1.7 Информационные процессы

Информационные процессы - процессы, связанные с определенными операциями над информацией.

Существуют три вида информационных процессов: хранение, передача, обработка (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 – Классификация информационных систем

1 Хранение информации:

С хранением информации связаны следующие понятия: носи­тель информации (память), внутренняя память, внешняя память, хранилище информации.

Носитель информации – это физическая среда, непосредственно хранящая информацию. Память человека можно назвать опера­тивной памятью. Заученные знания воспроизводятся чело­веком мгновенно. Собственную память мы еще можем назвать внутренней памятью, поскольку ее носитель – мозг – находится внутри нас.

Все прочие виды носителей информации можно назвать вне­шними (по отношению к человеку): дерево, папирус, бумага, различного вида волны и т.д.

Например, носителем информации в системе «радиотрансляционная башня – радиоприемник» являются электромагнитные волны.

В системе «человек–телевизор» носителем информации являются звуковые и световые волны.

Хранилище информации - это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования (например, архивы документов, библиотеки, картотеки). Основной информационной единицей хранилища является определенный физический документ: анкета, книга и др. Под организацией хранилища понимается наличие определенной структуры, т.е. упорядоченность, классификация хранимых документов для удобства работы с ними.

Свойства хранилища информации: объем хранимой информации, надежность хранения, время доступа (т.е. время по­иска нужных сведений), наличие защиты информации.

Информацию, хранимую на устройствах компьютерной памя­ти, принято называть данными.

Организованные хранилища данных на устройствах внешней памяти компьютера принято называть базами и банками данных.

База данных содержит данные о некотором объекте (некоторых объектах).

База знаний содержит факты и правила, используемые для вывода других знаний.

2 Обработка информации:

• Общая схема процесса обработки информации.

• Постановка задачи обработки.

• Исполнитель обработки.

• Алгоритм обработки.

• Типовые задачи обработки информации.

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации.

Обработка информации – получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов.

Алгоритмом называют точное предписание, определяющее последовательность действий, обеспечивающее получение требуемого результата из исходных данных. Алгоритм может быть предназначен для выполнения его человеком или автоматическим устройством. Создание алгоритма, пусть даже самого простого, – процесс творческий.

Свойства алгоритмов:

- понятность – каждая команда должна входить в систему команд исполнителя;

- дискретность – это разбиение алгоритма на ряд отдельных законченных команд (шагов), каждая из которых должна быть выполнена прежде, чем исполнитель перейдет к выполнению следующей;

- детерминированность (точность, определенность) – команда алгоритма исполнителем должна пониматься однозначно, не должно быть двоякого толкования команды;

- результативность и конечность – за конечное число шагов алгоритм либо должен приводить к решению задачи, либо останавливаться из-за невозможности получить решение с выдачей соответствующего сообщения, либо неограниченно продолжаться в течение времени, отведенного для исполнения алгоритма, с выдачей промежуточных результатов;

- массовость – алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде и он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными.

Формы представления алгоритмов:

- словесная (записи на естественном языке);

- графическая (изображения из графических символов);

- псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения);

- программная (тексты на языках программирования).

С помощью языка программирования создается не готовая программа, а только ее текст, описывающий ранее разработанный алгоритм.

Для перевода программного кода с языка программирования высокого уровня на машинный язык требуется специальная программа – транслятор.

Трансляторы реализуются в виде компиляторов и интерпретаторов.

С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются.

Компилятор (англ. Compiler – составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется.

Интерпретатор (англ. Interpreter – истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой.

Средства обработки информации — это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер — универсальная машина для обработки информации. Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов.

• Схема обработки информации:

Исходная информация – исполнитель обработки – итоговая информация.

В процессе обработки информации решается некоторая информационная задача, которая предварительно может быть поставлена в традиционной форме: дан некоторый набор исходных данных, требуется получить некоторые результаты.

Процесс обработки - процесс перехода от исходных данных к результату.

Объект или субъект, осуществляющий обработку, называют исполнителем обработки.

Для успешного выполнения обработки информации исполнителю (человеку или устройству) должен быть известен алгоритм обработки, т.е. последова­тельность действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата.

Различают два типа обработки информации.

• обработка, связанная с получением новой информации, нового содержания знаний (решение математических задач, анализ ситуации и др.).

• обработка, связанная с изменением фор­мы, но не изменяющая содержания (например, перевод текста с одного языка на другой).

Виды обработки информации.

• кодирование – преобра­зование информации в символьную форму, удобную для ее хра­нения, передачи, обработки. Кодирование активно используется в технических средствах работы с информацией (телеграф, ра­дио, компьютеры).

• структурирование данных (внесение определенного по­рядка в хранилище информации, классификация, каталогизация данных).

• поиск в некотором хранили­ще информации нужных данных, удовлетворяющих определенным условиям поиска (запросу). Алгоритм поиска зависит от способа организации информации.