Остановимся более подробно на раскрытии понятия информация. Рассмотрим следующий перечень:

генетическая информация;

геологическая информация;

синоптическая информация;

ложная информация (дезинформация);

полная информация;

экономическая информация;

техническая информация и т.д.

Наверное, каждый согласится, что в этом перечне приведены далеко не все виды информации, так же как и с тем, от приведенного перечня мало проку. Этот перечень не систематизирован. Для того чтобы классификация по видам была полезной, она должна быть основана на некоторой системе. Обычно при классификации объектов одной природы в качестве базы для классификации используется то или иное свойство (может быть набор свойств) объектов.

Как правило, свойства объектов можно разделить на два больших класса: внешние и внутренние свойства.

Внутренние свойства - это свойства, органически присущие объекту. Они обычно "скрыты" от изучающего объект и проявляют себя косвенным образом при взаимодействии данного объекта с другими.

Внешние свойства - это свойства, характеризующие поведение объекта при взаимодействии с другими объектами.

Поясним сказанное на примере. Масса является внутренним свойством вещества (материи). Проявляет же она себя во взаимодействии или в ходе некоторого процесса. Отсюда появляются такие понятия физики, как гравитационная масса и инерциальная масса, которые можно было бы назвать внешними свойствами вещества.

Подобное разделение свойств можно привести и для информации. Для любой информации можно указать три объекта взаимодействия: источник информации, приемник информации (ее потребитель) и объект или явление, которое данная информация отражает. Поэтому можно выделить три группы внешних свойств, важнейшими из которых являются свойства информации с точки зрения потребителя.

Качество информации - обобщенная положительная характеристика информации, отражающая степень ее полезности для пользователя.

Показатель качества - одно из важных положительных свойств информации (с позиции потребителя). Любое отрицательное свойство может быть заменено обратным ему, положительным.

Чаще всего рассматривают показатели качества, которые можно выразить числом, и такие показатели являются количественными характеристиками положительных свойств информации.

Как явствует из приведенных определений, для того, чтобы определить набор важнейших показателей качества, необходимо оценить информацию с точки зрения ее потребителя.

Потребитель на практике сталкивается со следующими ситуациями:

· часть информации соответствует его запросу, его требованиям и такую информацию называют релевантной; а часть - нет, и ее называют нерелевантной;

· вся информация релевантная, но ее недостаточно для нужд потребителя; если полученной информации достаточно, то такую информацию естественно называть полной;

· полученная информация несвоевременная (например, устарела);

· часть информации из признанной потребителем релевантной может оказаться недостоверной, то есть содержащей скрытые ошибки (если часть ошибок потребитель обнаруживает, то он испорченную информацию попросту относит к нерелевантной);

· информация недоступна;

· информация подвержена "нежелательному" использованию и изменению со стороны других потребителей;

· информация имеет неудобные для потребителя форму и объем.

Обзор приведенных ситуаций позволяет сформулировать следующее распределение свойств информации.

Релевантность - способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя.

Полнота - свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отражаемый объект и (или) процесс.

Своевременность - способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени.

Достоверность - свойство информации не иметь скрытых ошибок.

Доступность - свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем.

Защищенность - свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения.

Эргономичность - свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

Кроме того, информацию можно классифицировать с точки зрения ее использования на следующие виды: политическую, техническую, биологическую, химическую и т. д. Это, по существу, классификация информации по потребности.

Наконец, обобщенно характеризуя качество информации, часто используют следующее определение. Логическая, адекватно отображающая объективные закономерности природы, общества и мышления - это есть научная информация. Заметим, что последнее определение характеризует не взаимоотношение "информация - потребитель", а взаимоотношение "информация - отражаемый объект/явление", то есть это уже группа внешних свойств информации. Здесь наиболее важным является свойство адекватности.

Адекватность - свойство информации однозначно соответствовать отображаемому объекту или явлению. Адекватность оказывается для потребителя внутренним свойством информации, проявляющим себя через релевантность и достоверность.

Среди внутренних свойств информации важнейшими являются объем (количество) информации и ее внутренняя организация, структура. По способу внутренней организации информацию делят на две группы:

1. Данные или простой, логически неупорядоченный набор сведений.

2. Логически упорядоченные, организованные наборы данных.

Упорядоченность данных достигается наложением на данные некоторой структуры (отсюда часто используемый термин - структура данных).

Во второй группе выделяют особым образом организованную информацию - знания. Знания в отличие от данных представляют собой информацию не о каком-то единичном и конкретном факте, а о том, как устроены все факты определенного типа.

Наконец, вне поля нашего зрения оказались свойства информации, связанные с процессом ее хранения. Здесь важнейшим свойством является живучесть - способность информации сохранять свое качество с течением времени. К этому можно еще добавить свойство уникальности. Уникальной называют информацию, хранящуюся в единственном экземпляре.

Таким образом, мы описали основные свойства информации, а соответственно и определили базу для классификации ее по видам.

Лекция 2. Общая характеристика процессов сбора, обработки, передачи и накопления информации

2.1 Измерение информации

Количество информации, которое можно получить при ответе на вопрос типа "да-нет", называется битом (англ. bit - сокращенное от binary digit - двоичная единица). Бит - минимальная единица количества информации, ибо получить информацию меньшую, чем 1 бит, невозможно.

Связь между количеством информации и числом состояний системы измеряется формулой Хартли

j=log₂N,

где j - количество информации в битах, N - число возможных состояний.

Ту же формулу можно представить иначе:

N=2^j.

Группа из 8 битов информации называется байтом. Если бит - минимальная единица информации, то байт ее основная единица. Существуют производные единицы информации: килобайт (Кбайт, r,) - 1024 байт; мегабайт (Мбайт, Мб) - 1024 Кбайт; гигабайт (Гбайт, Гб) - 1024 Мбайт.

2.2 Восприятие информации

Восприятие информации - процесс преобразования сведений, поступающих в техническую систему или живой организм из внешнего мира, в форму, пригодную для дальнейшего использования. Благодаря восприятию информации обеспечивается связь системы с внешней средой (в качестве которой могут выступать человек, наблюдаемый объект, явление или процесс и т.д.). Восприятие информации необходимо для любой информационной системы, коль скоро она претендует на какую-либо полезность.

Современные информационные системы, создаваемые, как правило, на базе ЭВМ, в качестве своей составной части имеют более или менее (в зависимости от цели системы) развитую систему восприятия. Система восприятия информации может представлять собой довольно сложный комплекс программных и технических средств. Для развитых систем восприятия можно выделить несколько этапов переработки поступающей информации: предварительная обработка для приведения входных данных к стандартному для данной системы виду, выделение в поступающей информации семантически и прагматически значимых информационных единиц, распознавание объектов и ситуаций, коррекция внутренней модели мира. В зависимости от анализаторов (входящих в комплекс технических средств системы восприятия) организуется восприятие зрительной, акустической и других видов информации. Кроме того, различают статическое и динамическое восприятие. Важнейшей проблемой восприятия информации является проблема интеграции информации, поступающей из различных источников и от анализаторов разного типа в пределах одной ситуации.

2.3 Сбор информации

С точки зрения информационной системы в целом, система восприятия осуществляет первичную обработку собираемой извне информации. В свою очередь, для системы восприятия первичную обработку информации производит система сбора информации. Нередко на практике встречаются информационные системы, не обладающие развитой системой восприятия информации (из-за отсутствия необходимости в таковой). В последнем случае система восприятия представляет собой просто систему сбора информации.

Из изложенного выше легко сделать вывод, что система сбора информации может представлять собой сложный программно-аппаратный комплекс. Как правило, современные системы сбора информации не только обеспечивают кодирование информации и ее ввод в ЭВМ, но и выполняют предварительную (первичную) обработку этой информации. Сбор информации - это процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к виду, стандартному для данной информационной системы. Обмен информацией между воспринимающей информацию системой и окружающей средой осуществляется посредством сигналов.

Так как информация очень разнообразна по содержанию и виду обслуживаемой ею человеческой деятельности (научная, производственная, управленческая, медицинская, экономическая, экологическая, 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. Технология обработки информации с применением комплекса технических средств вызывает необходимость манипулировать с отдельными информационными элементами, обеспечивать их изучение и формализованное описание, идентификацию для удобства обработки, хранения и передачи. Информация, представленная в формализованном виде, получила название данные.

Информационная технология решения задач включает следующие важнейшие процедуры, которые могут быть сгруппированы по функционально-временным стадиям: сбор и регистрация информации, передача ее к месту обработки, машинное кодирование данных, хранение и поиск, вычислительная обработка, тиражирование информации, использование информации, то есть принятие решений и выработка управляющих воздействий.

Как правило, информация подвергается всем процедурам преобразования, но в ряде случаев некоторые процедуры могут отсутствовать. Последовательность их выполнения бывает различной, но при этом некоторые процедуры могут повторяться. Рассмотрим особенности выполнения основных процедур преобразования информации.

Сбор и регистрация информации происходят в различных объектах по-разному. Наиболее сложна эта процедура в автоматизированных управленческих процессах промышленных предприятий, фирм и т.п., где производятся сбор и регистрация первичной учетной информации, отражающей производственно-хозяйственную деятельность объекта.

Особое значение при этом придается достоверности, полноте и своевременности первичной информации. Например, на предприятии сбор и регистрация информации происходят при выполнении различных хозяйственных операций (прием готовой продукции, получение и отпуск материалов и т.п.). Сначала информацию собирают, затем ее фиксируют. Учетные данные могут возникать на рабочих местах в результате подсчета количества обработанных деталей, прошедшие сборку узлов, изделий, выявление брака и т.д. Для сбора фактической информации производятся измерение, подсчет, взвешивание материальных объектов, получение временных и количественных характеристик работы отдельных исполнителей. Сбор информации, как правило, сопровождается ее регистрацией, то есть фиксацией информации на материальном носителе (документе или машинном носителе). Запись в первичные документы в основном осуществляется вручную, поэтому процедуры сбора и регистрации остаются пока наиболее трудоемкими. В условиях автоматизации управления предприятием особое внимание придается использованию технических средств сбора и регистрации информации, совмещающих операции количественного измерения, регистрации, накоплению и передаче информации по каналам связи ЭВМ с целью формирования первичного документа.

2.4 Передача информации

Необходимость передачи информации для различных объектов обосновывается по-разному. Так, в АСУ предприятием она вызвана тем, что сбор и регистрация информации редко территориально отделены от ее обработки. Процедуры сбора и регистрации информации, как правило, осуществляются на рабочих местах, а обработка - в вычислительном центре.

Передача информации осуществляется различными способами: с помощью курьера, пересылка по почте, доставка транспортными средствами, дистанционная передача по каналам связи. Дистанционная передача по каналам связи сокращает время передачи данных. Для ее осуществления необходимы специальные технические средства. Некоторые технические средства сбора и регистрации, собирая автоматически информацию с датчиков, установленных на рабочих местах, передают ее в ЭВМ.

Дистанционная передача постоянно развивается и совершенствуется. Особое значение этот способ передачи информации имеет в многоуровневых межотраслевых системах, где применение дистанционной передачи значительно ускоряет прохождение информации с одного уровня управления на другой и сокращает общее время обработки данных.

Машинное кодирование - процедура машинного представления (записи) информации на машинных носителях в кодах, принятых в ЭВМ. Такое кодирование информации осуществляется путем переноса данных первичных документов на магнитные диски, информация с которых затем вводится в ЭВМ для обработки.

Запись информации на машинные носители - трудоемкая операция, в процессе которой возникает наибольшее количество ошибок. Поэтому обязательно выполняются операции контроля записи разными методами на специальных устройствах либо на ЭВМ. Подготовленные и проконтролированные машинные носители хранятся в соответствующих подразделениях центра обработки, где ведутся их учет, комплектация, а также выдача для обработки и решения задач на ЭВМ.

2.5 Обработка информации

В современных развитых информационных системах машинная обработка информации предполагает последовательно-параллельное во времени решение вычислительных задач. Это возможно при наличии определенной организации вычислительного процесса. Вычислительная задача, формируемая источником вычислительных задач, по мере необходимости обращается с запросами в вычислительную систему. Организация вычислительного процесса предполагает определение последовательности решения задач и реализацию вычислений. Последовательность решения задается, исходя из их информационной взаимосвязи, когда результаты решения одной задачи используются как исходные данные для решения другой. Процесс решения определяется принятым вычислительным алгоритмом. Вычислительные алгоритмы должны объединяться в соответствии с требуемой технологической последовательностью решения задач в вычислительный граф системы обработки информации. Поэтому в вычислительной системе можно выделить систему диспетчирования, которая определяет организацию вычислительного процесса, и ЭВМ (возможно и не одну), обеспечивающую обработку информации.

Технология электронной обработки информации - человеко-машинный процесс исполнения взаимосвязанных операций, протекающих в установленной последовательности с целью преобразования исходной (первичной) информации в результатную. Операция представляет собой комплекс совершаемых технологических действий, в результате которых информация преобразуется. Технологические операции разнообразны по сложности, назначению, технике реализации, выполняются на различном оборудовании, многими исполнителями. В условиях электронной обработки данных преобладают операции, выполняемые автоматически на машинах и устройствах, которые считывают данные, выполняют операции по заданной программе в автоматическом режиме при участии человека или сохраняя за пользователем функции контроля, анализа и регулирования.

2.6 Системы счисления