Перечень вопросов по дисциплине «Теория информационных процессов и систем»

1. 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.

2. 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.

2. Определение понятия «система»: (цель, функция, элемент, подсистема, структура, иерархия, связь и ее виды, состояние, поведение, целостность, открытые, закрытые системы).

система – множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство и характеризующихся определенной функцией.

Под функцией понимают вещественно–энергетические и информационные отношения между входными и выходными процессами.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМЫ

Цель – данное понятие примыкает к понятиям целенаправленность, целеустремленность, целесообразность. Цель можно определить как заранее мыслимый результат сознательной деятельности человека. Понятие “цель” лежит в основе развития любых систем, включая экономические, социальные. Цели излагаются в различных программах.

Элемент системы – простейшая и неделимая часть системы. Элемент – это предел деления системы с точки зрения решения конкретной задачи и поставленной цели.

Подсистема – если элемент обладает внутренней структурой, то его называют подсистемой. Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательно на такие части, которые представляют собой компоненты, более крупные, чем элементы и в тоже время более детальные, чем система в целом.

Целостность – свойство системы не являться суммой свойств элементов системы или частей, т.е. целое не может быть сведено к простой сумме частей; свойство системы зависит от свойств компонентов, элементов, т.е. изменение в одной части вызывает изменение во всех остальных частях и во всей системе.

Закрытая система – изолирована от окружающей среды (других систем), т. е. не обменивается с ней ни информацией, ни энергией. Взаимодействие происходит только внутри системы между ее структурными компонентами.

Открытая система – функционирует, взаимодействуя с окружающей средой посредством обмена информацией и энергией.

Структура – отражает наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами, которые мало изменяются при модернизации системы и обеспечивают существенные свойства и существование системы.

–теоретико-множественное описание: матрицы, графы и языки моделирования.

–иерархия – упорядоченность компонентов по степени важности. Между уровнями иерархической структуры может существовать взаимоотношение строгого подчинения компонентов нижележащего уровня одному из компонентов вышележащего (сильная структура, иерархия типа “дерево”). Если один и тот же узел (элемент) может быть подчинен нескольким узлам вышележащего уровня, то такие структуры относят к структурам со слабыми связями.

Связь – характеризует возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы. Они характеризуют одновременно строение системы (статика) и функционирование системы (динамика). Связи характеризуются видом (характером), направлением, силой. Обратная связь является основой саморегулирования и развития систем, приспособление их к изменяющимся условиям функционирования и существования.

Обратная связь является основой саморегулирования и развития систем, приспособление их к изменяющимся условиям функционирования и существования

Состояние – характеризует мгновенную фотографию (срез, описание) в данный момент времени. Состояние определяют через входные и выходные параметры, через микропараметры, микросвойства (давление, скорость) для физических систем, себестоимость и производительность – для экономических систем.

Поведение – если система способна переходить из одного состояния в другое, то говорят, что она обладает поведением. Данным термином пользуются, если неизвестна закономерность перехода системы из одного состояния в другое.

Модель системы – описание системы, отражающее определенную группу ее свойств. Модели бывают: натурные, физические, математические и пр.

Внешняя среда – множество элементов, которые не входят в систему, но изменение их состояния вызывает изменение поведения системы.

Равновесие – способность системы в отсутствии внешних возмущающих факторов сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость – способность системы возвращаться в исходное состояние равновесия после того, как она была выведена из этого состояния под влиянием внешних возмущающих воздействий.

Цель – данное понятие примыкает к понятиям целенаправленность, целеустремленность, целесообразность. Цель можно определить как заранее мыслимый результат сознательной деятельности человека. Понятие “цель” лежит в основе развития любых систем, включая экономические, социальные. Цели излагаются в различных программах.

2. Понятие об информации. Вероятностный подход в описании информационных процессов. Единицы измерения информации. Мера Хартли.

ПОНЯТИЕ “ИНФОРМАЦИЯ”

Связано с моделями реальных объектов и процессов, в которых отражается их сущность в той степени, в какой это необходимо для практических целей. Под “информацией” понимают не сами объекты и процессы, а их представительные характеристики (параметры, отражение в виде чисел, формул, описаний, чертежей, символов и других абстрактных характеристик).

Мера Хартли определяет количество информации в сообщении. Единицы информации: бит и байт. Хартли

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД

В основе данного подхода положена следующая модель: получатель информации имеет определенные представления о возможных вариантах некоторых событий. Эти события могут быть описаны как случайные события с определенными вероятностями. Общая мера неопределенности характеризуется некоторой математической зависимостью от совокупности вероятностей наступления событий.Любая информация может рассматриваться как уменьшение неопределенности наших знаний об окружающем мире

Энтропия – количественно выраженная неопределенность состояния системы; мера неопределённости источника сообщений, определяемая вероятностями появления тех или иных символов при их передаче.

Энтропию сообщения определяют на основе следующих суждений.

Пусть источник информации передает m сообщений P(xi):

P(x1),….P(xm-1), P(xm). Тогда под энтропией H(х) понимают:

, бит.

ФОРМУЛА ХАРТЛИ

J(x)=-log_aP(x), где P(x) – вероятность наступления события x. Ели a=2, то информацию J(x), счисляют в битах, a=10 – в дитах, a=основанию натурального логарифма (e=2,7 1) – натах (нитах).

Мера Хартли определяет количество информации в сообщении.

2. Фазы обращения информации. Виды информации.

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.

ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ

Топологическая информация – геометрические образы, географические карты, объемные объекты. Топологическая информация удобна для выражения образов и ситуаций, подлежащих распознанию.

Абстрактная информация – используется в случаях научных исследований на высоком теоретическом уровне, когда необходимо обобщении, идеализация и т.д.

Безразмерная информация – q_x=X/ΔX, q_T=T/ΔT, q_N=N/ΔN. Безразмерная информация соответствует количеству элементов и получается в результате дискретизации информационного комплекса.

Техническая информация – информацию, которая передается по каналам связи и отображается на экранах дисплеев. Количество такой информации может быть вычислено и процессы, которые она отражает, подчиняется физическим закономерностям.

Научная информация – логически организованная информация, получаемая в процессе научного исследования, отображающая явления и законы природы, общества.

Лингвистическая информация – информация в виде знаков.

2. Составляющие информационного процесса: сигнал (содержание, форма), сообщение (код знаков, код слов и предложений), сведения (понятия, смысл), информация (новизна, смысл), физический, технологический, семантический, прагматический уровни информационного процесса.

Сигнал - это физический носитель сообщения о каких-либо событиях, состояниях объекта, командах управления и т. п.. Сигнал имеет две стороны: содержание и форму. Содержание определяется сообщением (информацией). Форма сигнала определяется характером изменения его параметров, в соответствии с информацией, которая подлежит передаче или хранению. Выбор той или иной формы представления информации называется кодированием и зависит от способа ее дальнейшей обработки. Обратная операция - выявление закодированной в сигнале информации - называется декодированием.

Сообщение

Код — правило (алгоритм) сопоставления каждому конкретному сообщению строго определённой комбинации символов (знаков) (или сигналов). Кодом также называется отдельная комбинация таких символов (знаков) — слово. Для различия этих терминов, код в последнем значении ещё называется кодовым словом.

Сведения

Опр:

1.Известия, сообщения о чём-л. Получить важные сведения. Представить сведения о чём-л.

Данные, характеризующие кого-, что-л. Статистические сведения. Собрать сведения.

2.Познания в какой-л. области. Элементарные сведения по физике. Эргономические сведения. Сведения по зоологии. Сведения во французском языке

Смысл

первичные преобразованные сигналы и сообщения, полученные из различных источников.

Информация – это сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии) , которые являются объектом преобразования (включая хранение, передачу и т. д. ) и используются для выработки поведения, для принятия решения, для управления или для обучения.

Смысла и новизна

Прагматические свойства информации проявляются в процессе использования информации. В первую очередь к данной категории свойств отнесем наличие смысла и новизны информации, которое характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя.

Семантический уровеньопределяет общее смысловое содержание информации, и дает возможность установить взаимосвязи между отдельными элементами информации. Семантикаизучает отношения между знаками и обозначаемыми ими объектами, не касаясь получателя знаков. Она изучает общие закономерности построения любых знаковых систем, рассматриваемых в синтактике. Различают семантику логическую и структурную. Логическая семантика рассматривает знаковые системы как средства выражения смысла, установление зависимости между структурой знакосочетаний и их выразительными возможностями. Структурная семантика — раздел структурной лингвистики, посвященный описанию смысла языковых выражений и операций над ним. Семантический анализ — совокупность операций, служащих для представления смысла текста на естественном языке в виде записи на некотором формализованном семантическом (смысловом) языке. Семантический анализ моделирует процесс понимания текста человеком. Информативность сообщения тем выше, чем более определенной становится состояние системы для получателя информации. На семантическом уровне содержательность информации основана на тезаурусе системы.

Прагматический уровеньопределяет ценность информации для принятия управленческого решения, для системы управления в целом. Прагматика изучает восприятие осмысленных выражений знаковой системы в соответствии с разрешающими способностями воспринимающего. Теоретическая прагматика рассматривает некоторые гипотезы о свойствах и строении интеллекта, которые формулируются на основе данных нейрофизиологии, экспериментальной психологии, бионики, теории персептронов и т.д. Прикладная прагматика включает в себя исследования, посвященные эмпирическому анализу понимания людьми различных языковых выражений, изучению ритмики и стихосложения, а также разработке информационно-поисковых систем.

Физический уровень информационной технологии представляет ее программно-аппаратную реализацию. При этом стремятся максимально использовать типовые технические средства и программное обеспечение, что существенно уменьшает затраты на создание и эксплуатацию ИТ. С помощью программно-аппаратных средств осуществляются базовые информационные процессы и процедуры в их взаимосвязи и подчинении единой цели функционирования. Таким образом, и на физическом уровне ИТ рассматривается как система, причем большая система, в которой выделяется несколько крупных подсистем. Это подсистемы, реализующие на физическом уровне информационные процессы обработки данных, обмена данными, накопления данных, управления данными и представления знаний.

6) Составляющие информационного процесса: сигнал (содержание, форма), сообщение (код знаков, код слов и предложений), сведения (понятия, смысл), информация (новизна, смысл), физический, технологический, семантический, прагматический уровни информационного процесса.

Информационный процесс - это совокупность процессов, происходящих в аппаратах мышления людей (инициируемых поступающими данными), и процессов обработки данных.

Сигнал – отображение сообщения, материальный носитель информации. Сигнал есть средство перенесения информации в пространстве и времени. В качестве сигнала используются не сами объекты, а их состояния. Образование сигналов заключается в изменении состояния объекта

Характеристики сигнала: динамический диапазон (Д), длительность сигнала (Т), ширина спектра (F). Основное уравнение передачи сигнала: x(t)=μ*s(t-τ)+ω(t)

Типы сигналов: 1.Детерминированный (регулярный) – сигнал, описывающийся известной функциональной зависимостью. 2.Случайный – сигнал, описываемый случайно функцией времени. 3. Реальный – совокупность случайных и детерминированных сигналов.

Для образования сигналов используются в основном три носителя: постоянное состояние, гармоническое колебание, последовательность импульсов.

Сообщение: информация, выраженная в определенной форме, т. е. то что подлежит передаче 1. Дискретное - последовательность отдельных элементов. 2.Непрерывное – физическая величина, принимающая любое значение в заданном интервале.

Сведения – сообщения, воспринимаемые человеком и (или) специальными устройствами как отражение фактов материального или духовного мира в процессе коммуникации.

Информация: 1. Сообщение, осведомление о положение дел, сведение чем-либо, передаваемое 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. 5. Данные, обрабатываемые ПК, с возможностью ввода в форме, удобной для пользователя. 6. Значения, которые человек приписывает данным на основе имеющихся соглашений.

Смысл и новизна информации - это свойство характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях, и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя.

Физический уровень – это машинный этап работы с информацией. В отличие от других уровней, он представлен программно-аппаратной реализацией. Для выполнения всех функций используется компьютерная техника. На физическом уровне информационные процессы включают уже известные нам, но обязательные подсистемы:

• подсистема обработки данных;

• подсистема обмена данных;

• подсистема накопления данных;

• подсистема управления данными;

• подсистема представления данных.,

Подсистема обработки данных реализуется с помощью программ решения задач в той предметной области, для которой создана информационная технология. В подсистему обмена данных входят комплексы программ и устройств, позволяющих реализовать вычислительную сеть и осуществить по ней передачу и прием сообщений. Подсистема накопления данных реализуется с помощью банков и баз данных.

Подсистема управления данными организуется на компьютерах с помощью программных систем управления обработки данных и организации вычислительного процесса, систем управления

вычислительной сетью и систем управления базами данных (СУБД).

Технологический уровень – завершается разработкой инфомационно-технологической схемы (модели) всей установки с выделением всех вещественно-энергетических потоков и с выделением для них информационных констант и переменных. Тем самым проводится предварительная информационная декомпозиция всех вещественно-энергетических потоков для дальнейшей детализации связей и взаимных влияний процессов.

Семантический уровень - для измерения смыслового содержания информации, т. е. ее количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение.

Прагматический уровень - отражает ценность информации для системы управления, ее полезность для выработки управленческих ре­шений. Данный уровень отражает потребительские свойства информа­ции. Если информация является ценной, поведение потребителя изме­няется в нужном направлении. Прагматический аспект проявляется только при наличии единства информации, потребителя и поставленной цели.

2. Энтропия зависимых и независимых систем.

НЕЗАВИСИМЫЕ

общая энтропия дискретных источников сообщений Х и У равна сумме энтропий источников.

H_нз(X,Y) = H(X) + H(Y), где H_нз(X,Y) – суммарная энтропия независимых систем, H(X) – энтропия системы X, H(Y) – энтропия системы Y.

ЗАВИСИМЫЕ

количество информации об источнике X определяют как уменьшение энтропии источника X в результате получения сведений об источнике Y.

H_з(X,Y) = H(X) + H(Y|X), где H_з(X,Y) – суммарная энтропия зависимых систем, H(X) – энтропия системы X, H(Y|X) – условная энтропия системы Y относительно X.

Энтропия зависимых систем меньше, чем энтропия независимых систем. Если энтропии равны, то имеет место частный случай зависимых систем – системы независимы.

H_з(X,Y) <= H_нз(X,Y) (<= – меньше или равно).

2. Информационные системы, информационный ресурс и информационная среда.

Информационные системы – раздел информатики, связанный с решением вопросов по анализу потоков информации в различных сложных системах, их оптимизации, структурирования, принципах хранения и поиска информации.

Информационная среда – набор условий для технологической переработки и эффективного использования знаний в виде информационного ресурса. Информационная среда включает: аппаратные средства, программное обеспечение, средства коммуникации и уровень подготовки кадров специалистов и пользователей, документалистику.

Информационный ресурс имеет два аспекта. 1 – информационный – наличие баз знаний и механизма их вывода. Применение таких систем основано на применении формально–логических подходов, машинных языков, модельного представления знаний. Базовое требование – математическая и логическая строгость в сочетании с простотой. 2 – восприятие и понимание процесса осознания информации человеком, установление соотношения между знаниями и информацией, переход одного во второе, а также переход знаний в социальную активнодействующую силу.

2. Структурные, статистические и семантические меры информации. Классификация информационных систем.

МЕРЫ ИНФОРМАЦИИ

Структурные меры информации подразделяются на 3 вида:

Геометрическая мера - определяют количество информации по числу информационных элементов (квантов), занимающих определенную область информационного поля.

Комбинаторная мера - количество информации измеряется числом комбинаций информационных элементов в информационной системе.

Логарифмическая мера - автором этой меры является Хартли. Выделение логарифма позволяет избавиться от главного недостатка комбинаторной меры - нелинейной зависимости количества информации от длины сообщения.

Статистические меры – оперирует понятием энтропии как меры неопределенности, то есть здесь учитывается вероятность появления тех или иных сообщений. При статическом вероятностном подходе получение конкретного количества информации рассматривается как результат определенного выбора среди возможных сообщений. Получатель информации может заранее знать или угадать ее часть. Когда приходит сообщение о часто происходящих событиях, вероятность появления которых Р стремится к единице, то такое сообщение малоинформативно. Столь же малоинформативны в среднем сообщения о событиях, вероятности которых стремятся к нулю, т.е. о почти невозможных событиях, поскольку сообщения о таких событиях поступают чрезвычайно редко.

Семантические меры – оценивают смысл, содержание информации, ее целесообразность и существенность. Целесообразность, полезность информации для решения какой-то задачи можно оценить по эффекту, который оказывает полученная информация на решение задачи. Если вероятность достижения цели увеличивается, то информацию следует считать полезной.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

по виду отображаемого объекта – технические, биологические и др.;

по виду научного направления – математические, физические, химические и т. п.;

по виду формализованного аппарата представления системы – детерминированные и стохастические;

по типу целеустремленности – открытые и закрытые;

по сложности структуры и поведения – простые и сложные;

по степени организованности – хорошо организованные, плохо организованные (диффузные), самоорганизующиеся системы.

2. Понятие о сигналах. Модуляция и демодуляция сигналов.

СИГНАЛ

Это материальный носитель информации, используемый для передачи сообщений. В качестве сигнала используются не сами объекты, а изменения их состояния.

Воздействие на объект, изменяющего его состояние только тогда приведет к образованию сигнала, когда оно производится по определенному правилу. Эта возможность может быть реализована только в том случае, если правила изменения состояния объекта известны стороне, получившей сигнал. Эти правила должны быть известны в такой степени, чтобы, опираясь на частичные сведения и анализ сигнала, полностью определить полученное сообщение. Чтобы случайно созданное состояние объекта воспринималось как сигнал, необходимо чтобы условия его создания (код помехи) совпадали с условиями создания полезного сигнала.