2. Понятие количества информации

Количество информации – это числовая характеристика сигнала, отражающая ту степень неопределенности (неполноту знаний), которая исчезает после получения сообщения в виде данного сигнала.

Эту меру неопределенности в теории информации называют энтропией.

Если после получения сообщения достигается полная ясность в каком-то вопросе, говорят, что была получена полная (исчерпывающая) информация.

И, наоборот, если после получения сообщения неопределенность осталась прежней, значит, информации получено не было (нулевая информация).

Таким образом, между понятиями информация, неопределенность и возможность выбора существует тесная связь.

Так, любая неопределенность предполагает возможность выбора, а любая информация, уменьшая неопределенность, уменьшает и возможность выбора. При полной информации выбора нет.

Пример. При бросании монеты равновероятно выпадение "орла" и "решки" (начальная неопределенность: 2 возможности). После падения монеты достигается полная ясность и неопределенность исчезает (=0).

Этот пример относится к событиям, для которых корректен вопрос типа "да-нет" и количество информации, получаемое при ответе на такой вопрос, равно 1 биту (ибо меньшую информацию получить невозможно).

Другие модели получения такого же количества информации – электролампа, двухпозиционный выключатель, диод, магнитный сердечник ("включен" – 1, "выключен" - 0).

Для системы из двух лампочек возможны следующие состояния: Лампа А 0 0 1 1

Лампа Б 0 1 0 1.

Теперь для получения полной информации о состоянии системы задают два вопроса типа "да-нет" по каждой лампочке соответственно. Тогда количество информации в системе определяется уже в 2 бита, а число возможных состояний системы = 4. Для трех лампочек задают 3 вопроса, получая 3 бита информации, а количество состояний = 8.

Связь между количеством информации и числом состояний системы устанавливается формулой Хартли: i=log₂N,

где i – количество информации в битах, а N – число возможных состояний.

2. Информационные процессы

В ходе эволюции человечества просматривается устойчивая тенденция к автоматизации информационных процессов.

1. Сбор информации – деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор производится человеком или с помощью технических средств и систем – аппаратно.

Например, пользователь получает информацию о движении поездов сам, изучив расписание, либо от другого человека, либо через документы, составленные этим человеком, либо с помощью технических средств (автоматическая справка, телефон и т.д.). Задача сбора не может быть решена в отрыве, например, от задачи обмена (передачи) информацией.

2. Обмен информацией – процесс, при котором источник передает, а получатель – принимает информацию. В результате обмена устанавливается "информационный баланс", при котором в идеальном случае получатель располагает той же информацией, что и источник.

Обмен производится с помощью сигналов (материальный носитель). Источник – любой объект реального мира, обладающий определенными свойствами и способностями. Если это объект неживой природы, то он вырабатывает сигналы, непосредственно отражающие его свойства. Если это человек, то дополнительно он может вырабатывать сигналы в целях обмена информацией.

3. Накопление информации – процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации. Принятую информацию получатель может использовать неоднократно, зафиксировав ее предварительно на материальном носителе (магнитном, фото, кино и т.д.). При этом часть информации может быть ценной или часто используемой, а другая часть может потребоваться в дальнейшем.

3. Хранение информации – процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки.

3. Обработка информации – упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения.

3. Выдача информации – после решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Выдача производится, как правило, с помощью внешних устройств в виде текстов, таблиц, графиков, изображений.