Содержание

   Введение

     Понятие информации является основополагающим понятием информатики. Любая деятельность человека представляет собой процесс сбора и переработки информации, принятия на ее основе решений и их выполнения. С появлением современных средств вычислительной техники информация стала выступать в качестве одного из важнейших ресурсов научно-технического прогресса.

        
         Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств, хранит и перерабатывает ее с помощью мозга и центральной нервной системы. Передаваемая информация обычно касается каких-то предметов или нас самих и связана с событиями, происходящими в окружающем нас мире.  

     С практической точки  зрения информация всегда представляется в виде сообщения. Информационное сообщение связано с источником сообщения, получателем сообщений и каналом связи.

       Сообщение от источника к приемнику передается в материально-энергетической  форме (электрический, световой, звуковой сигналы и т.д.). Человек воспринимает сообщения  посредством  органов чувств. Приемники информации в технике воспринимают сообщения с   помощью различной измерительной  и регистрирующей аппаратуры.  В обоих случаях с приемом информации связано изменение во времени какой-либо величины,  характеризующей состояние приемника.

     Несмотря  на то, что человеку постоянно приходится иметь дело с информацией (он получает ее с помощью органов чувств), строгого научного определения, что же такое информация, не существует. В тех случаях, когда наука не может дать четкого определения какому-то предмету или явлению, люди пользуются понятиями.

     Понятия отличаются от определений тем, что  разные люди при разных обстоятельствах могут вкладывать в них разный смысл. В бытовом смысле под информацией обычно понимают те сведения, которые человек получает от окружающей природы и общества с помощью органов чувств. Наблюдая за природой, общаясь с другими людьми, читая книги и газеты, просматривая телевизионные передачи, мы получаем информацию.

     Математик рассмотрит это понятие шире и  включит в него те сведения, которые человек не получал, а создал сам с помощью умозаключений. Биолог же пойдет еще дальше и отнесет к информации и те данные, которые человек не получал с помощью органов чувств и не создавал в своем уме, а хранит в себе с момента рождения и до смерти. Это генетический код, благодаря которому дети так похожи на родителей.

     Итак, в разных научных дисциплинах и в разных областях техники существуют разные понятия об информации. Информацию можно: создавать, передавать (и, соответственно, принимать), хранить и обрабатывать.

   1 Понятие информации. Виды информации

     В обыденной жизни под информацией  понимают всякого рода сообщения, сведения о чем-либо, которые передают и получают люди. В широком смысле «информация» - это отражение реального мира; в узком смысле «информация» - это любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования.

     Сами  по себе речь, текст, цифры - не информация. Они лишь носители информации. Информация содержится в речи людей, текстах книг, колонках цифр, в показаниях часов, термометров и других приборов. Сообщения, сведения, т.е. информация, являются причиной увеличения знаний людей о реальном мире. Значит, информация отражает нечто, присущее реальному миру, который познается в процессе получения информации: до момента получения информации что-то было неизвестно, или, иначе, не определено, и благодаря информации неопределенность была снята, уничтожена. Информация - это отражение разнообразия, присущего объектам и явлениям реального мира. И, таким образом, природа информации объективно связана с разнообразием мира, и именно разнообразие является источником информации.

      1.1  Информация аналоговая и цифровая

     Информацию  можно классифицировать разными  способами, и разные науки делают это по-разному. Например, в философии  различают информацию объективную и субъективную. Объективная информация отражает явления природы и человеческого общества. Субъективная информация создается людьми и отражает их взгляд на объективные явления.

     Для криминалистики, например, очень важно, что информация бывает полной и неполной, истинной и ложной, достоверной и недостоверной. Юристы рассматривают информацию как факты. Физики же рассматривают информацию как сигналы - для них наиболее важна передача информации, поскольку физика изучает законы природы, лежащие в основе распространения сигналов разных видов (оптических, звуковых, электромагнитных и других). Биология изучает методы обмена информацией между животными, генетика изучает передачу информации по наследству с помощью генов, а лингвистика изучает методы кодирования и выражения информации языковыми методами.

     Каждая  наука, занимающаяся вопросами, связанными с информацией, вводит свою систему классификации. Для информатики самым главным вопросом является то, каким образом используются средства вычислительной техники для создания, хранения, обработки и передачи информации, поэтому у информатики особый подход к классификации информации. В информатике отдельно рассматривают аналоговую информацию и цифровую. Это важно, поскольку человек благодаря своим органам чувств, привык иметь дело с аналоговой информацией, а вычислительная техника, наоборот, в основном работает с цифровой информацией.

     Человек так устроен, что воспринимает информацию с помощью органов чувств. Свет, звук и тепло - это энергетические сигналы, а вкус и запах - это результат воздействия химических соединений, в основе которого тоже энергетическая природа. Человек испытывает энергетические воздействия непрерывно и может никогда не встретиться с одной и той же их комбинацией дважды. Мы не найдем двух одинаковых зеленых листьев на одном дереве и не услышим двух абсолютно одинаковых звуков - это информация аналоговая. Если же разным цветам дать номера, а разным звукам - ноты, то аналоговую информацию можно превратить в цифровую.

     Музыка, когда мы ее слышим, несет аналоговую информацию, но стоит только записать ее нотами, как она становится цифровой. Мы легко различим разницу в одной и той же ноте, если исполнить ее на фортепиано и на флейте, хотя на бумаге эти ноты выглядят одинаково.

     Разница между аналоговой информацией и  цифровой прежде всего в том, что  аналоговая информация непрерывна, а цифровая - дискретна. Если у художника в палитре только одна зеленая краска, то непрерывную бесконечность зеленых цветов листьев он передаст очень грубо, и все деревья на картине будут иметь одинаковый цвет. Если у художника три разные зеленые краски, то передача цвета уже будет чуть более точной. Для большей точности передачи аналоговой информации о живой природе художники смешивают разные краски и получают большое количество оттенков.

      1.2 Непрерывная и  дискретная информация

 

     Информационное сообщение можно представить функцией  х(t), характеризующей изменение во времени материально-энергетических параметров физической среды, в которой осуществляются информационные процессы.

     Функция х(t) принимает любые вещественные значения в диапазоне изменения времени t. Если функция х(t) непрерывна, то имеет место непрерывная или аналоговая информация. Источником которой обычно являются различные природные объекты, объекты технологических производственных процессов и др.  Если функция х(t) дискретна, то информационные сообщения. Используемые человеком,  имеют характер дискретных сообщений.

     Информация - очень емкое понятие, в которое  вмещается весь мир: все разнообразие вещей и явлений, вся история, все тома научных исследований, творения поэтов и прозаиков. И все это отражается в двух формах - непрерывной и дискретной. Обратимся к их сущности.

     Объекты и явления характеризуются значениями физических величин. Например, массой тела, его температурой, расстоянием между двумя точками, длиной пути (пройденного движущимся телом), яркостью света и т.д. Природа некоторых величин такова, что величина может принимать принципиально любые значения в каком-то диапазоне. Эти значения могут быть сколько угодно близки друг к другу, исчезающие малоразличимы, но все-таки, хотя бы в принципе, различаться, а количество значений, которое может принимать такая величина, бесконечно велико.

     Такие величины называются непрерывными величинами, а информация, которую они несут в себе, непрерывной информацией.

     Слово “непрерывность” отчетливо выделяет основное свойство таких величин - отсутствие разрывов, промежутков между значениями, которые может принимать величина. Масса тела - непрерывная величина, принимающая любые значения от 0 до бесконечности. То же самое можно сказать о многих других физических величинах - расстоянии между точками, площади фигур, напряжении электрического тока.

     Кроме непрерывных существуют иные величины, например, количество людей в комнате, количество электронов в атоме и  т.д. Такого рода величины могут принимать только целые значения, например, 0, 1, 2, ..., и не могут иметь дробных значений. Величины, принимающие не всевозможные, а лишь вполне определенные значения, называют дискретными. Для дискретной величины характерно, что все ее значения можно пронумеровать целыми числами 0,1,2,...

     Примеры дискретных величин:

       геометрические  фигуры (треугольник, квадрат, окружность);

       буквы алфавита;

       цвета радуги;

     Можно утверждать, что различие между двумя  формами информации обусловлено принципиальным различием природы величин. В то же время непрерывная и дискретная информация часто используются совместно для представления сведений об объектах и явлениях.

       Пример. Рассмотрим утверждение “Это окружность радиуса 8,25”.

       Здесь:

       ”окружность“- дискретная информация, выделяющая определенную геометрическую фигуру из всего разнообразия фигур;

       значение  “8,25” - непрерывная информация о радиусе окружности, который может принимать бесчисленное множество значений.