, которые человек не получал, а сам создал с помощью умозаключений.
В кибернетике понятие информация связано с процессами управления в сложных системах, та часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, в целях сохранения, развития системы;
В философском смысле - это взаимодействие, отражение, познание.
В вероятностном смысле - это сведения, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность.
В информатике информация - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты.
В технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов.

Виды информации

По способу восприятия информацию разделяют на следующие виды: визуальная, аудиальная, вкусовая, обонятельная и тактильная . Такое деление основывается на чувствах, с помощью которых информация воспринимается человеком: зрение, слух, вкус, обоняние и осязание соответственно. Научные исследования показывают, что свыше 90% информации, получаемой человеком из внешнего мира, приходится на зрение и слух, около 10% - на вкус, обоняние и осязание. Мир живой природы дает великое множество примеров, когда органы чувств (органы получения информации) достигли удивительного совершенства: зоркость глаза орла, круговое поле зрения стрекозы, тонкость обоняния и слуха диких животных. Встречаются у животных и органы чувств, которых человек не имеет. Это боковая линия у рыб, ультразвуковой "локатор" у летучих мышей. У саламандры под кожей на голове есть железа, которая способна различать солнечный свет ("третий глаз"). А у змеи между глазами и носом есть участок кожи, очень чувствительный к теплу. С помощью этого органа змея воспринимает тепловую картину мира.

Человек создает приборы, позволяющие получать информацию, которая недоступна ему в непосредственных ощущениях. Микроскопы, телескопы, термометры, спидометры - перечень, который можно продолжать и продолжать. Аналогам органов чувств человека в технических приборах соответствуют различные датчики . Получение информации называется вводом . В персональном компьютере за ввод информации отвечают специальные устройства ввода: клавиатура, сканер, дигитайзер, микрофон, мышь и многое другое.

Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств. Воспринимаемая информация поступает в виде энергетических сигналов (свет, звук, тепло) и излучений (вкус и запах), причем процесс поступления этих сигналов происходит непрерывно.

Чувствительные органы живого организма в основном по своей природе дискретны . Зрительные образы воспринимают клетки сетчатки глаза, тактильные ощущения возникают в чувствительных нейронах, запахи воспринимаются рецепторами обоняния, каждый из которых в любой момент времени находится либо в возбужденном, либо невозбужденном состоянии. Все чувственные восприятия преобразуются в организме из дискретной формы в непрерывную, причем информация хранится не в отдельных нейронах головного мозга, а распределена по нему целиком. Непрерывность представления, например, зрительной информации позволяет человеку уверенно воспринимать динамику окружающего мира. Дискретные величины принимают не все возможные, а только определенные значения, и их можно пересчитать.

В технике непрерывная информация называется аналоговой. Многие устройства, созданные человеком, работают с аналоговой информацией. Луч кинескопа телевизора перемещается по экрану, вызывая свечение точек. Чем сильнее луч, тем ярче свечение. Изменение свечения происходит плавно и непрерывно. Проигрыватель грампластинок, ртутный термометр, манометр - примеры аналоговых устройств. Некоторые бытовые приборы могут иметь как аналоговую, так и цифровую конструкцию. К примеру, тонометр - прибор для измерения кровяного давления. Существенным отличием является то, что аналоговый прибор может выдать абсолютно произвольную величину показаний (чуть больше или меньше деления), а набор показаний у цифрового прибора ограничен количеством цифр на индикаторе. Компьютер работает исключительно с дискретной (цифровой ) информацией. Память компьютера состоит из отдельных битов, а значит, дискретна. Датчики, посредством которых воспринимается информация, измеряют в основном непрерывные характеристики - температуру, нагрузку, напряжение и т.д. Встает проблема преобразования аналоговой информации в дискретную форму. Идея дискретизации непрерывного сигнала заключается в следующем. Пусть имеется некоторый непрерывный сигнал. Можно допустить, что на маленьких промежутках времени значение характеристик этого сигнала постоянно и меняется мгновенно в конце каждого промежутка. "Нарезав" весь временной интервал на эти маленькие кусочки и взяв на каждом из них значение характеристик, получим сигнал с конечным числом значений. Таким образом, он станет дискретным. Непрерывная величина часто ассоциируется с графиком функции, а дискретная - с таблицей ее значений.

Такой процесс называется оцифровкой аналогового сигнала , а преобразование информации - аналого-цифровым преобразованием . Точность преобразования зависит от величины дискретности - частоты дискретизации: чем выше частота дискретизации, тем ближе цифровая информация к качеству аналоговой. Но и тем больше вычислений приходится делать компьютеру и тем больше информации хранить и обрабатывать. Классификация информации

Информацию можно условно делить на различные виды, основываясь на том или ионом ее свойстве или характеристике, например по способу кодирования, сфере возникновения, способу передачи и восприятия и общественному назначению и т.д..

По способу кодирования

По способу кодирования сигала информацию можно разделить на аналоговую и цифровую. Аналоговый сигнал информацию о величине исходного параметра, о котором сообщается в информации, представляет в виде величины другого параметра, являющегося физической основой сигнала, его физическим носителем. Например, величины углов наклона стрелок часов - это основа для аналогового отображения времени. Высота ртутного столбика в термометре - это тот параметр, который дает аналоговую информацию о температуре. Чем больше длина столика в термометре, тем больше температура. Для отображения информации в аналоговом сигнале 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, чаще всего только два. Например, в основе записи информации в ЭВМ применяются два состояния физического носителя сигнала - электрического напряжения. Одно состояние - есть электрическое напряжение, условно обозначаемое единицей (1), другое - нет электрического напряжения, условно обозначаемое нулем (0). Поэтому для передачи информации о величине исходного параметра необходимо использовать представление данных в виде комбинации нулей и единиц, т.е. цифровое представление. Интересно, что одно время были разработаны и использовались вычислительные машины, в основе которых стояла троичная арифметика, так как в качестве основных состояний электрического напряжения естественно взять три следующие: 1) напряжение отрицательно, 2) напряжение равно нулю, 3)напряжение положительно. До сих пор выходят научные работы, посвященные таким машинам и описывающие преимущества троичной арифметики. Сейчас в конкурентной борьбе победили производители двоичных машин. Будет ли так всегда? Приведем некоторые примеры бытовых цифровых устройств. Электронные часы с цифровой индикацией дают цифровую информацию о времени. Калькулятор производит вычисления с цифровыми данными. Механический замок с цифровым кодом тоже можно назвать примитивным цифровым устройством.

По сфере возникновения

По сфере возникновения информацию можно классифицировать следующим образом. Информацию, возникшую в неживой природе называют элементарной, в мире животных и растений - биологической, в человеческом обществе - социальной. В природе, живой и неживой, информацию несут: цвет, свет, тень, звуки и запахи. В результате сочетания цвета, света и тени, звуков и запахов возникает эстетическая информация. Наряду с естественной эстетической информацией, как результат творческой деятельности людей возникла другая разновидность информации - произведения искусств. Кроме эстетической информации в человеческом обществе создается семантическая информация, как результат познания законов природы, общества, мышления. Деление информации на эстетическую и семантическую очевидно очень условно, просто необходимо понимать, что в одной информации может преобладать ее семантическая часть, а в другой эстетическая.

По способу передачи и восприятия

По способу передачи и восприятия информацию принято классифицировать следующим образом. Информация, передаваемая в виде видимых образов и символов называется визуальной; передаваемая звуками - аудиальной; ощущениями - тактильной; запахами - вкусовой. Информация, воспринимаемая оргтехникой и компьютерами называется машинно-ориентированной информацией. Количество машинно-ориентированной информации постоянно увеличивается в связи с непрерывно возрастающим использованием новых информационных технологий в различных сферах человеческой жизни.

По общественному назначению

По общественному назначению информацию можно подразделять на массовую, специальную и личную. Массовая информация подразделяется в свою очередь на общественно-политическую, обыденную и научно-популярную. Специальная информация подразделяется на производственную, техническую, управленческую и научную. Техническая информация имеет следующие градации:

станкостроительная,

машиностроительная,

инструментальная...

Научная информация подразделяется на биологическую, математическую, физическую...
По форме представления

Текстовая информация, которая содержится в печатных или письменных документах или отображается техническими устройствами в виде текста.
Графическая картины, рисунки, фотографии, графики, схемы, видеоизображение на экране телевизора или компьютера.
Звуковая устная речь, музыка, шумовые эффекты.
Числовая наборы числовых данных.
Управляющая команды и инструкции, которые передаются определенным исполнителям (людям, животным, роботам, станкам с ЧПУ, компьютерам).
Мультимедийная информация, которая содержит в себе несколько видов информации (кино).

Свойства информации

Информация необходима человеку не вообще, а конкретно в нужное время для ориентирования в окружающем мире и принятия решений о дальнейших действиях.

Чтобы информация способствовала принятию правильных решений, она должна характеризоваться следующими свойствами:

полезность или релевантность (соответствие запросам потребителя);
достоверность (истинность положения дел, отсутствие скрытых ошибок);
полнота (достаточно для понимания и принятия решения);
актуальность или своевременность (важность для настоящего времени);
доступность (возможность ее получения данным потребителем);
защищенность (невозможность несанкционированного использования или изменения);
эргономичность (удобство формы или объема с точки зрения данного потребителя);
объективность (не зависит от чьего-либо мнения);
понятность (понятно выражена).
Полнота (информация полна, если ее достаточно для принятия решений)
Точность (определяется степенью близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления)

Свойства информации подразделяются на:

Атрибутивные;

Прагматические;

Динамические.

Атрибутивные - это те свойства, без которых информация не существует. Прагматические свойства характеризуют степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики. Динамические свойства характеризуют изменение информации во времени.

Дискретность

Атрибутивным свойствам информации, на которое необходимо обратить внимание, является свойство дискретности. Содержащиеся в информации сведения, знания - дискретны, т.е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака.

Непрерывность

Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым способствуя поступательному развитию и накоплению. В этом находит свое подтверждение еще одно атрибутивное свойство информации - непрерывность.

Смысла и новизна

Прагматические свойства информации проявляются в процессе использования информации. В первую очередь к данной категории свойств отнесем наличие смысла и новизны информации, которое характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя.

Полезность

Полезной называется информация, уменьшающей неопределенность сведений об объекте. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации. Встречается применение термина полезности информации для описания, какое влияние на внутреннее состояние человека, его настроение, самочувствие, наконец здоровье, оказывает поступающая информация. В этом смысле полезная или положительная информация - это та, которая радостно воспринимается человеком, способствует улучшению его самочувствия, а отрицательная информация угнетающе действует на психику и самочувствие человека, может привести к ухудшению здоровья, инфаркту, например.

Ценность

Следующим прагматическим свойством информации является ее ценность. Необходимо обратить внимание, что ценность информации различна для различных потребителей и пользователей.

Кумулятивность

Свойство кумулятивности характеризует накопление и хранение информации.

Рост информации

Прежде всего необходимо отметить свойство роста информации. Движение информации в информационных коммуникациях и постоянное ее распространение и рост определяют свойство многократного распространения или повторяемости. Хотя информация и зависима от конкретного языка и конкретного носителя, она не связана жестко ни с конкретным языком ни с конкретным носителем. Благодаря этому информация может быть получена и использована несколькими потребителями. Это свойство многократной используемости и проявление свойства рассеивания информации по различным источникам.

Старение

Среди динамических свойств необходимо также отметить свойство старения информации.