 |
Измерение информации
|
|
|
|
Понятие информационной технологии.
Начнем с определения информационной технологии.
Информационная технология – это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединённых в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижение трудоёмкости процессов использования информационных ресурсов, повышения их надёжности и оперативности.
Разберём подробнее составные части понятия информационной технологии.
Совокупность методов и производственных процессов экономических информационных систем определяет – принципы, приёмы, методы и мероприятия, регламентирующие проектирование и использование программно-технических средств для обработки данных в предметной области.
Цель применения ИТ – снижение трудоёмкости использования информационных ресурсов.
Под информационными ресурсами понимается совокупность данных, представляющих ценность для организации (предприятия) и выступающих в качестве материальных ресурсов. К ним относятся файлы данных, документы, тексты, графики, аудио и видео информация и др.
Информационная система – это система предназначенная для хранения, поиска и выдачи информации по запросам пользователей.
Экономическая информационная система (ЭИС) – система для обработки экономической информации. Предметной областью ЭИС является бухучёт, статистика, банковская, кредитно-финансовая, страховая и другие виды экономической деятельности. Для использования ЭИС на рабочем месте её необходимо спроектировать посредством информационных технологий. При этом следует заметить, что ранее процесс проектирования ЭИС был отделён от процесса обработки экономических данных в предметной области. Сегодня он также существует самостоятельно и требует высокой квалификации специалистов-проектировщиков. Однако уже созданы ИТ, доступные любому пользователю и позволяющие совместить процесс проектирования отдельных элементов ЭИС с процессом обработки данных. Например: электронная почта, электронный офис, текстовые и табличные процессоры и т. д. Таким образом, на рабочем месте эксплуатируются как элементы ЭИС, разработанные проектировщиками, так и информационные технологии, позволяющие работнику авто формализовать свою деятельность.
|
|
|
Процесс обработки данных в ЭИС невозможен без использования технических и программных средств.
Технические средства включают в себя – компьютер, устройства ввода-вывода, оргтехнику, линии связи, оборудование сетей.
Программные средства – обеспечивают обработку данных в ЭИС и состоят из общего и прикладного программного обеспечения.
Далее подробнее остановимся на основных терминах ИТ.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.
В информатике понятие "система" широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.
Добавление к понятию "система" слова "информационная" отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.
|
|
|
Информационная система (ИС) — это система, реализующая информационную модель предметной области, чаще всего — какой-либо области человеческой деятельности. ИС должна обеспечивать: получение (ввод или сбор), хранение, поиск, передачу и обработку (преобразование) информации.
Информационной системой (или информационно-вычислительной системой) называют совокупность взаимосвязанных аппаратно-программных средств для автоматизации накопления и обработки информации. В информационную систему данные поступают от источника информации. Эти данные отправляются на хранение либо претерпевают в системе некоторую обработку и затем передаются потребителю.
Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера. В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав технической базы информационной системы может входить мэйнфрейм или суперЭВМ. Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление.
Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными системами. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.
Информационная система состоит из баз данных, в которых накапливается информация, источника информации, аппаратной части информационных систем, программной части информационных систем, потребителя информации.
По мнению одних авторов, информационная система включает в себя персонал, её эксплуатирующий, по мнению других — нет.
Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости, неполноты знаний.[2].
|
|
|
Свойства информации
Одним из важнейших параметров информации является её адекватность, т.е. степень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту (процессу, явлению). Различаются три формы адекватности информации: синтаксическая, семантическая и прагматическая[2].
1.Синтаксическая адекватность отображает формально-структурные характеристики информации и не затрагивает её смыслового содержания.
2. Семантическая (смысловая) адекватность определяет степень соответствия информации об объекте самому объекту.
3. Прагматическая (потребительская) адекватность отражает отношение информации и её потребителя. Прагматический аспект связан с ценностью, полезностью использования информации потребителем для достижения поставленной цели.
Меры информации. Информация (в смысле данных) всегда связана с материальным носителем: это может быть сигнал в любой материальной форме, числовой, символьный код на печатной основе и т.д. Поскольку, любой материальный объект можно измерить, то это относится и к информации. Что же в ней можно измерить? Во-первых, количественно синтаксическую форму адекватности информации реальному объекту. Степень адекватности описываемого объекта зависит от количества слов (символов), затраченных на описание модели объекта. Поскольку, каждый символ естественного языка можно закодировать одним байтом (8 бит), то легко вычислить полный объём информации, связанный с описанием любого объекта, процесса, явления. Это так называемый алфавитный подход измерения количества информации.
Есть другой количественный подход - кибернетический, который учитывает ценность информации(прагматическая адекватность). Впервые он был предложен в работах К.Шеннона [6] и Н.Винера [7]. Изучая системы передачи информации, К.Шеннон пришёл к выводу, что каждое элементарное сообщение на выходе системы уменьшает неопределённость исходного множества сообщений, при этом смысловой аспект сообщения не имеет никакого значения. За единицу количества информации было предложено принять "количество информации, передаваемое при одном выборе между равновероятными альтернативами". Эта наименьшая единица информации называется бит. Информация в один бит уменьшает неопределённость информационной системы в 2 раза. Для вычисления средней величины количества информации, связанного с положительным исходом некоторого события x из множества m событий К.Шеннон предложил формулу: Hx =−Σpi log pi, где pi -вероятность i-го события. Эта формула характеризует энтропию (меру неопределённости) системы. Изначально это понятие появилось в физике и характеризует оно степень неупорядоченности, т.е. неопределённости микросостояния, в котором система (например, термодинамическая) может находиться в данный момент времени. Значение Hx достигает максимума для равновероятных событий, т.е. при pi = 1∕m формула К.Шеннона упрощается: Hmax = −log p = log m (формула Р.Хартли). Пример: Рассмотрим систему с 256 возможными состояниями, например расширенную кодовую таблицу символов, тогда Hmax будет равно 8 битам (log2256 = 8). Другими словами, восемь бит достаточно, чтобы точно описать исход любого события (например, выборку определённого символа из таблицы).
Содержательный (субъективный) подход. Содержание информации кроме количественного (объективного) параметра имеет ещё и семантическую (смысловую) характеристику, которая определяется способностью пользователя понимать поступившее сообщение. Эта способность зависит от тезауруса пользователя, т.е.совокупности сведений и знаний, которыми располагает пользователь. Если тезаурус пользователя близок к нулю, то любая новая информация им не воспринимается (он её не понимает) и в этом случае семантическая компонента информации для него равна нулю. Если поступившая информация не даёт ему новые (полезные) знания, то и в этом случае семантическая информация также равна нулю. Максимальное значение семантической информации пользователь воспринимает в случае, когда поступившая информация понята пользователем и несёт ему новые сведения, знания. Таким образом, одно и то же сообщение может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным для пользователя некомпетентного.
|
|
|
Качество информации. Возможность и эффективность использования информации обуславливаются такими основными её потребительскими показателями качества, как содержательность, репрезентативность, достаточность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость. Многие из этих показателей очевидны и не требуют их интерпретации. Поэтому остановимся лишь на некоторых из них.
Содержательность информации отражает семантическую ёмкость, равную отношению величины семантической информации в сообщении к объёму обрабатываемых данных.
Репрезентативность информации связана с правильностью её отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта.
Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей. Как неполная, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.
|
|
|
ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
В информатике используются различные подходы к измерению информации:
Содержательный подход к измерению информации. Сообщение – информативный поток, который в процессе передачи информации поступает к приемнику. Сообщение несет информацию для человека, если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными Информация - знания человека? сообщение должно быть информативно. Если сообщение не информативно, то количество информации с точки зрения человека = 0. (Пример: вузовский учебник по высшей математике содержит знания, но они не доступны 1-класснику)
Алфавитный подход к измерению информации не связывает кол-во информации с содержанием сообщения. Алфавитный подход - объективный подход к измерению информации. Он удобен при использовании технических средств работы с информацией, т.к. не зависит от содержания сообщения. Кол-во информации зависит от объема текста и мощности алфавита. Ограничений на max мощность алфавита нет, но есть достаточный алфавит мощностью 256 символов. Этот алфавит используется для представления текстов в компьютере. Поскольку 256=28, то 1символ несет в тексте 8 бит информации.
Вероятностный подход к измерения информации. Все события происходят с различной вероятностью, но зависимость между вероятностью событий и количеством информации, полученной при совершении того или иного события можно выразить формулой которую в 1948 году предложил Шеннон.
Количество информации - это мера уменьшения неопределенности.
1 БИТ – такое кол-во информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза. БИТ- это аименьшая единица измерения информации
Единицы измерения информации: 1байт = 8 бит
1Кб (килобайт) = 210 байт = 1024 байт
1Мб (мегабайт) = 210 Кб = 1024 Кб
1Гб (гигабайт) = 210 Мб = 1024 Мб
Файловая система. На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой.
Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов.
Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла.
Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру (имеет вид перевернутого дерева).
Начальный, корневой, каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, в каждом из них бывают вложенные каталоги 2-го уровня и т. д. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.
Для облегчения понимания этого вопроса воспользуемся аналогией с традиционным «бумажным» способом хранения информации. В такой аналогии файл представляется как некоторый озаглавленный документ (текст, рисунок и пр.) на бумажных листах. Следующий по величине элемент файловой структуры называется каталогом. Продолжая «бумажную» аналогию, каталог будем представлять как папку, в которую можно вложить множество документов, т.е. файлов. Каталог также получает собственное имя (представьте, что оно написано на обложке папки).
Каталог сам может входить в состав другого, внешнего по отношению к нему каталога. Это аналогично тому, как папка вкладывается в другую папку большего размера. Таким образом, каждый каталог может содержать внутри себя множество файлов и вложенных каталогов (их называют подкаталогами). Каталог самого верхнего уровня, который не вложен ни в какие другие, называется корневым каталогом.
А теперь полную картину файловой структуры представьте себе так: вся внешняя память компьютера — это шкаф с множеством выдвижных ящиков. Каждый ящик — аналог диска; в ящике — большая папка (корневой каталог); в этой папке множество папок и документов (подкаталогов и файлов) и т.д. Самые глубоко вложенные папки хранят в себе только документы (файлы) или могут быть пустыми.
Интерфе́йс по́льзователя, он же по́льзовательский интерфейс (UI — англ. user interface) — разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая — машиной/устройством. Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой.
Весьма часто термин применяется по отношению к компьютерным программам, однако под ним может подразумеваться набор средств, методов и правил взаимодействия любой системы, управляемой человеком.
Несколько широко распространённых примеров:
§ меню на экране телевизора + пульт дистанционного управления;
Компьютерные технологии или Информационные технологии (ИТ) — это обобщённое названиетехнологий, отвечающих за хранение, передачу, обработку, защиту и воспроизведение информации с использованием компьютеров. Невозможно представить себе современные области производства,науки, культуры, спорта и экономики, где не применялись бы компьютеры. Компьютеры помогаютчеловеку в работе, развлечении, образовании и научных исследованиях.
Компьютерные технологии — это передний край науки XXI века.
Интерфе́йс (англ. interface — поверхность раздела, перегородка) — граница раздела двух систем, устройств или программ, определённая их характеристиками, характеристиками соединения, сигналов обмена и т. п. Совокупность унифицированныхтехнических и программных средств и правил (описаний, соглашений, протоколов), обеспечивающих взаимодействие устройств и/или программ в вычислительной системы или сопряжение между системами.[1] Понятие интерфейса распространяется и на системы, не являющиеся вычислительными или информационными.
Примеры:
§ вожжи — главный элемент интерфейса между лошадью и кучером, или же, — интерфейс системы «лошадь — кучер»);
§ руль, педали газа и тормоза, ручка КПП — интерфейс (управления) автомобиля или же интерфейс системы «водитель — автомобиль»;
§ электрические вилка и розетка являются интерфейсом энергоснабжения большинства бытовых приборов;
§ элементы электронного аппарата (автомагнитолы, часов и т. д.) — дисплей, набор кнопок и переключателей для настройки, плюс правила управления ими — интерфейс системы «человек — машина»;
§ клавиатура и мышь — элементы сопряжения в системе человеко-машинного интерфейса (в свою очередь, сами клавиатура и мышь имеют свои интерфейсы соединения с компьютером).
[править
]Интерфейсы в вычислительной технике
Интерфейсы являются основой взаимодействия всех современных информационных систем. Если интерфейс какого-либо объекта (персонального компьютера, программы, функции) не изменяется (стабилен, стандартизирован), это даёт возможность модифицировать сам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами (например, научившись работать с одной программой под Windows, пользователь с легкостью освоит и другие — потому, что они имеют одинаковый интерфейс).
В вычислительной системе взаимодействие может осуществляться на пользовательском, программном и аппаратном уровнях. Соответственно, согласно этому, интерфейсы могут существовать как:
|
|
|
