 |
Формы представления информации
|
|
|
|
Информатика и информация
Информатика
Задачи, связанные с хранением, передачей и обработкой информации, человеку приходилось решать во все времена: требовалось передавать знания из поколения в поколения, искать нужные книги в хранилищах, шифровать секретную переписку. К концу XIX века количество документов в библиотеках стало настолько велико, что возникла необходимость применить научный подход к задачам хранения и поиска накопленной информации. В это время зародилось новое научное направление, в котором изучалась документальная информация, т. е. информация в виде документов (книг, журналов, статей и т. п.). В английском языке оно получило название information science (информационная наука, наука об информации).
Применение компьютерной техники значительно увеличило возможности людей в области работы с информацией, позволив автоматизировать рутинную работу. Считается, что слово «информатика» 1 в современном значении образовано в результате объединения двух слов: «информация» и «автоматика». Таким образом, получается «автоматическая работа с информацией». В английском языке существует близкое по значению выражение computer science (наука о компьютерах).
1 Впервые этот термин использовал немецкий ученый К. Штейнбух в 1957 г. (нем. informatik). В 1962 г. Ф. Дрейфус ввёл слово informa tique во французский язык, затем оно было переведено на английский (англ, informatics).
Современная информатика, которая стала самостоятельной наукой в 70-х годах XX века, изучает теорию и практику обработки информации с помощью компьютерных систем.
Обычно к информатике относят следующие научные направления:
• теоретическую информатику (теорию информации, теорию кодирования, математическую логику, теорию автоматов и др.);
• вычислительную технику (устройство компьютеров и компьютерных сетей);
• алгоритмизацию и программирование (создание алгоритмов и программ);
• прикладную информатику (персональные компьютеры, прикладные программы, информационные системы и т. д.); искусственный интеллект (распознавание образов, понимание речи, машинный перевод, логические выводы, алгоритмы самообучения).
|
|
|
Раньше эти вопросы частично рассматривались в других науках — математике, лингвистике (науке о языке), электронике и др. С появлением компьютеров стало ясно, что все эти направления тесно связаны, и постепенно начала формироваться новая область научной деятельности. Информатика — это область науки в процессе становления, и круг её вопросов в будущем может измениться.
В нашем курсе мы также познакомимся с информационными технологиями, которые связаны с применением компьютеров во всех областях современной жизни:
• при оформлении документов;
• при подготовке книг и журналов к печати;
• для расчёта зарплаты;
• для продажи билетов на поезда и самолёты;
• для автоматизации производства;
• при проектировании зданий, кораблей, станков и т. д.
Во всех этих сферах используется понятие «информация».
Что такое информация?
Латинское слово informatio переводится как «разъяснение», «сведения». В быту под информацией мы обычно понимаем любые сведения или данные об окружающем нас мире и о нас самих. Однако дать общее определение информации весьма непросто. Более того, в каждой области знаний слово «информация» имеет свой смысл.
Философы говорят о том, что информация, как зеркало, отражает мир (реальный или вымышленный). Биологи рассматривают информационные процессы в живой природе. Социологи изучают ценность и полезность информации в человеческом обществе. Специалистов по компьютерной технике в первую очередь интересует представление информации в виде знаков.
|
|
|
Попробуем посмотреть на информацию с разных сторон и попытаться выявить некоторые её свойства.
Прежде всего информация «бестелесна», или нематериальна, она не имеет формы, размеров, массы. С этой точки зрения информация — это то содержание, которое человек с помощью своего сознания «выделяет» из окружающей среды.
Информация нематериальна.
Давайте сравним два изображения одинакового размера (рис. 1.1). На первом из них пусто, а на втором мы видим фотографию. Вряд ли кто-то способен долго разглядывать чистый лист, а на фотографию можно долго смотреть, открывая всё новые и новые детали. Почему так?
Рис. 1.1
Первый рисунок разглядывать неинтересно, там всё одинаково — везде белый цвет. На втором рисунке есть разнообразие, он неоднороден. Поэтому можно сказать, что он содержит больше информации, чем первый.
Информация характеризует разнообразие (неоднородность) в окружающем мире.
Зачем вообще нам нужна информация? Дело в том, что наше знание всегда в чём-то неполно, в нём есть неопределённость. Например, вы стоите на остановке и не знаете, на каком именно автобусе вам нужно ехать в гости к другу (его адрес известен). Неопределённость мешает вам решить свою задачу. Нужный номер автобуса можно определить, например, по карте с маршрутами транспорта. Очевидно, что при этом вы получите новую информацию, которая увеличит знание и уменьшит неопределённость.
При получении информации уменьшается неопределённость знания.
Многие выдающиеся ученые XX века (Н. Винер, У. Эшби, К. Шеннон, А. Урсул, А. Моль, В. М. Глушков) давали свое определение информации, но ни одно из них не стало общепринятым. Дело в том, что слово «информация» используется в самых разных ситуациях для обозначения того общего, что есть в разговоре людей, обмене письмами, чтении книги, прослушивании музыки, передаче сообщения через компьютерную сеть и т. д. Поэтому дать строгое определение информации не удаётся, можно только объяснить значение этого слова на примерах и сравнить с другими понятиями. Норберт Винер, создатель кибернетики — науки об управлении и связи — писал: «Информация есть информация, а не материя и не энергия».
|
|
|
Как получают информацию
Человек получает информацию через свои органы чувств: глаза, уши, рот, нос и кожу.
Поэтому получаемую нами информацию можно разделить на следующие виды:
• зрительная информация (визуальная, от англ, visual) — поступает через глаза (по разным оценкам, это 80-90% всей получаемой нами информации);
• звуковая информация (аудиальная, от англ, audio) — поступает через уши;
• вкусовая информация — поступает через язык;
• обонятельная информация (запахи) — поступает через нос;
• тактильная информация — мы её получаем с помощью осязания (кожи), «на ощупь».
Ещё выделяют информацию, получаемую с помощью «мышечного чувства» (человеческий мозг получает импульсы от мышц и суставов при перемещении частей тела).
Некоторые животные чувствуют магнитное поле Земли и используют его для выбора направления движения.
Формы представления информации
Информация может быть представлена (зафиксирована, закодирована) в различных формах:
• текстовая информация — последовательность символов (букв, цифр, других знаков); в тексте важен порядок их расположения, например КОТ и ТОК — два разных текста, хотя они состоят из одинаковых символов;
• числовая информация;
• графическая информация (рисунки, картины, чертежи, карты, схемы, фотографии и т. п.);
• звуковая информация (звучание голоса, мелодии, шум, стук, шорох и т. п.);
• мультимедийная информация, которая объединяет несколько форм представления информации (например, видеоинформация).
Обратим внимание, что одна и та же информация может быть представлена по-разному. Например, результаты измерения температуры в течение недели можно сохранить в виде текста, чисел, таблицы, графика, диаграммы, видеофильма и т. д.
|
|
|
