5

Понятие информации

Понятие информации (с латинского – сообщение или осведомление о чем-либо) связано с моделями реальных вещей, отражающих их сущность в той степени, в кокой это необходимо для практических целей: в виде чисел, формул, символов, чертежей и других абстрактных характеристиках, однако проявляется всегда в виде сигналов.

Циклы обращения информации:

1. Восприятие – считывание сигналов, нормирование, квантование, кодирование, модуляция.

2. Передача – перенос посредством сигналов различной физической природы по механическим, гидравлическим, пневматическим, акустическим, оптическим, электрическим или электро­магнитным каналам.

3. Обработка – аналоговое или цифровое преобразование, промежуточное хранение,

4. Представление – демонстрация оператору условных изображений, содержащих качествен­ные и количественные характеристики выходной информации, воздействующие на органы чувств человека: оптические, акустические или двигательные.

5. Воздействие – сигналы, несущие информацию, производят регулирующие, управляющие или защитные действия в обьекте, если система замкнута. Разомкнутую систему называют информационной, а замкнутую - управляющей.

Основные определения.

Субьект - часть управляющей системы, оказывающая активное воздействие на ее работу.

Обьект - пассивная часть как информационной так и управляющей системы.

Сообщения – конкретные сведения, получаемые об обьекте.

Случайные сообщения – например сообщения о дополнительном экзамене.

Детерминированные сообщения – например сообщения о траектории полета запущенной ракеты.

Сообщения передаются в систему связи в непрерывном (аналоговом) или дискретном (цифровом) виде.

Канал связи – комплекс технических средств, обеспечивающих передачу и прием дискретных или непрерывных сигналов – материальных переносчиков сообщений в пространстве и времени.

Непрерывные каналы связи – радиоканал, звуковой, световой каналы;

Дискретные каналы связи – двоичный последовательный порт типа RS232C, цифровой видео интерфейс FireWire (огненный провод), Compacl PCI$

Кодирование информации –преобразование формы представления информации с целью адаптации ее передачи по каналам связи.

Декодирование – процесс обратный декодированию, заключающийся в замене принятой кодовой комбинации символами из входного алфавита.

Структурная схема системы передачи информации

Обьект управления – источник информации				Субьект управления – вычислительное устройство
		Оптимальное кодирование
Кодер источника				Декодер
		Помехоустойчивое кодирование
Кодер канала				Декодер канала
		Физическое преобразавание информации
Модулятор				Демодулятор
		Канал связи

Информационная метрика.

Информационные меры отвечают трем основным направлениям в теории информации:

1. Структурная мера – учитывает только дискретное строение информационного комплекса, как носителя неделимых элементов информации (квантов – в дискретных системах, букв алфавита – в числовых системах). Различают геометрическую, комбинаторную и аддитивную меры информации. Применяется для оценки возможностей аппаратуры (пропускная способность каналов связи, обьем запоминающих устройств и т.д.).

2. Статистическая мера – использует энтропию или меру неопределенности, учитывающую вероятность появления, а значит и информативность сообщений. Применяется для количественных оценок хранения и передачи конкретной информации в зависимости с ее статистических характеристик.

3. Семантическая мера – учитывает содержательность, целесообразность, ценность, существенность или полезность информации. Применяется при оценке эффективности логического опыта путем введения:

   1. степени истинности или ложности информации;

   2. пустой (нулевой), добротной (положительной) и дезинформацией (отрицательной);

   3. динамической энтропии - положительной информация уменьшает неопределенность ситуации, отрицательная (дезинформация) – увеличивает;

   4. функцией существенности информации для отражения степени ее важности с учетом времени и пространства;

   5. тезауруса («запас знаний») для самообучения и восстановления информации в приемнике при передаче в условиях шумов.

Геометрическая мера

Определение количества информации геометрическим методом сводится к измерению длины линии, площади или обьема геометрической модели данного информационного комплекса в количестве дискретных величин – определенных квантов или букв словаря, например метрах, фунтах, пинтах.

Если дискретные отчеты осуществляются по осям X, Y, Z соответственно через интервалы _x; _y; _z то непрерывные координаты распадаются на элементы (кванты) количество которых составляет:

m_x = X/_x; m_y = Y/_y; m_z = Z/_z;

Тогда количество информации в полном комплексе X, Y, Z , определенное геометрическим методом равно в квантах:

M = m_x m_y m_z