2. Информация. Передача информации. Информационные каналы.

Термин информация происходит от латинского informatio (разъяснение, осведомление, изложение). С позиций материалистической философии информация есть отражение реального мира с помощью неких сведений – сообщений, которые имеют форму представления в виде речи, текста, изображений, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п. В широком смысле слова информация - это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведений между людьми, а также обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами.

Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся степень неопределенности, неполноту знаний о них.

Информатика рассматривает информацию как концептуально связанные между собой сведения, данные, понятия, изменяющие наши представления об явлении или объекте окружающего мира. Наряду с информацией в информатике часто употребляется понятие данные..

Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. В том случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности о чем-либо, данные превращаются в информацию. Поэтому можно утверждать, что информацией являются используемые данные.

В зависимости от области знания существуют различные подходы к определению понятия информации.

В неживой природе понятие информации связывают с понятием отражения, отображения.

Под информацией в быту (житейский аспект) понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами.

Под информацией в технике понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов.

Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность. По определению К. Шеннона, информация – это снятая неопределенность.

Если вы хотите учитывать смысл сообщения, то вам придется обратиться к лингвистике. Там под информацией понимают не любые сообщения, а только те из них, которые обладают новизной или полезностью.

Человечество тысячи лет обрабатывало информацию, прежде чем изобрело машину для ее обработки, которая вам известна как электронно-вычислительная машина (ЭВМ) или компьютер. Параллельно с этим возникли чисто практические задачи хранения, поиска и передачи уже имеющихся знаний (информации).

В теории связи под информацией принято понимать любую последовательность символов, не учитывая их смысл.

В кибернетике под информацией понимается только та часть сообщения, которая участвует в управлении.

Любой сигнал, будь то свет костра, телеграмма, код Морзе, написанный текст, несет какое-либо сведение или сообщение, т. е. информацию. Таким образом, сигнал есть способ передачи информации.

Современное научное представление об информации очень точно сформулировал   Норберт Винер, "отец" кибернетики. А именно:

Информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств. Передача информации

Для передачи информации могут использоваться практически любые процессы, некоторые из которых вместе с связанными с ними сигналами приведены в таблице.

Способ передачи	Процесс	Сигнал
Звук	Звуковые волны	Изменение высоты и громкости звука
Радио, телевидение	Радиоволны	Изменение частоты, амплитуды или фазы волны
Изображение	Световые волны	Частота и амплитуда световых волн
Телефон, компьютерная сеть	Электрический ток	Частота и амплитуда электрических колебаний в линии связи

Последовательность сигналов называется сообщением.

Можно сказать, что сообщение выступает в качестве контейнера для размещения и представления информации при передаче. Следовательно, сообщение служит материальным носителем информации, а информация является содержанием сообщения, то есть нематериальным смыслом, извлекаемый приемником из него. Говорят также, что сообщение несет некую информацию. Сообщение определяет форму и представление информации.

Соответствие между информацией и сообщением, с помощью которого она передается, в общем случае не является взаимно однозначным. Одна и та же информация может передаваться с помощью различных сообщений и одно и то же сообщение может нести различную информацию.

Неоднозначность соответствия возможна в двух вариантах:

• одна и та же информация может передаваться различными сообщениями (например, прогноз погоды может быть получен по радио, из газеты, по телефону и пр.);

• одно и то же сообщение может содержать различную информацию для разных приемников (примером может служить передача в 1936 г. по радио фразы «Над всей Испанией безоблачное небо», которое для непосвященных людей имело смысл прогноза погоды, а для посвященных - сигналом к началу военных действий).

Информация передаётся в форме сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.

	канал связи
ИСТОЧНИК	----------->	ПРИЁМНИК

Примеры:

1. Cообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника — специалиста-метеоролога посредством канала связи — телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.

2. Живое существо своими органами чувств (глаз, ухо, кожа, язык и т.д.) воспринимает информацию из внешнего мира, перерабатывает её в определенную последовательность нервных импульсов, передает импульсы по нервным волокнам, хранит в памяти в виде состояния нейронных структур мозга, воспроизводит в виде звуковых сигналов, движений и т.п., использует в процессе своей жизнедеятельности.

Человечество придумало много устройств для быстрой передачи информации: телеграф, радио, телефон, телевизор. К числу устройств, передающих информацию с большой скоростью, относятся электронно-вычислительные машины, хотя правильнее было бы сказать – телекоммуникационные сети.

Рассмотрим в качестве примера телефонный разговор:

источник сообщения – человек говорящий;

кодирующее устройство – микрофон – преобразует звуки в электрические импульсы;

канал связи – телефонная сеть (провод);

декодирующее устройство – та часть трубки, которую мы подносим к уху, здесь электрические сигналы снова преобразуются в звуки;

приемник информации – человек слушающий.

В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации – канал связи.

Канал связи – совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.

Кодирующее устройство – устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника информации к виду, удобному для передачи.

Декодирующее устройство – устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.

Деятельность людей всегда связана с передачей информации, но информацию могут передавать друг другу не только люди, но и животные и растения.

В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи в радио, искажение или затемнение изображения в телевидении, ошибки при передаче в телеграфе. Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию. 

У человека пять органов чувств:

• зрение; с помощью глаз люди различают цвета, воспринимают зрительную информацию, к которой относятся и текстовая, и числовая, и графическая;

• слух; уши помогают воспринимать звуковую информацию – речь, музыку, звуковые сигналы, шум;

• обоняние; с помощью носа люди получают информацию о запахах окружающего мира;

• вкус; вкусовые рецепторы языка дают возможность получить информацию о том, каков предмет на вкус – горький, кислый, сладкий, соленый;

• осязание; кончиками пальцев (или просто кожей), на ощупь можно получить информацию о температуре предмета – горячий он или холодный, о качестве его поверхности – гладкий или шершавый.

Человек получает информацию о внешнем мире с помощью своих органов чувств. Практически около 90% информации человек получает при помощи органов зрения (визуальный), примерно 9% – при помощи органов слуха (аудиальный) и только 1% при помощи остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания). Следует отметить, что органы чувств человека получили название анализаторов, поскольку именно через эти органы информация попадает в головной мозг. А вот, например, для лисы, собаки и многих других животных основная информация та, которая поступает через нос. У них хорошо развито обоняние. Для летучих мышей главная информация – звуковая, они воспринимают ее своими большими, чуткими ушами.