Перечень вопросов по дисциплине «Теория информационных процессов и систем»
-
Основные цели и задачи теории информационных процессов и систем. Характеристики информационных барьеров в развитии общества.
ЦЕЛИ ТИПИС
1) определение общей структуры систем,
2) определение взаимодействия между подсистемами и элементами,
3) учет влияния внешней среды,
4) выбор оптимальной структуры системы,
5) выбор оптимальных алгоритмов функционирования системы.
Целью преподавания ТИПиС – обучение студентов основным принципам и методам изучения и построения информационных систем, необходимых для обеспечения эксплуатации, проектирования и исследования систем различной природы, в том числе технических, экологических, социально-экономических и др.
ЗАДАЧИ ТИПИС
Изучение структуры информационных систем, базовые принципы и методы их построения, а также состояние, основные направления и тенденции их развития. Кроме этого студенты должны приобрести навыки логического анализа и математического описания информационных процессов и систем.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ БАРЬЕРЫ
1 барьер был достигнут в тот период, когда экономические связи полностью замыкались в рамках, ограниченных коллективом (род, семья, племя), и сложность управления этим коллективом стала превосходить способности одного человека. Это вызвало изменения в технологии управления которая, состояла в изобретении двух механизмов управления экономикой: первый – создание иерархической системы управления (руководитель заводит себе помощников); второй – введения правил взаимодействия между людьми и социальными коллективами.
2 барьер связан с ограниченной способностью к переработке информации у всего населения страны – сложность задач управления экономикой растет быстрее числа занятых в ней людей.
-
Основные понятия теории информационных процессов и систем: информация и ее свойства, меры информации, фазы обращения информации, энтропия, система и ее свойства, канал передачи информации, сигнал, кодирование, помеха, шум.
ИНФОРМАЦИЯ
Под “информацией” понимают не объекты и процессы, а их представительные характеристики (параметры, отражение в виде чисел, формул, описаний, чертежей, символов и других абстрактных характеристик). Информация может быть отнесена к категории абстрактных объектов, подобных математическим формулам, но она всегда проявляется в материально–энергетической форме в виде сигналов.
Информация
1) Сообщение, осведомление о положении дел, сведения о чем-либо, передаваемые людьми.
2) Уменьшаемая неопределенность в результате получения сообщения.
3) Сообщения, непрерывно связанные с управлением, сигналы в единстве семантических, прагматических, синтаксических характеристик.
4) Передача, отражение разнообразия в любых объектах и процессах . (живой и неживой природы).
5) Данные, которые обрабатываются PC и могут быть выведены в форме удобной для пользователя. В данном определении между данными и информацией поставлен знак равенства.
6) ISO (в процессах обработки данных в офисных машинах): значение, которое человек приписывает данным на основе имеющихся соглашений.
ВИДЫ И СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ
Качество – обобщенная положительная характеристика информации, отражающая степень ее полезности для пользователя. Получатель информации сталкивается со следующими ситуациями:
–часть информации соответствует его запросу, его требованиям. Такую информацию называют релевантной, а часть, которая не соответствует запросу – не релевантной.
–вся информация релевантна, но ее недостаточно для принятия решений потребителем. Если получателю информации достаточно, то ее называют полной.
–полученная информация несвоевременна.
–часть информации, признанной потребителем релевантной может оказаться недостоверной, т.е. содержащей скрытые ошибки.
–информация недоступна.
–информация подвержена “нежелательному использованию” и изменению со стороны других пользователей.
–информация имеет неудобные для потребителя форму и объем.
Релевантность – способность информации соответствовать запросам потребителей.
Полнота – свойство информации исчерпывающе характеризовать отображаемый объект или процесс.
Своевременность – способность информации соответствовать нуждам потребителей в нужный момент времени.
Достоверность – свойство информации не иметь скрытых ошибок.
Защищенность – свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения.
Доступность – свойство, характеризующее возможность получения ее данных потребителем.
Эргономичность – свойство, характеризующее удобство формы или объема с точки зрения потребителя.
Научная информация – логическая адекватно-отображающая объективные закономерности природы, общества и мышления. Для научной информации важным свойством является адекватность.
Адекватность – однозначное соответствие отображаемому объекту или явлению.
ЭНТРОПИЯ
Информационная энтропия — мера неопределённости или информации; мера неопределенности, снимаемая с системы при получении ею сообщения.
МЕРЫ ИНФОРМАЦИИ
Синтаксическая мера информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту. На этом уровне объем данных в сообщении измеряется количеством символов в этом сообщении.
Семантическая мера информации используется для измерения смыслового содержания информации. Наибольшее распространение здесь получила тезаурусная мера, связывающая семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Тезаурус — это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система. Максимальное количество семантической информации потребитель получает при согласовании ее смыслового содержания со своим тезаурусом, когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее не известные сведения. С семантической мерой количества информации связан коэффициент содержательности, определяемый как отношение количества семантической информации к общему объему данных.
Прагматическая мера информации определяет ее полезность, ценность для процесса управления. Обычно ценность информации измеряется в тех же единицах, что и целевая функция управления системой.
ФАЗЫ ОБРАЩЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
Генерация – информация, снимаемая с объекта с помощью датчиков.
Восприятие – формирование образа объекта, производится опознание и оценка образа. При восприятии необходимо отделить полезную информацию от шумов, что иногда не просто (радиосвязь, радиолокация и т.п.). В фазу восприятия включаются операции по подготовке информации для передачи и обработки.
Подготовка – включает предварительные операции для передачи и обработки информации (нормализация, квантование, кодирование, модуляция).
Передача – перенос информации на расстояние посредством сигналов различной физической природы по различным каналам. Прием информации на приемной стороне имеет характер вторичного восприятия со свойственными ему операциями борьбы с шумами.
Обработка – заключается в решении задач, связанных с преобразованием информации независимо от их функционального назначения.
Хранение – промежуточный этап обработки.
Представление – требуется тогда, когда в цикле обращения информации принимает участие человек. Оно заключается в представлении перед человеком условных изображений, содержащих качественные и количественные характеристики выходной информации. Для этого используются устройства, способные воздействовать на органы чувств человека.
Воздействие – состоит в том, что сигналы, несущие информацию производят регулирующие или защитные действия в самом объекте.
Система – множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство и характеризующихся определенной функцией.
Свойства системы:
Целостность
Открытость
Внутренняя неоднородность систем
Структурированность
КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Это совокупность технических средств, служащих для передачи сообщений от источника к потребителю.
ПОМЕХА
1) Это причина отклонений воспринятой информации от переданной по каналу связи источником этой информации.
2) Помеха — это тоже сигнал, но нежелательный для данной системы. В ряде случаев один и тот же сигнал для одной системы является полезным носителем информации, а для другой — помехой. Например, повторное использование частот в системах сотовой связи приводит к тому, что для одной соты сигнал является полезным, а для другой — помехой.
Кодирование – дискретизация одновременно по времени и уровню позволяет непрерывное сообщение преобразовать в дискретное (аналоговый сигнал в цифровую форму), которое затем может быть закодировано и передано методами дискретной (цифровой) техники.
Сигнал - Это материальный носитель информации, используемый для передачи сообщений. В качестве сигнала используются не сами объекты, а изменения их состояния.
Шум — беспорядочные колебания различной физической природы,
отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры.