- •Лекция № 1
- •1. Понятие информации
- •2 Информация в адаптивной системе
- •Лекция № 2 Тема: Виды и формы представления информации. Свойства информации.
- •1 Символьная информация. Понятие о знаках и знаковых системах
- •2 Графическая информация. Понятие о спектре непрерывных сообщений
- •3 Параметрическая (числовая) информация. Дискретизация непрерывных сообщений
- •Лекция № 3 Тема: Формы адекватности информации.
- •Обработка аналоговой и цифровой информации
- •Лекция № 4
- •1. Позиционные и непозиционные системы счисления
- •Для позиционной системы счисления справедливо равенство
- •Лекция № 5 Тема: Недесятичная арифметика и её правила.
- •1. Двоичная арифметика
- •Лекция № 6
- •Методы перевода чисел
- •Перевод чисел делением на основание новой системы
- •Табличный метод перевода
- •Форматы представления чисел с фиксированной плавающей запятой
- •Знаковая часть
- •Лекция № 7
- •Лекция № 8 Тема: Параметры измерения информации.
- •Лекция № 9
- •1. Измерение информации в быту (информация как новизна).
- •2. Измерение информации в технике (информация – любая хранящаяся, обрабатываемая или передаваемая последовательность знаков).
- •Лекция № 10
- •Лекция № 11
- •Лекция № 12
- •Лекция № 13 Тема: Данные и их кодирование. Принципы кодирования и декодирования.
- •1. Коды: прямой, обратный, дополнительный.
- •1 1 1 1 1 1 1 1 Знак числа «-»
- •Лекция № 14
- •1. Классификация методов шифрования информации
- •2. Общие принципы построения блочных шифров
- •Лекция № 15 Тема: Характеристика процесса передачи данных. Режимы и коды передачи данных
- •Структурная схема системы передачи информации.
- •Получатель
- •Линия связи
- •Классификация сигналов по дискретно-непрерывному признаку.
- •Квантование и кодирование сигналов
- •Квантование по уровню
- •Квантование по времени
- •Лекция № 16 Тема: Каналы передачи данных. Способы передачи цифровой информации.
- •Характеристики каналов передачи данных
- •Современные технические средства обмена данными и каналообразующая аппаратура
- •Лекция № 17 Тема: Пропускная способность канала связи. Теорема Шеннона
- •4. Пропускная способность непрерывного канала с помехами
- •Лекция № 18 Тема: Методы повышения помехозащищенности и помехоустойчивости передачи и приема данных.
- •I группа – основана на выборе метода передачи сообщений.
- •II группа – связана с построением помехоустойчивых приемников.
- •Лекция № 19 Тема: Понятие об оптимальном кодировании информации
- •Лекция № 20
- •Лекция № 21 Тема: Кодирование графической информации.
- •Лекция № 22 Тема: Кодирование звуковой информации. Кодирование видеоинформации
- •1. Кодирование звуковой информацию
- •2. Кодирование видеоинформации.
- •Лекция № 23 Тема: Сжатие графической и видеоинформации. Методы сжатия.
- •Обзор подходов к сжатию информации
- •2. Эффективное посимвольное кодирование для сжатия данных.
- •3 Сжатие информации с учетом цепочек символов по Лемпелю-Зиву.
- •4 Сжатие изображений по блочному алгоритму jpeg.
- •Лекция № 24
- •1. Архиваторы
- •2. Основные виды программ-архиваторов
- •3. Способы управления программой-архиватором
Лекция № 1
Тема: Введение. Понятие информации. Информация и данные.
1. Понятие информации
Вопрос о сущности информации возникает у учителей и преподавателей, когда надо ученику объяснить, почему в учебниках такое разнообразие, информация – это свойство материи, сигнал, знания, байт, символ, смысл, данные и вообще неопределяемое понятие.
Информацию можно определить как набор сообщений об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности и не полноты знаний.
Термин информация происходит от латинского informatio, что означает разъяснение, осведомление, изложение. Сообщение в свою очередь является формой представления информации в виде речи, текста, изображения, графиков, таблиц, видеоизображения, звука и т. п.
В широком смысле информация – это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, людьми и машинами, живой и не живой природой. Данное определение не претендует на полноту и законченность так как информация относится к наиболее фундаментальным понятиям таким как материя, поле, энергия, которые лишь описываются и трактуются.
Информация, как любой объект или явления, имеет три составляющие: сущность, определение и термин.
Рассмотрим гипотезу, основанную на разделении понятия «информация» на два: «данные» и «смысл», т.к. смысл в этой паре является главным, то смысл, назовем «информацией».
С точки зрения философии информация – наиболее общее понятие наряду с материей. Можно сказать, что она отражает организацию материи. При этом информация не только пассивно характеризует структуру материи, но и способна активно создавать и воспроизводить эту структуру. Например, любой созданный человеком объект первоначально существует в виде идеи (образа) в голове его творца, а свойства самого человека в значительной степени запрограммированы информацией, хранящейся в его геноме.
“Антиподом” информации, характеризующей стуктурированность материи является энтропия, которая отражает ее неупорядоченность (“хаоc”).
Упорядоченность и хаос (и, соответственно, энтропия и информация) в видимой вселенной непрерывно перетекают друг в друга: например, строить – означает упорядочивать, а разрушать – вносить беспорядок. Но “есть время собирать камни и время разбрасывать камни”. Исходя из этого существует предположение о “законе сохранения” количества информации во Вселенной. Однако, есть и прямо противоположная точка зрения: след всего, что происходит, неуничтожим на “тонких уровнях” организации материи, так что информация постоянно накапливается.
2 Информация в адаптивной системе
Упомянутый выше подход к информации можно считать наиболее общим, однако, он мало что дает в практическом плане. Понятия количества, значения и ценности информации приобретают смысл, если в рассмотрении появляется субъект – система, которая эту информацию использует. Такой системой может быть, например, живой организм, сообщество людей или компьютер, управляющий некоторым агрегатом.
Система всегда существует в определенной среде. Чтобы решать свои задачи она должна иметь собственную модель среды и постоянно корректировать ее на основе получаемых сведений (адаптировать). В рамках такого подхода информация есть «представление субъекта об окружающей среде». Напротив, энтропия – неопределенность в таком представлении. Появление новых сведений снимает часть неопределенности и энтропия (“незнание”) заменяется информацией (“знанием”).
Обратите внимание, что информация (как “представления субъекта”) сама по себе не материальна, однако, она всегда имеет материальные носители: сигналы, которые ее переносят или параметры элементов, с помощью которых она хранится. Сигналы служат носителями информации при восприятии ее из среды и при передаче от одного субъекта другому (при этом “другой субъект” представляется во “внутренней модели”, как элемент среды). Обратите внимание, что из многообразных физических воздействий среды на субъекта сигналами будут лишь те, из которых субъект получает информацию.
Контрольные вопросы:
Что понимают под информацией?
Что такое «информация» с точки зрения философии?
Какое понятие является антиподом информации?
Дайте пояснение понятию «модель среды».
Для чего служат сигналы?
