Свойства информации. Единицы измерения количества информации
Вопросы - Педагогика
Другие вопросы по предмету Педагогика
ый подход к измерению информации
Базовые понятия
Информация, знания, сообщение, содержательный подход.
Обязательно изложить
Понятие "информация", обозначающее предмет информатики, определяется с помощью перечисления отличительных свойств и действий, которые с информацией можно совершать, а также указания того, что является носителем информации. Главными свойствами информации являются передаваемость, хранимость, преобразуемость. К ним часто добавляют атрибуты: достоверность, полезность, значимость и т.д. Информацию можно создавать, воспринимать, запоминать, распространять, обрабатывать, разрушать, измерять и т.д. Носителями информации являются сообщения, т.е. последовательность знаков, принадлежащих некоторой знаковой системе.
Прообразом понятия "информация" является то, что в быту называют знаниями, т.е. сведениями об окружающем нас мире в их взаимной связи. Поэтому, когда говорят о содержательной стороне информации, обычно имеют в виду именно знания. Измерение знаний оказывается очень непростой задачей. Так, если сообщение о новом научном открытии написано на неизвестном нам языке, мы говорим, что не получили никакой информации. Если сообщение написано на известном языке, но касается незнакомой области науки или производства, мы также делаем вывод о том, что для нас сообщение не информативно. Вывод об отсутствии информации в понятном сообщении делается и в том случае, когда знания, в нем содержащиеся, для нас уже известны или требуют для своего восприятия большего запаса знаний, чем тот, что у нас имеется. Таким образом, оценка присутствия знаний в сообщении определяется приемником сообщения по таким атрибутам, как понятность, новизна и полезность по отношению к сумме знаний, которой он обладает. Вопрос о количестве информации, т.е. о сравнении информативных сообщений, при этом не возникает.
Рассмотрим теперь подход, в котором приобретают смысл утверждения о том, много или мало информации содержится в данном сообщении, полученном данным приемником. Известно, что на базе имеющихся знаний можно прогнозировать последствия различных событий в окружающем нас мире. Именно так и происходит общение человека с его окружением. Мы "задаем вопросы" и получаем в ответ сообщения, которые в той или иной степени подтверждают или отрицают наши прогнозы относительно последствий тех или иных событий. Если сообщение подтверждает наиболее ожидаемый прогноз, мы говорим, что оно содержит меньше информации, чем сообщение с подтверждением наименее ожидаемого прогноза. На математическом языке эту ситуацию можно описать словами: сообщение о реализации более вероятного предполагаемого результата содержит меньше информации, чем сообщение о реализации менее вероятного результата. Поскольку использование прогнозирования означает неполноту или неопределенность наших знаний, можно сказать, что информация, содержащаяся в сообщениях подобного типа, уменьшает неопределенность наших знаний. Этот подход, допускающий сравнение сообщений по их информативности, в качестве следующего шага позволяет определить количество информации с помощью соглашения о том, как изменяется неопределенность наших знаний при получении сообщения с определенной информацией. Принято считать, что сообщение, уменьшающее неопределенность наших знаний в два раза, содержит количество информации, принимаемое за единицу ее измерения. Эта единица измерения получила название бит. Если говорить о содержании, то это сообщение с одним из двух альтернативных равновероятных ответов на сформулированный специальным образом вопрос. Например, вопрос о том, мужчина или женщина совершенно незнакомый человек по фамилии Тарасюк, допускает два альтернативных равновероятных ответа, а значит, получая любой из них, мы получаем информацию в количестве 1 бит.
Чтобы воспользоваться этой единицей измерения для определения количества информации в произвольном сообщении, нужно представить его как ответ на вопрос, который допускает замену серией специальных вопросов с ответами, содержащими 1 бит информации, подобно алгоритму поиска корней функции с помощью метода деления отрезка пополам. Например, получив сообщение в виде черно-белого изображения, мы можем представить его как ответ на вопрос о распределении черных и белых точек на заданной площади. Этот вопрос допускает замену серией вопросов о том, каков цвет точки, находящейся в заданной позиции. Ответ на каждый из них содержит 1 бит информации по определению, так что полное количество информации равно количеству точек, образующих данное изображение.
Применение этой схемы для определения количества информации в цветном изображении сразу наталкивается на непреодолимые трудности, связанные с необходимостью учета законов композиции, индивидуальности художника и т.д. Ситуация становится еще более запутанной, если приемник обладает какими-либо особенностями восприятия изображений. Еще больше неразрешимых проблем в рамках содержательного подхода возникает при попытке найти количество информации в битах, содержащееся в каком-либо литературном произведении, и т.д.
Подводя итог, можно сделать неутешительный вывод о том, что в рамках содержательного подхода к определению количества информации, как количества знаний в сообщении, с помощью указанной единицы измерения в данном случае не представляется возможным.
Ссылка на материалы вопроса
1. Семакин И., Залогова А., Русаков С., Шестакова А. Базовый курс для 79-х классо?/p>