2. Понятие информации. Виды существования информации. Способы передачи информации. Единицы измерения количества информации. Свойства информации.

Слово информация произошло от латинского слова informatio, что означает разъяснение, изложение.

Информация - это отображение реального мира с помощью сведений (сообщений).

Сообщение - это форма представления информации в виде текста, речи, изображений, цифровых данных, графиков, таблиц и т.д.

Можно сказать, что информация - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды. Например, экономическая информация - это совокупность сведений, отражающих социально-экономические процессы, таможенная информация - это совокупность сведений, отражающих таможенную политику (таможенный контроль и регулирование товарообмена) на таможенной территории Респпублики Беларусь, правовая информация - это совокупность сведений, отражающих социально-правовые процессы и т.д.

Наряду с термином "информация" в информатике используется понятие "данные". Это понятие уже, чем информация, т.к. представляет отрывочные, не связанные между собой сведения. Однако в работе с компьютерными программами чаще употребляется термин "данные".

В технологическом процессе обработки данных можно выделить 4 этапа:

1. Формирование первичных данных - первичные сообщения о хозяйственных операциях, документы, содержащие нормативные и юридические акты, результаты экспериментов, например, параметры новой модели самолета или автомобиля и т.д.

2. Накопление и систематизация данных, т.е. организация такого размещения данных, которое обеспечило бы быстрый поиск и отбор нужных сведений, методическое обновление данных, защиту от искажений и т.д.

3. Обработка данных - процессы, в результате которых на основе ранее накопленных данных формируются новые виды данных - обобщающие, аналитические, рекомендательные, прогнозные и т.д. Эти данные вторичной обработки могут быть подвергнуты следующей обработке и принести более глубокие, точные обобщения.

4. Отображение данных - представление данных в форме, удобной для человека. Это вывод на печать, графические изображения (иллюстрации, графики, диаграммы и т.д.), звук и т.д.

Сообщения, формируемые на первом этапе, могут иметь разный вид: обычный бумажный документ, звук, видео, числовые данные на каком-то носителе. Как правило, носители первичной информации (физические носители, полученные от аналоговых устройств) - бумага, пластинки, кассеты, видеокассеты очень недолговечны. Компьютерные технологии предлагают принципиально новый подход - цифровое (дискретное) представление информации на магнитных и лазерных носителях. Посредством технических и программных средств ЭВМ первичные данные преобразуются в машинный код.

Данные характеризуются своим типом и множеством операций над ними. Данные в компьютере условно делятся на простые и сложные.

Примеры простых данных, которые может обрабатывать компьютер:

   

№	Типы данных	Операции
1.	Числа (числовые данные)	Все арифметические операции
2.	Тексты (символьные данные)	Замещение, вставка, удаление символов, сравнение, конкатенация строк
3.	Логические (бинарные) данные	Все логические операции (конъюнкция, дизъюнкция, отрицание и др.)
4.	Изображения: рисунки, графика, анимация (графические данные)	Операции над пикселями, из которых состоит изображение: яркость, цвет, контрастность
5.	Видео данные	Удаление фрагмента, вставка фрагмента, работа с кадрами
6.	Аудио данные	Усиление, уменьшение, удаление фрагмента, вставка фрагмента

К сложным данным относятся: массивы и списки (однотипные), структуры, записи, таблицы (разнотипные).

Система счисления - это способ наименования и изображения чисел с помощью символов, имеющих определенные количественные значения.

В зависимости от способа изображения чисел системы делятся на позиционные и непозиционные.

В позиционных системах количественное значение каждой цифры зависит от места (позиции) в числе. В непозиционных системах цифры не меняют своего количественного значения при изменении их расположения в числе. Примеры, позиционная система - арабская десятичная система (0 - 9), непозиционная - римская, где для каждого числа используется специфическое сочетание символов XIV, CXXVII и т. д. Информация в ЭВМ кодируется в двоичной и двоично-десятичной форме. В двоичной системе любое число представляется комбинацией 0 и 1, что является очень удобным с точки зрения физики (два состояния: есть сигнал или нет сигнала, включено - выключено и т.д.). Двоично-десятичная система получила широкое распространение в современных ЭВМ ввиду легкости перевода в десятичную систему и обратно. В этой системе все десятичные числа кодируются четырьмя двоичными цифрами и в таком виде записываются последовательно друг за другом. При программировании иногда используется шестнадцатеричная система. Перевод из нее в десятичную - прост. Выполняется так же как из двоичной в десятичную.

В компьютерной технике используется двоичная система счисления. Ее выбор определяется реализацией аппаратуры ЭВМ (электронными схемами), в основе которой лежит использование двоичного элемента хранения данных – триггера. Он имеет два устойчивых состояния (~ вкл., выкл.), условно обозначаемых как 0 и 1 и способен хранить минимальную порцию данных равную 1 биту. Бит выступает в качестве элементарной единицы количества или объема хранимой (передаваемой) информации безотносительно к ее содержательному смыслу.

Если взять nтриггеров, то количество всевозможных комбинаций нулей и единиц в них равно 2ⁿ. Формально появление 0 или 1 в ячейке можно рассматривать как равновероятные исходы событий, тогда, применив формулу ХартлиI = log₂ 2ⁿ = n,можно сделать вывод, что вnтриггерах можно хранитьnбит информации.

Количество информации в 1 бит является слишком малой величиной, поэтому наряду с единицей измерения информации 1 бит, используется более крупная единица 1 байт

Итак, независимо от типа информации, кодируется она в виде элементарных единиц памяти, принимающих значения 0 или 1 и называемых битами.

Бит (binary digit -bit) - это разряд, принимающий значения 0 или 1. Байт (byte)- это единица представления одного символа информации, состоящая из 8-ми бит (1байт =8 бит =2³ бит.). В компьютерной технике наименьшей адресуемой единицей является 1 байт. Байт служит также единицей измерения компьютерной информации, но когда счет идет на сотни тысяч и миллионы байт, то используются более крупные единицы, килобайты, мегабайты, гигабайты, терабайты и т.д.

1 Кбайт=1024 байт (2¹⁰) 1 Мбайт=1024 Кбайт (2²⁰) 1 Гбайт=1024 Мбайт (2³⁰) 1 Тбайт=1024 Гбайт (2⁴⁰).

В битах, байтах, килобайтах, мегабайтах и т.д. измеряется также потенциальная информационная ёмкость оперативной памяти и запоминающих устройств, предназначенных для хранения данных (жесткие диски, дискеты, CD-ROM и т.д.).

Для представления символов используются кодовые таблицы, в которых каждой букве, цифре или служебным знакам соответствует какой-либо код - десятичное число в диапазоне от 0 до 255. Таким образом, можно закодировать 256 символов, поскольку каждый символ - это 8 разрядов, то число возможных перестановок  равно 2⁸=256. Во всем мире в качестве стандарта принята таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange), в которой кодируется ровно половина символов от 0 до 127.

Вторая половина не определена американским стандартом и предназначена для размещения символов национальных алфавитов (в частности кириллицы), псевдографических символов и некоторых математических знаков. Таким образом, кодовая таблица ASCII состоит из основного стандарта и расширенного стандарта, который для различных операционных систем может различаться. Основной стандарт содержит десятичные коды от 0 до 127 (или шестнадцатеричные коды 00 - 7F), расширенный - десятичные коды от 128 до 255 (или шестнадцатеричные коды 8F - FF).

Основной стандарт
0                   Цифры, знаки	Буквы латинского алфавита  127

   

Расширенный стандарт DOS		Расширенный стандарт WIN
128  Буквы национальных алфавитов	Символы псевдографики                               255	128  Символы псевдографики	Буквы национальных алфавитов                                                 255

Например, "0" - соответветствует десятичному коду 00, "." - соответветствует десятичному коду 46, латинская буква "А" - соответствует десятичному коду   65, строчная буква "q" - соответствует десятичному коду 113. Основной стандарт является общепринятым в мире, а расширенный в зависимости от операционной системы может меняться, поэтому для кодирования русских букв существуют и другие кодовые таблицы, например КОИ - 8 (код для обмена информацией).  В настоящее ведущими фирмами предложена новая система кодировки символов Unicode (Universal Code), в которой каждый символ кодируется не одним, а двумя байтами, один из которых содержит сведения о языке принадлежности символа. Правда, объем информации увеличивается вдвое, но зато можно избавиться от множества перекодировщиков.

Качественные свойства информации

Репрезентативностьинформации связана с правильностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта.

Содержательностьинформации отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных, т.е.С увеличением содержательности информации для получения одних и тех же сведений требуется преобразовывать меньший объем данных.

Достаточность (полнота)информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав. Это понятие связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

Доступность информации восприятию пользователя обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Это достигается, например, путем согласования ее семантической формы с тезаурусом пользователя.

Актуальность информации определяется степенью сохранения информации для управления в момент ее использования и зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

Своевременность информации означает ее поступление не позже заранее назначенного времени, согласованного с временем решения поставленной задачи.

Точностьинформации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.

Достоверностьинформации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью.

Устойчивостьинформации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. Это свойство также как и репрезентативность обусловлено выбранной методикой отбора информации и ее формирования.