Глава 2. Основные понятия и методы теории информации и кодирования

§ 2. 1. Информация и её свойства

Так как понятие “информация“ занимает центральное место в информатике, то является естественным начать изучение её математических основ с методов и моделей количественной оценки информации. Для теоретической информатики информация играет такую же роль, как и вещество в физике. И подобно тому, как веществу можно приписывать довольно большое количество характеристик: массу, заряд, объем и т.д., так и для информации имеется пусть и не столь большой, но достаточно представительный набор характеристик. Как и для характеристик вещества, так и для характеристик информации имеются единицы измерения, что позволяет некоторой порции информации приписывать числа – количественные характеристики информации. Как уже отмечалось в предыдущей главе, на сегодняшний день известны следующие методы измерения информации:

• объёмный;

• энтропийный;

• алгоритмический.

Объём информации в сообщении – это количество символов в сообщении. В вычислительной технике вся обрабатываемая и хранимая информация вне зависимости от её природы (число, текст, отображение) представлена в двоичной форме (с использованием алфавита, состоящего всего из двух символов 0 и 1). Энтропийный метод измерения информации основан на том, насколько уменьшается неопределенность (энтропия) какого-то события, после получения этой информации. Под алгоритмом всегда понимается процедура, которая позволяет путем выполнения последовательности элементарных шагов получить однозначный результат. Описание той или иной процедуры (количество шагов приводящих к результату) характеризуется различной сложностью и также имеет количественный аспект.

В информационно-аналитической работе большое значение имеют количественные оценки имеющегося информационного ресурса, которые позволяют снизить его избыточность и малоинформативность. Для того чтобы выделять их эффективно необходимо знать основы представления и преобразования информации в электронно-вычислительных машинах. Эти вопросы мы и рассмотрим в настоящей главе.

I. Понятие и классификация информации

Любая система, как социально-экономическая, так система живой природы, действует в постоянной взаимосвязи с внешней средой – системами более высокого или более низкого уровня. Взаимосвязь осуществляется посредством информации. Универсальной является не только схема функционирования любой системы управления, но и понятие информации.

В теории информации и кибернетике под информацией понимается не каждое сообщение, а лишь такое, которое содержит неизвестные ранее его получателю факты, дополняющие его представление об изучаемом или анализируемом объекте (процессе). Другими словами, информация – это сведения, которые должны в большей или меньшей степени уменьшить существующую до их получения неопределённость у получателя, пополнить систему его понимания исследуемого объекта полезными сведениями (рис.2.1).

- числовая; - детерминированная; - статическая;

- тестовая; - случайная; - динамическая;

- графическая; - вероятностная. - квазидинамическая.

- аудио;

- видео. - политическая;

- техническая;

Растровая; Логическая; - военная;

Матричная; Символьная. - экономическая.

Векторная.

Рис. 2.1. Классификация информации

Так как информация очень разнообразна по содержанию и виду обслуживаемой ею человеческой деятельности (политическая, военная, научная, производственная, управленческая, медицинская, экономическая, экологическая и правовая и др.), то каждый вид информации имеет свои особенные технологии обработки, смысловую ценность, формы представления и отображения на физическом носителе, требования к точности, достоверности, оперативности отражения фактов, явлений, процессов.

Говоря о классификации военной информации отметим то, что она может подразделяться: а) по степени важности и достоверности (особой важности, важная (ценная), представляющая интерес, не представляющая интерес). б) по степени срочности (срочная, несрочная (молния, самолет, ОБК). в) по завершенности обработки (свéдения, данные прошедшие первичную обработку, данные прошедшие частичную обработку, данные прошедшие полную обработку) и другие виды. Все эти виды оцениваются с точки зрения пользователя этой информации.

Таким образом, мы определили, что основное свойство любой информации это её способность устранять имеющуюся неопределённость в знаниях о каком-либо объекте или явлении. Результатом накопления информации, в идеальном варианте (в практической жизни не достижим), должны стать полные, достоверные сведения об изучаемом объекте. На этом и сосредотачивается деятельность всех познавательных действий человека, в том числе и специалиста аналитической службы.