 |
Классификация и кодирование информации
|
|
|
|
Оглавление
Введение
. Понятие информации
Информация в информатике
Меры информации
Качество информации
Классификация и кодирование информации
. Системы кодирования
Заключение
Список литературы
Введение
Существование области и предмета информатики немыслимо без ее основного ресурса - информации. Информацию, как один из важнейших стратегических ресурсов общества, необходимо уметь оценивать как с количественной, так и с качественной сторон. На данном пути возникают большие проблемы из-за нематериальной природы этого ресурса и субъективности восприятия его различными людьми. Целью данной работы является оценить информацию и с количественной, и с качественной точки зрения. Для этого необходимо ввести специальные меры. Для успешной обработки информации ее необходимо систематизировать путем проведения классификации и кодирования.
Понятие информации
Понятие информация произошло от латинского informatio (разъяснение, изложение). С середины 20 века оно стало использоваться в науке, что подразумевало под собой обмен сведениями между людьми, людьми и машинами, машинами и машинами, передачу различных признаков между клетками растений, животных и людей.
Однако информация - это настолько глубокое понятие, что нельзя его объяснить в нескольких словах. В него вкладывается различный смысл в науке, технике, житейских ситуациях и т.д.
В обычном смысле под информацией понимают различные данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Информация в практической деятельности человека подразумевает под собой сведения о явлениях и объектах окружающей среды, об их свойствах, состоянии и параметрах. Например, запах, цвет, звук и т.д. В природе информация - это биологический код, заложенный в каждом живом организме.
|
|
|
На основе выделенных выше основных понятий слова информация можно сделать вывод, что объединить их в одно целое практически невозможно. Но можно выделить основные аспекты того, что понимается под информацией:
Во-первых, это ознакомление, сообщение, осведомление о настоящем положении дел, либо сведения о чем-либо, передаваемые людьми;
Во-вторых, это сведения о чем-либо, снимающие неопределенность в результате их получения;
В-третьих, это сообщение, неразрывно связанное с деятельностью человека;
В широком смысле информацию можно определить как отражение реального мира, а в узком смысле - как любые сведения, которые можно хранить, передавать и обрабатывать.
Довольно распространенным является и взгляд на информацию как на ресурс, подобный материальным. С этой точки зрения информация - это сведения, позволяющие людям улучшить процессы, связанные с преобразованием веществ и самой информации. Она отличается от других материальных ресурсов тем, что чем больше ее используешь, тем большее ее становится.
Можно выделить три основные формы представления информации:
· Документированная - представленная в виде знаков на каком-то физическом носителе (книги, бумаги, рисунки и т.д.)
· Ассимилированная - представление информации в сознании человека.
· Передаваемая - сведения, которые рассматриваются в момент передачи информации от носителя получателю.
Также информацию можно разделить на два вида: социальную и биологическую.
Биологическая обеспечивает жизнедеятельность конкретного живого организма. К ней, например, можно отнести генетическую информацию.
Социальная информация - это информация, которая неразрывно связана с практической деятельностью человека, поэтому можно выделить столько видов социальной информации, сколько существует видов деятельности человека.
|
|
|
Свойства информации:
· Достоверность
· Полнота
· Ценность
· Современность
· Понятность
· Доступность
· Краткость
В результате анализа разнообразных информационных материалов можно выделить следующие ее функции:
· Учебно-познавательная - дает возможность использовать накопленную информацию в учебном процессе. Эта информация обычно воплощена в различных учебниках, журналах, газетах и в других формах.
· Отражательная функция - информация содержит сведения, которые характеризуют различные свойства предмета.
· Гносеологическая - с помощью информации осуществляется процесс познания в науке.
· Эвристическая - информация позволяет нам расширять наши знания и делать новые открытия.
· Организационная - информация направляет действия человека в нужном направлении
Информация в информатике
С точки зрения информатики информация - это концептуально связанные между собой данные, сведения, понятия, которые изменяют наше представление о явлениях и предметах окружающего нас мира. В информатике наряду с информацией еще употребляют понятие данных.
Данные - диалектическая составная часть информации. Они представляют собой зарегистрированные сигналы. Методы регистрации могут быть разными: перемещение физических тел, изменение их формы или других параметров, изменение химического состава, электрических и магнитных характеристик и т.д. Данные могут храниться транспортироваться и на носителях разного вида. Самым распространенным из них является бумага. На бумаге информация отображается путем изменения оптических характеристик ее поверхности. Изменение оптических свойств предмета также используется в устройствах, которые используют лазерный луч для записи на пластмассовой поверхности (CD-ROM). В виде носителей, использующих изменение магнитных свойств выступают магнитные ленты и диски. Регистрация данных путем изменения химического состава поверхности используется в фотографиях.
Понтия данные и информация тесно связаны между собой и с методом обработки. Данные несут в себе информацию о событиях. Но эти два понятия не тождественны между собой. Информация - продукт взаимодействия разных данных и соответствующих им методов.
|
|
|
Если рассматривать информацию с точки зрения информатики, то наиболее важными являются следующие ее свойства: объективность и субъективность. Понятие объективности является относительным, потому что методы обычно носят субъективный характер. Более субъективной является та информация, методы которой являются менее субъективными. Например, при наблюдении снимка какого-нибудь предмета или явления мы можем получить более объективную информацию, чем при наблюдении за рисунком предмета или явления, сделанного человеком от руки.
Адекватность информации - это наиболее важная ее характеристика для потребителя, определенный уровень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту, процессу, явлению. Но в реальной жизни кажется невозможным рассчитать полную адекватность информации, ведь всегда существует какая-либо неопределенность.
Адекватность информации может выражаться в трех различных формах: семантической, синтаксической, прагматической. Синтаксическая отображает формально-структурные характеристики информации, но не затрагивает ее смысла. На этом уровне рассматривается тип носителя данной информации, способ ее представления, ее размеры и т.д. Семантическая отображает соответствие между образом этого предмета и самим предметом. Здесь учитывается смысловое содержание. Эта форма непосредственно связана с практическим применением информации.
Меры информации
информация компьютер кодовый символический
Как и каким способом можно объективно измерить количество информации и вообще возможно ли это? Для измерения информации вводятся два понятия: объем данных - V и количество информации - I. Эти параметры имеют разные выражения и интерпретацию в зависимости от рассматриваемой формы адекватности. Каждой форме адекватности соответствует своя мера количества информации и объема данных.
|
|
|
Синтаксическая мера - это мера информации, которая оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту. Объем данных (Vд) измеряется количеством символов в сообщении. В различных системах счисления один символ имеет разный вес:
· В двоичной системе единицей измерения является бит
· В десятеричной системе счисления единица измерения - дат
Количество информации I на синтаксическом уровне нельзя определить без рассмотрения понятия неопределенности состояния системы. На самом деле, получение информации о какой-нибудь системе всегда связано с изменением степени осведомленности получателя о состоянии этой системы. Рассмотрим этот пример подробнее. Пусть до получения информации получатель имеет какие-то предварительные (априорные) сведения об этой системе a. Мерой его неосведомленности о данной системе является функция H(a). После получения какого-нибудь сообщения, получатель получает некоторое количество дополнительной информации Ib(a), и степень его предварительной неосведомленности уменьшается так, что неосведомленность после получения сообщения b (апостериорная) снижается до Hb(a). Количество информации, полученной из сообщения b, будет равно Ib(a) = H(a) - Hb(a). Другими словами можно сказать, что количество информации изменением степени неосведомленности о данной системе.
Информация часто кодируется кодами той или иной системы счисления. Особенно актуальный характер это носит при представлении информации в компьютере. Естественно, что одно и то же количество символов (разрядов) в разных системах счисления может передать разное число состояний отображаемого объекта. Это можно представить в виде соотношения:
= mn
N - число возможных отображаемых состояний, m - основание системы счисления, n - число разрядов) Наиболее часто используемые системы - это двоичная и десятичная. Единицами измерения в этих случаях - это бит и дит. Коэффициент информативности (Y) сообщения определяется отношением количества полезной информации в данном сообщении к общему объему данных, причем 0 
Y 1. С увеличением Y уменьшается объем работы по преобразованию информации в системе. Поэтому обычно стремятся увеличить информативность и для этого разрабатываются специальные методы.
Семантическая мера - мера информации для измерения ее смыслового содержания. Для этого используют такое понятие, как тезаурус пользователя, которое показывает нам совокупность информации, которой владеет данный пользователь или система. Максимальное количество семантической информации получатель получает при согласовании ее со своим тезаурусом, когда эта информация является полезной и понятной для получателя и несет ранее не известные сведения. Относительной мерой количества семантической информации служит коэффициент содержательности С. Он равен отношению величины семантической информации к ее объему.
|
|
|
Прагматическая мера информации - это мера информации, которая определяет полезность (ценность) данной информации для достижения получателем поставленной цели. Например, в экономике прагматические свойства информации можно определить приростом экономического эффекта функционирования, который достигнут использованием этой информации для управления системой.
Качество информации
Возможность и эффективность использования информации зависит от ее качества: репрезентативность, содержательность, достаточность, достоверность, актуальность, доступность, своевременность, точность, устойчивость. Репрезентативность информации связана с правильностью ее формирования и отбора в целях наиболее полного и адекватного отражения свойств предмета. Достаточность информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для правильного принятия решений набор показателей. Актуальность характеризуется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования. Точность информации характеризуется степенью ее близости к реальным свойствам объекта Достоверность определяется ее свойством отображать реально существующие черты объекта с необходимой точностью. Следует отметить, что такие качества информации, как репрезентативность, достаточность, содержательность целиком определяются на методическом уровне разработки информационных систем.
Классификация и кодирование информации
Система классификации
Важным понятием при работе с информацией является классификация объектов. Классификация - система распределения объектов по классам в соответствии с некоторыми общими их признаками. Под объектом понимается предмет или явление материального и нематериального мира. Применительно к информации как к объекту классификации выделенные классы называют информационными объектами. Например, всю информацию о человеке можно классифицировать по многочисленным информационным объектам, которые характеризуются общими свойствами: фамилия, имя, отчество; дата рождения; место рождения; пол; возраст и т.д. Классификатор - это систематизированный свод наименований и кодов классификационных группировок. При классификации широко используется классификационный признак и его значение, они позволяют установить сходства и различия между объектами.
Иерархическая система классификации
Иерархическая система классификации информации строится следующим образом:
· Исходное множество элементов составляет 0-й уровень и делится на классы (группировки), которые образуют 1-й уровень.
· Каждый класс первого уровня в соответствии со своим классификационным признаком делится на подклассы, образующие 2-й уровень.
· Каждый класс 2-го уровня образует соответствующие уровни 3-го класса и т.д.
В иерархической системе классификации каждый объект на любом уровне должен быть отнесен к одному классу, который характеризуется конкретным значением выбранного классификационного признака. Для последующей группировки в каждом классе нужно задать свои классификационные признаки и значения. Количество уровней классификации, которое соответствует числу признаков будет характеризует глубину классификации.
К достоинствам иерархической системы классификации относятся: простота построения и использование независимых классификационных признаков в различных ветвях иерархической системы. Недостатки: жесткая система, приводящая к сложности внесения изменений, так как приходится перераспределять все классификационные группировки, а также невозможность группировать объекты по заранее не предусмотренным сочетаниям признаков.
Например, поставлена задача создать классификационную систему для объекта «Факультет» какого-либо ВУЗа, которая позволит классифицировать признаки студентов по следующим признакам: факультет, возраст студентов, их пол, и т.д
· 1-й уровень: выбирается признак - название факультета.
· 2-й уровень: выбирается признак - возраст, имеющий три градации: до 20 лет, от 20 до 30 лет, от 30 лет
· 3-й уровень: выбирается признак - пол.
· 4-й уровень: выбирается признак - наличие детей у женщин т.д.
Фасетная система классификации
Фасетная система классификации в отличие от иерархической позволяет выбирать признаки классификации независимо как друг от друга, так и от семантического содержания классифицируемого объекта. Признаки классификации называются фасетами. Каждый фасет (Фi) содержит совокупность однородных значений данного классификационного признака. Причем значения в фасете могут располагаться в произвольном порядке, хотя предпочтительнее их упорядочение.
Системы кодирования
Система кодирования применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации. Система кодирования - это совокупность правил кодового обозначения предметов. Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код характеризуется:
· Длиной -числом позиций в коде.
· Структурой - порядком расположения символов, используемых для обозначения классификационного признака.
Процедура присвоения объекту кодового обозначения называется кодированием.
Можно выделить две группы методов, используемых при кодировании, которые образуют:
· классификационную систему кодирования, ориентированную на проведение предварительной классификации объектов либо на основе иерархической системы, либо на основе фасетной системы;
· регистрационную систему кодирования, не требующую предварительной классификации объектов.
Классификационное кодирование применяется после проведения классификации объектов. Различают последовательное и параллельное кодирование. Последовательное кодирование используется для иерархической классификационной структуры. Суть метода заключается в следующем: сначала записывается код старшей группировки 1-го уровня, затем код группировки 2-го уровня, затем код группировки 3-го уровня и т.д. В результате получается кодовая комбинация, каждый разряд которой содержит информацию о специфике выделенной группы на каждом уровне иерархической структуры. Последовательная система кодирования обладает теми же достоинствами и недостатками, что и иерархическая система классификации.
Параллельное кодирование используется для фасетной системы классификации. Суть метода заключается в следующем: все фасеты кодируются независимо друг от друга; для значений каждого фасета выделяется определенное количество разрядов кода. Параллельная система кодирования обладает теми же достоинствами и недостатками, что и фасетная система классификации.
Регистрационное кодирование используется для однозначной идентификации объектов и не требует предварительной классификации объектов. Различают порядковую и серийно-порядковую систему. Порядковая система кодирования предполагает последовательную нумерацию объектов числами натурального ряда. Этот порядок может быть случайным или определяться после предварительного упорядочения объектов, например по алфавиту. Этот метод применяется в том случае, когда количество объектов невелико, например кодирование названий факультетов университета, кодирование студентов в учебной группе. Серийно-порядковая система кодирования предусматривает предварительное выделение групп объектов, которые составляют серию, а затем в каждой серии производится порядковая нумерация объектов. Каждая серия также будет иметь порядковую нумерацию. По своей сути серийно-порядковая система является смешанной: классифицирующей и идентифицирующей. Применяется тогда, когда количество групп невелико.
Любая классификация всегда относительна. Один и тот же объект может быть классифицирован по разным признакам или критериям. Часто встречаются ситуации, когда в зависимости от условий внешней среды объект может быть отнесен к разным классификационным группировкам. Эти рассуждения особенно актуальны при классификации видов информации без учета ее предметной ориентации, так как она часто может быть использована в разных условиях, разными потребителями, для разных целей.
Место возникновения. По этому признаку информацию можно разделить на входную выходную, внутреннюю, внешнюю. Входная информация - это информация, поступающая в фирму или ее подразделения.
Выходная информация - это информация, поступающая из фирмы в другую фирму, организацию (подразделение). Одна и та же информация может являться входной для одной фирмы, а для другой, ее вырабатывающей, выходной. По отношению к объекту управления (фирма или ее подразделение: цех, отдел, лаборатория) информация может быть определена как внутренняя, так и внешняя.
Внутренняя информация возникает внутри объекта, внешняя информация - за пределами объекта. Стадия обработки. По стадии обработки информация может быть первичной, вторичной, промежуточной, результатной. Первичная информация - это информация, которая возникает непосредственно в процессе деятельности объекта и регистрируется на начальной стадии. Вторичная информация - это информация, которая получается в результате обработки первичной информации и может быть промежуточной и результатной.
Промежуточная информация используется в качестве исходных данных для последующих расчетов. Результатная информация получается в процессе обработки первичной и промежуточной информации и используется для выработки управленческих решений. Способ отображения. По способу отображения информация подразделяется на текстовую и графическую.
Текстовая информация - это совокупность алфавитных, цифровых и специальных символов, с помощью которых представляется информация на физическом носителе (бумага, изображение на экране дисплея). Графическая информация - это различного рода графики, диаграммы, схемы, рисунки и т.д. Стабильность. По стабильности информация может быть переменной (текущей) и постоянной (условно-постоянной). Переменная информация отражает фактические количественные и качественные характеристики производственно-хозяйственной деятельности фирмы. Она может меняться для каждого случая как по назначению, так и по количеству. Например, количество произведенной продукции за смену, еженедельные затраты на доставку сырья, количество исправных станков и т.п. Постоянная (условно-постоянная) информация - это неизменная и многократно используемая в течение длительного периода времени информация.
Постоянная информация может быть справочной, нормативной, плановой:• постоянная справочная информация включает описание постоянных свойств объекта в виде устойчивых длительное время признаков. Например, табельный номер служащего, профессия работника, номер цеха и т.п.;• постоянная нормативная информация содержит местные, отраслевые и общегосударственные нормативы. Например, размер налога на прибыль, стандарт на качество продуктов определенного вида, размер минимальной оплаты труда, тарифная сетка оплаты государственным служащим;• постоянная плановая информация содержит многократно используемые в фирме плановые показатели. Например, план выпуска телевизоров, план подготовки специалистов определенной квалификации.
Функция управления. По функциям управления обычно классифицируют экономическую информацию. При этом выделяют следующие группы: плановую, нормативно-справочную, учетную и оперативную (текущую). Плановая информация - информация о параметрах объекта управления на будущий период. На эту информацию идет ориентация всей деятельности фирмы.
Пример Плановой информацией фирмы могут быть такие показатели, как план выпуска продукции, планируемая прибыль от реализации, ожидаемый спрос на продукцию и т.д.
Нормативно-справочная информация содержит различные нормативные и справочные данные. Ее обновление происходит достаточно редко.• среднедневная оплата рабочего по разряду;• оклад служащего;• адрес поставщика или покупателя и т.д.
Учетная информация - это информация, которая характеризует деятельность фирмы за определенный прошлый период времени. На основании этой информации могут быть проведены следующие действия: скорректирована плановая информация, сделан анализ хозяйственной деятельности фирмы, приняты решения по более эффективному управлению работами и пр. На практике в качестве учетной информации может выступать информация бухгалтерского учета, статистическая информация и информация оперативного учета.
Пример Учетной информацией являются: количество проданной продукции за определенный период времени; среднесуточная загрузка или простой станков и т.п.
Оперативная (текущая) информация - это информация, используемая в оперативном управлении и характеризующая производственные процессы в текущий (данный) период времени. К оперативной информации предъявляются серьезные требования по скорости поступления и обработки, а также по степени ее достоверности. От того, насколько быстро и качественно проводится ее обработка, во многом зависит успех фирмы на рынке.
Заключение
Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.
Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертёж, радиопередача и т.п.) может содержать разное количество информации для разных людей - в зависимости от их предшествующих знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему. В случаях, когда говорят об автоматизированной работе с информацией посредством каких-либо технических устройств, интересуются не содержанием сообщения, а тем, сколько символов это сообщение содержит.
Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объём сообщения.
Делая из всего вышесказанного вывод, можно сказать, что информация - это главный ресурс, на котором строится информатика, и не только информатика. Без нее немыслимо существование этой науки. Нельзя дать единого объяснения понятию информация. Наиболее распространенное понятие информации - это информация как любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют.
Список литературы
1. <http://ru.wikibooks.org>
. <http://ru.wikipedia.org>
. <http://www.maksakov-sa.ru>
|
|
|
