Інформаційні процеси

Під інформаційними процесами розуміють сукупність послідовних дій (операцій), які виконуються над інформацією з метою досягнення певного результату. Інформація як об'єкт нематеріальної природи проявляється якраз у інформаційних процесах, а самі процеси завжди протікають у системах – біологічних, соціальних тощо. Властивим для інформаційних процесів є існування у них джерела інформації та її споживача.

До інформаційних процесів відносять такі процеси:

створення інформації;

представлення (подання) інформації;

зберігання інформації

передавання інформації

пошук інформації

перетворення інформації

захист інформації.

Представлення інформації. Як було сказано вище, інформація – це відомості про об’єкти та явища оточуючого середовища, вона, маючи нематеріальну природу, може бути збереженою за допомогою матеріальних носіїв. Такі відомості, зафіксовані на носіях, називають даними. З цієї точки зору, інформація представляє собою дані, які сприймаються, (усвідомлюються).

Представлення інформації полягає у її перетворенні в дані у вигляді, зручному для подальшої обробки. Одні і ті самі дані можуть бути представленими у різних формах та різними способами. Наприклад, рукопис може бути видрукуваним і виданим у вигляді традиційної книги, аудіозапису або електронного файлу. Разом з тим, і книга, і аудіозапис, і вміст файлу можуть бути представленими на різних мовах.

Для представлення даних у певній формі виконують кодування інформації – її перетворення у послідовність символів (або сигналів) за правилами, які визначають, яким елементарним одиницям даних відповідають конкретні символи. Сукупність символів, які використовуються при кодуванні даних, називають алфавітом.

Передавання інформації. Передавання інформації – це процес одержання інформації споживачем від джерела за допомогою носія через його поширення у деякому середовищі. Інформація, що передається, повинна бути представлена у вигляді даних, які в такому випадку називають повідомленням. В якості носія інформації можуть виступати або матеріальні об‘єкти (папір, магнітний або оптичний диск), або фізичні процеси (протікання струму, поширення акустичних або електромагнітних (радіо- або оптичних) хвиль). Фізичні процеси, що представляють собою носії даних, називають сигналами.

Для того, щоб фізичний процес можна було використати в якості носія даних, певний його параметр (або одразу декілька параметрів) повинен змінюватись у відповідності з повідомленням, яке передається. У комунікаційних технологіях для передачі даних в якості сигналів в основному використовуються процеси поширення електричних імпульсів та електромагнітних хвиль радіо- та оптичного діапазону, на рівні побутової/виробничої комунікації додатково використовуються акустичні хвилі. В якості середовищ поширення сигналів використовується або оточуючий простір, або штучні електричні та волоконнооптичні кабельні лінії зв‘язку.

В залежності від характеру зміни значення параметру, за допомогою якого відбувається кодування повідомлення у сигналі, розрізняють аналогові та цифрові сигнали. У аналогового сигналу той чи інший параметр змінюється у часі неперервно, такі сигнали можуть використовуватись для представлення величин, які так само неперервно змінюються у часі (наприклад, температури, гучності, швидкості, тиску тощо) і можуть приймати будь-які значення на деякому інтервалі. Ввести такий сигнал у ЕОМ неможливо, оскільки на будь-якому часовому інтервалі він має безкінечну кількість значень, у відповідність яким можна поставити числа безкінечної розрядності. Аналогові сигнали передаються на великі відстані, проте вони піддаються дії завад, в результаті чого спотворюються.

Параметр цифрового сигналу на скінченних часових інтервалах характеризується сталими значеннями з скінченної множини можливих значень. Послідовність цих значень, закодованих певним способом, якраз і представлятиме цифровий сигнал. Цифрові сигнали можуть використовуватись для представлення дискретних величин (чисельність популяції певного виду, заряд іону тощо). Крім того, можливим і часто використовуваним є перетворення аналогових сигналів у цифрові. З цією метою спочатку виконують дискретизацію аналогового сигналу за часом: його замінюють на послідовність відліків – значень аналогового сигналу у моменти часу, що відстоять один від одного на проміжок ∆t – інтервал дискретизації.

Рис.1. Аналоговий сигнал Рис. 2. Дискретизація аналогового сигналу за часом з інтервалом дискетизації ∆t. Червоні вертикальні лінії – це відліки аналогового сигналу.

П ісля цього виконують квантування відліків за рівнями: всю область значень сигналу ділять на рівні, що відстоять один від одного на крок квантування ∆, відліки дискретного сигналу порівнюють з рівнями квантування і кожному відліку ставлять у відповідність найближчий рівень квантування. Цифровий сигнал одержується шляхом формування для кожного квантованого дискретного відліку імпульсу тривалості ∆t з рівнем, що відповідає його рівню квантування.

Рис. 3. Квантування дискретних відліків за рівнями. Рис.4.Формування цифрового сигналу. Червона

Зелені вертикальні лінії вказують на рівні лінія – це цифровий сигнал.

квантування для відповідних їм дискретних відліків

аналогового сигналу

Кожному рівню квантування можна приписати число (його порядковий номер), тому цифровий сигнал можна представити послідовністю чисел – порядкових номерів рівнів квантування імпульсів, з яких він складається. На практиці ці числа представляють у двійковій системі числення, і цифровий сигнал формують відповідно до цього представлення. Одержувані сигнали називають двійковими цифровими сигналами. Такі сигнали порівняно легко можна ввести до ЕОМ і застосувати до їх обробки математичні методи.

Так, зображеному на рисунку 4 цифровому сигналу відповідає числова послідовність:

2, 2, 3, 5, 7, 9, 11, 11, 11, 8, 5, 3, 2, 4, 6, 9, 11, 13, 12, 10.

Цій послідовності десяткових чисел відповідатиме наступна послідовність двійкових чисел:

0010, 0010, 0011, 0101, 0111, 1001, 1011, 1011, 1011, 1000, 0101, 0011...

Д ля цієї послідовності можна сформувати відповідний їй двійковий цифровий сигнал:

Цифрові сигнали складніше, в порівнянні з аналоговими, передавати на великі відстані, вони так само спотворюються під дією завад, проте за формою спотвореного сигналу легко відновлюється форма вихідного сигналу.

Пошук інформації полягає у здобутті, видобутку потрібної інформації, з деякого її масиву – сховища інформації. В процесі пошуку інформації може зустрічатись різна інформація, як корисна, так і некорисна, як достовірна, так і хибна тощо. Ефективність пошуку визначається як і способом зберігання інформації у сховищі, так і конкретними методами пошуку.

Автоматизований пошук інформації виконується інформаційно-пошуковими системами на основі запитів.