3 лекция Носители, знаки, символы и сигналы. Виды сигналов. Свойства информации. Способы обмена информацией
| Вид материала | Лекция |
- Курс лекций «Основы радиоэлектроники» Часть Сигнал и его свойства. Линии передачи, 33.21kb.
- Программа экзамена по курсу «Радиотехнические цепи и сигналы,, 67.29kb.
- Лекция Информация и ее основные свойства, 421.3kb.
- Программа курса лекций, 51.42kb.
- 1. Виды информации, 175.18kb.
- Слово «информация» происходит от латинского слова informatio, что в переводе означает, 551.83kb.
- Карл Густав Юнг Человек и его символы, 4548.5kb.
- Задачи и организация курса. Литература. Понятия сигнала и системы Лекция №2 Классификация, 22.9kb.
- Содержание: Введение, 278.06kb.
- Темы вашего учебного проекта, 101.61kb.
3 лекция
Носители, знаки, символы и сигналы. Виды сигналов.
Свойства информации. Способы обмена информацией.
Распространение информации всегда связано с материальным носителем, то есть средой для её записи, хранения, передачи.
Носителем информации может быть:
- любой материальный предмет (бумага, камень, дерево, стол, классная доска, звездная пыль, мусор на полу);
- волны различной природы: акустическая (звук), электромагнитная (свет, радиоволна), гравитационная (давление, притяжение);
- вещество в различных состояниях (жидкий раствор — информацией может быть, в частности, концентрация молекул; газ — информацией в этом случае могут являться его температура и давление).
Для хранения информации, которая будет обрабатываться с помощью компьютера, используются специальные машинные носители информации: электронные схемы, перфокарты (использовались раньше), магнитные ленты, магнитные диски, оптические компакт-диски и т. п.
Пример. Человек всегда стремился доступным ему способом зафиксировать сведения о том, что больше всего его волновало. Наши весьма давние предки оставили нам информацию о себе в виде наскальных росписей в пещерах, где они обитали. Отсюда и произошло идеографическое письмо, в основу которого положены идеограммы — письменные знаки (условное изображение или рисунок), соответствующие не отдельным звукам, а словам или словосочетаниям.
Позже информация о волнующих людей событиях наносилась на поверхности искусственных, как правило, монументальных сооружений, которые донесли ее до наших дней (гробницы, стелы, ритуальные сооружения). Однако монументальные сооружения не были транспортабельны. Чтобы получить необходимую информацию, которая там хранилась, люди были вынуждены совершать путешествия к этим сооружениям.
Основным способом передачи информации в приведенных примерах являются специальные знаки.
Пример. Свет маяка, цвет светофора, звук школьного звонка могут нести определенную информацию для человека. Очень часто не произнесенные слова, а интонация, с которой они были произнесены, несут для вас важную информацию о настроении вашего собеседника. Изменение цвета листьев комнатного цветка, их поникший вид сигнализируют о необходимости позаботиться о поливе и подкормке растения.
Сигналы азбуки Морзе служат средством общения моряков и могут сообщить об особенностях и опасностях плавания.
Основным способом передачи информации в данных примерах выступают сигналы.
Итак, информация передается с помощью знаков и сигналов, именно они являются основными формами передачи информации в социотехнических системах.
Слова «знак», «сигнал», «символ» являются многозначными, то есть в разных ситуациях (контекстах) могут наделяться разным смыслом. Договоримся о значении этих слов.
Знак. 1. Пометка, изображение, предмет, которыми отмечается, обозначается что-нибудь. Условный з. Дорожные знаки (на автомобильных дорогах, на улицах: информирующие об особенностях дороги, о правилах движения). Товарный з. (на товаре, изделии, отличающий изделия данного предприятия). Денежные знаки. З. почтовой оплаты (марки).
2. Внешнее обнаружение, признак чего-нибудь. Знаки внимания. Молчание – з. согласия. Дурной з. (плохое предзнаменова-ние).
3. Жест, движение которым сигнализи-руют, сообщают что-нибудь. Подавать знаки рукой.
4. Знак языковой – значимая единица языка.
Знаки отличия – ордена, медали, нагрудные знаки, которыми награждаются военнослужащие. Знаки различия – знаки на форменной одежде, обозначающие звание, принадлежность к роду войск, к специальным службам. В знак чего, предлог с родительным падежом – в целях демонстрации чего-нибудь, в доказательство чего-нибудь. Подарить в знак дружбы. Уход в знак протеста.
Под знаком чего, в значении предлога с родительным падежом – характеризуясь чем-нибудь, обнаруживая собою что-нибудь. Переговоры прошли под знаком единства и сплоченности. Знаковая система (система языковых знаков).
Чтобы подчеркнуть, что носителем информации является физический предмет (лист бумаги, классная доска, камень, картина) с какими-либо изображениями на нем, говорят, что информация записана в виде знаков. А если носителем информации является волна или вещество, то говорят, что информация переносится в виде сигналов.
Сигнал (Sign – (англ.) – знак, обозначение)
1. В переносном смысле то, что служит толчком к началу какого-нибудь действия. Статья послужила сигналом к дискуссии.
2. Условный знак для передачи на расстояние каких-нибудь сведений, сообщений. Звуковой, визуальный, световой с. Дать с. С. SOS (от терпящих бедствие в море; также в переносном смысле: призыв о помощи в беде).
3. В переносном смысле предупреждение, сообщение о чем-нибудь нежелательном. Прислушиваться к сигналам с места. Сигналы общественности.
Примеры. Сигнальные огни. Сигнальная связь. Сигнальный пистолет (ракетница). Сигнальный экземпляр (первый, до тиража, готовый экземпляр произведения печати).
Сигналы, передаваемые в электрической форме (электромагнитные волны), обладают множеством достоинств:
- не требуют движущихся механических устройств, медленных и подверженных поломкам;
- скорость передачи электрических сигналов приближается к максимально возможной скорости — скорости света;
- электрические сигналы легко обрабатывать, сравнивать и преобразовывать с помощью электронных устройств, отличающихся чрезвычайно высоким быстродействием.
Один и тот же знак, один и тот же сигнал может нести для воспринимающего его человека разное значение или смысл.
Пример. Красный сигнал светофора является для нас символом запрета движения по дороге.
Наборы знаков «Караул!», «Help!» или «• • • • • •» служат в качестве символов просьбы о помощи. Знак «Р» может восприниматься и как русская буква «эр», и как английская буква [pi], и как обозначение химического элемента фосфора, и как знак автомобильной стоянки.
О знаках мы более подробно поговорим в параграфе, посвященном кодированию информации, а сейчас познакомимся с понятием «сигнал». Заметим, что мы видим знаки только благодаря нашей способности интерпретировать отраженный от поверхности предмета свет, то есть благодаря восприятию световых сигналов. Само слово «сигнал» имеет общий корень с английским sign, что можно перевести как знак, обозначение.
В информатике сигнал — есть форма передачи информации. Передача сигналов — это некоторый физический процесс, имеющий информационное значение.
Символ. 1. То, что служит условным знаком какого-нибудь понятия, явления, идеи. Голубь – с. мира. Якорь – с. надежды. Этот подарок – с. верности.
2. Принятое в науке условное обозначение какой-нибудь единицы, величины.
Символ веры – 1) краткое изложение основных догматов христианства, кратко сформулированных в тексте, начинающихся словами «Верую во Единого Бога Отца, Вседержителя, Творца небу и земли, видимым же всем и невидимым…»;
2) то же, что кредо.
Символы государства – государственный герб, флаг, гимн.
Сигналы могут быть непрерывными (аналоговыми) или дискретными.
Аналоговый сигнал — сигнал, непрерывно изменяющийся по амплитуде и во времени (температура воздуха, сила тока, напряжение, скорость движения).
Аналоговые сигналы используют, например, в телефонной связи, радиовещании, телевидении.
Сигнал называется дискретным, если он может принимать лишь конечное число значений (дискретный — не непрерывный).
Сигналы, несущие текстовую, символическую информацию, — дискретны.
Пример.
Дискретные сигналы Аналоговые сигналы
Цвет светофора Скорость автомобиля
Цифры, буквы, слова Влажность воздуха
Знаки дорожного движения Пение и игра на музыкальных инструментах
Телеграфная азбука Морзе Кардиограмма
В реальной жизни мы чаще всего воспринимаем непрерывные сигналы. Даже речь человека, по сути, представляет собой непрерывный сигнал. В этом легко убедиться, если вспомнить, что речь на незнакомом языке воспринимается слитно, в ней трудно выделить отдельные слова. Но дискретные сигналы обрабатывать легче. Благодаря сложившейся с детства привычке, мы выделяем в сигналах, непрерывно поступающих к нам из внешнего мира, отдельные элементы: лица и облака, слова и музыкальные фразы. Этот процесс называется дискретизацией непрерывного сигнала.
Сигнал, несущий информацию, может принимать два различных значения (в его простейшей форме), но не менее. Не бывает информационного сигнала, принимающего только одно значение.
Пример. На сторожевой башне огонь означает «опасность», огня нет — «все спокойно». Если костер на башне жгут постоянно или не зажигают вовсе, то нет никакой возможности узнать, например, когда же вторгся неприятель, то есть получить информацию.
Дискретные сигналы часто называют цифровыми. Так они называются потому, что отдельные значения сигнала мы можем «пересчитать», то есть каждому значению сигнала можно поставить в соответствие число.
Пример. На рисунке изображена температурная кривая, вычерченная термометром-самописцем. Рассматривая график, можно сделать вывод о том, что диапазон изменения температуры за сутки — от +12°С до +24°С. Можно ли эту информацию, полученную в непрерывной (аналоговой) форме представить в виде отдельных значений, то есть в дискретной форме?
Ясно, что представление аналогового сигнала в дискретной форме можно улучшить, если занести в таблицу значения температуры, наблюдаемые каждые полчаса или каждые 10 минут.
Аппаратура систем обработки информации в технике и управлении в зависимости от того, какие сигналы она обрабатывает, делится на аналоговую и дискретную. К аналоговой технике относятся обычно различные регуляторы, измерительные приборы и т. п.
Вычислительная техника также может работать как с аналоговыми, так и с дискретными (цифровыми) сигналами. Соответственно, существуют аналоговые вычислительные машины (АВМ) и цифровые вычислительные машины (ЦВМ), причем последние получили значительно большее распространение.
Представление непрерывной графической, звуковой информации в памяти цифрового компьютера основано на том, что аналоговые сигналы всегда могут быть преобразованы к дискретному (числовому) виду.
Звук дискретизируется подобно тому, как это сделано в последнем примере. Графические изображения дискретизируются в соответствии с матричным принципом. Если вы когда-нибудь определяли с помощью палетки площадь произвольной геометрической фигуры, вы имеете представление об этом принципе. На рисунок как бы наносится сетка и просматривается клетка за клеткой этой сетки. Если изображения в клетке нет, то ей в соответствие ставится, например, 0, если изображение в клетке есть — ставится 1. Линия при таком способе дискретизации представляется в виде следующей последовательности нулей и единиц: 0011111110000 0010000001110 0100000000010 и т. д.
Что учащемуся необходимо знать
Информация всегда связана с материальным носителем. Носитель информации — среда для записи, хранения и передачи информации.
Носителем информации может быть:
- любой материальный предмет;
- волны различной природы;
- вещество в различных состояниях.
Знак и сигнал — форма передачи информации.
Передача сигнала — физический процесс, имеющий информационное значение.
Символ — это знак или сигнал, наполненный смыслом.
Сигнал может быть непрерывным (аналоговым) или дискретным.
Аналоговый сигнал — сигнал, непрерывно изменяющийся по амплитуде и во времени.
Сигнал называется дискретным, если он может принимать лишь конечное число значений.
Аналоговый сигнал может быть представлен в дискретном виде, например, в виде последовательности чисел.
Процесс представления какой-либо величины в виде последовательного ряда ее отдельных (дискретных) значений называют дискретизацией.
Сигнал не может принимать менее двух различных значений.
Сигналы, передаваемые в электрической форме (носитель — электромагнитные волны), обладают множеством достоинств:
- они не требуют движущихся механических устройств, медленных и подверженных поломкам;
- скорость передачи электрических сигналов приближается к максимально возможной скорости — скорости света;
- электрические сигналы легко обрабатывать, сравнивать и преобразовывать с помощью электронных устройств, отличающихся чрезвычайно высоким быстродействием.
Что учащемуся необходимо уметь
Задание 1
В следующих примерах выделите носитель информации, определите, является ли сигнал, передающий эту информацию, дискретным или непрерывным:
- наблюдение за показаниями спидометра автомобиля;
- просмотр видеоклипа;
- чтение газеты, журнала, то есть текста, напечатанного типографским способом;
- прослушивание музыкального произведения;
- любование живописным пейзажем из окна вагона;
- выполнение алгоритма по заданной блок-схеме.
Задание 2
Приведите примеры непрерывных и дискретных сигналов в быту и технике.
Задание 3
Придумайте способ дискретизации цветного графического изображения.
Задание 4
Создатели мультфильмов монтируют их из отдельных «неподвижных» картинок, но когда мы смотрим на экран, то видим непрерывное движение. Это пример перехода от дискретного сигнала к аналоговому. Объясните его принцип.
Задание 5
Какие способы дискретного представления музыки вы знаете? Можно ли считать исполнение музыкального произведения по его нотной записи примером перехода от дискретного сигнала к аналоговому?
Задание 6
Подумайте, каким образом можно поставить в соответствие тексту «Я помню чудное мгновение» какое-либо цифровое выражение.
Вопрос-проблема
- Является ли вакуум носителем информации?
- Когда вы смотрите на то, что вас окружает, какие сигналы — дискретные или непрерывные — вы получаете? Чем является выделение образов отдельных зданий, деревьев, людей — свойством нашего зрения получать и обрабатывать дискретные сигналы или свойством нашего абстрактного мышления «дискретизировать» полученные от органов чувств непрерывные сигналы?
Расширение кругозора
В технике под термином «сигнал» понимают любое проявление, несущее информацию. Сигнал может иметь произвольную физическую природу: механическую (движение, давление), тепловую, световую, электрическую, акустическую. Среди параметров сигнала выбираются один или несколько, значения которых должны нести информацию. Такими параметрами могут быть длительность, амплитуда, частота, яркость, цвет и т. д. Не обязательно, чтобы физически различные значения выбранного параметра соответствовали различной информации.
Пример. В сигнализации на транспорте информационный смысл имеют три значения цвета светофора: красный, желтый, зеленый. Разные оттенки красного или зеленого не играют роли. Напротив, в дизайне и особенно в живописи различные оттенки играют решающую роль. Вся живопись и построена на «игре» оттенков.
В системах передачи и обработки информации сигналы обычно неоднократно преобразуются. При этом их физическая природа может меняться без потери информации, которую они переносят.
Пример. При телефонной связи сначала акустический сигнал (носитель — звуковая волна) от говорящего преобразуется в электрический (носитель — электромагнитная волна), который затем в телефонной трубке абонента превращается снова в акустический.
При передаче может изменяться информационный характер сигнала: непрерывный сигнал становится дискретным (такое преобразование называется дискретизацией или квантованием) и наоборот. Переход от аналоговых представлений информации к цифровым (например, ввод результатов измерения непрерывных величин в ЭВМ) и обратно в технике осуществляется специальными устройствами: аналого-цифровыми и цифро-аналоговыми преобразователями. Такие преобразователи используются в модемах, звуковых картах и пр.
Виды информации
Описание фильма
Начинается с кадра, в котором снят глаз человека, смотрящего в микроскоп. В это же время диктор за кадром говорит, что порядка 80-90% информации человек получает через глаза, то есть визуально. Но кроме глаз есть и другие органы, через которые человек может воспринимать информацию.
Далее в кадре появляются картинки с изображением зайца, кролика, слона или еще какого-либо животного (возможно, их ряд) с большими ушами с переводом камеры на диктора с фиксацией камеры на ушах, который в это время говорит, что примерно 8-15% информации человек получает при помощи органов слуха. Или, говоря иначе, аудиально.
Дальше диктор берет в руки какой-либо горячий пахнущий предмет, например, зачерпывает ложку варенья, которое готовится на плите и говорит, что при помощи остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания) человек получает не более пяти процентов информации. При этом подносит ложку с вареньем к носу, нюхает и пробует на вкус, демонстрируя, что ложка нагрелась от варенья, говоря, что человек получает информацию при помощи обоняния (нюхает), вкуса (пробует варенье на вкус) и осязания (перекладывает ложку из руки в руку, демонстрируя, что она нагрелась).
Генетическая информация во многом определяет строение и развитие живых организмов и передается по наследству.
Хранится генетическая информация в клетках организмов в структуре молекул ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Молекула ДНК состоит из двух скрученных друг с другом в спираль цепей, построенных из четырех нуклеотидов: A, G, T и C, которые образуют генетический алфавит (зафиксировать внимание камерой).
Молекула ДНК человека включает в себя около 3 миллиардов пар нуклеотидов и поэтому в ней закодирована вся информация об организме человека: его внешность, здоровье или предрасположенность к болезням, способности и т.д.
Генетическая информация играет большую роль и подвергается постоянному изменению (мутации). Изменения происходят в обе стороны: и в сторону совершенствования, и в сторону деградации. В этом плане большую ответственность несут родители. В настоящее время считается, что в человеке порядка 30% предопределено генетически, примерно столько же закладывается во время пренатального (до рождения, внутриутробный период, иначе говоря, во время беременности женщины) развития, оставшиеся 40 процентов приходятся на социальное окружение, образование и духовную составляющую.
Для рождения полноценного и здорового ребенка необходимо отказаться от алкоголя и употребления наркотических средств будущим отцам, а тем более будущим мамам. Девушкам в обязательном порядке врачи рекомендуют, как минимум за два года до запланированной беременности избавиться от употребления алкоголя (пиво представляет ничуть не меньшую угрозу, чем скажем вино или водка), курения (даже самых «легких» сигарет), а уж об иных наркотиках и речи не может быть! Конец фильма.
Для чего в науке при изучении каких-либо объектов часто стремятся распределить эти объекты по группам в соответствии с определенными признаками? Иными словами, с какой целью разрабатывается классификация изучаемых объектов? Есть некоторые общие свойства информации и общие закономерности работы с ней. Но работа с текстом рассказа отличается от работы над партитурой музыкального произведения, а проведение расчета по формулам имеет мало общего с созданием мультфильма. То есть существуют особенности протекания информационных процессов для информации разных видов. Знание того, к какому виду относится информация, поможет выбрать наиболее подходящие средства и методы для работы с ней.
Какие виды информации можно выделить? Какие признаки можно выбрать в качестве оснований деления?
Поскольку в наибольшей степени информацию мы связываем с восприятием и осознанием поступающих сигналов человеком, то её можно разделить по тому, каким образом информация воспринимается людьми. У человека пять органов чувств:
• зрение, с помощью которого люди различают цвета, воспринимают зрительные образы; информация — визуальная;
- слух, с помощью которого воспринимается звуковая информация — речь, музыка, звуковые сигналы, шум; информация — аудиалъная;
- обоняние, с помощью которого люди получают информацию о запахах окружающего мира; информация — обонятельная;
- вкус — с помощью вкусовых рецепторов языка можно получить информацию о том, каков предмет — горький, кислый, сладкий, соленый; информация — вкусовая;
- осязание — кончики пальцев (и весь кожный покров) дают человеку информацию о температуре предмета — горячий он или холодный, о качестве его поверхности — гладкий или шероховатый; информация — тактильная.
Следует отметить, что органы чувств человека получили название анализаторов, поскольку именно через эти органы сигналы внешнего мира поступают в головной мозг для анализа и осмысливания.
Около 80-90% информации человек получает при помощи органов зрения (визуально), примерно 8-15% — при помощи органов слуха (аудиально) и только 1—5% — при помощи остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания).
А вот, например, лисы, собаки и многие другие животные основную часть информации получают с помощью носа. У них хорошо развито обоняние. Для летучих мышей главная информация — звуковая, они воспринимают ее своими большими, чуткими ушами.
Когда мы изучаем не отдельного человека, а группы людей — социальные системы, вряд ли имеет смысл разделять информацию, циркулирующую в такого рода системах, по способу ее восприятия отдельным человеком. В этом случае целесообразно рассматривать другие основания классификации. Например, можно распределить информацию на виды по степени значимости для общества, отдельных групп людей, отдельных индивидуумов.
Информация может быть:
- личной: это знания, опыт, интуиция, умения, планы, прогнозы, эмоции, чувства, наследственная память конкретного человека;
- специальной, значимой для определенной группы людей; это такие виды информации, как:
- научная;
- производственная;
- техническая;
- управленческая;
• общественной, значимой для большинства членов общества; это такие виды информации, как:
- общественно-политическая (то, что мы получаем в основном из средств массовой информации);
- научно-популярная (научно осмысленный опыт всего человечества, исторические, культурные и национальные традиции и др.);
- обыденная (которой мы обмениваемся в процессе повседневного общения);
- эстетическая (изобразительное искусство, музыка, театр и др.).
Но выделенные виды информации вряд ли будут полезны, когда речь идет о технических или социотехнических системах. В этом случае интерес может представлять деление на виды в зависимости от формы представления информации.
Общение между людьми (да и любая коммуникация в общем случае) не мыслится без того, чтобы передаваемая информация была как-то выражена, зафиксирована с помощью знаков или сигналов, оформлена в соответствии с правилами, понятными всем субъектам общения.
Рассмотрим некоторые виды информации в зависимости от формы ее представления.
Формы представления информации
Текстовая информация: текст в учебнике, сочинение в тетради, реплика актера в спектакле, прогноз погоды, переданный по радио.
Заметим, что в устном общении (личная беседа, разговор по телефону, радиопостановка спектакля) информация может быть представлена преимущественно в словесной, текстовой форме.
Числовая информация: таблица умножения, арифметический пример, счет в хоккейном матче, время прибытия поезда, статистические данные о населении страны и др.
В «чистом» виде числовая информация встречается редко, разве что на контрольных по математике. Чаще всего используется комбинированная форма представления информации.
Пример. Вы получили телеграмму: «Встречайте двенадцатого. Поезд прибывает в восемь вечера». В данном тексте «двенадцатого» и «восемь» мы понимаем как числа, хотя они и выражены словами.
Графическая информация: рисунки, схемы, чертежи, фотографии.
Такая форма представления информации наиболее наглядна и доступна для восприятия и осознания, так как сразу передает необходимый образ, а словесная и числовая требует мысленного воссоздания образа. В то же время графическая форма представления часто не дает исчерпывающих разъяснений о передаваемых данных. Поэтому наиболее эффективно сочетание текста, чисел и графических изображений.
Пример. При решении задач по геометрии мы одновременно используем чертёж (графика), пояснительный текст (текст), численные расчёты (числа и операции над ними).
Звуковая информация: речь, музыка, звуковые сигналы.
Данный вид информации также важен в процессе коммуникации. Звуковые сигналы привлекают наше внимание (звонок на перемену, вой сирены), пробуждают чувства (музыкальные произведения), создают определенный настрой (тембр голоса собеседника).
Некоторое представление о разнообразии подходов к выделению видов информации может дать определение информации, приведенное в энциклопедическом словаре, где говорится, что информация — это общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму.
В приведенном определении выделены четыре вида информации по различным способам (субъектам) обмена:
- социальная (человек — человек);
- техническая (человек — автомат, автомат — автомат);
- биологическая (информация в животном и растительном мире);
- генетическая (передача признаков от клетки к клетке, от организма к организму).
Существуют и другие варианты классификации информации по видам:
- по сфере применения информации (экономическая, географическая, социологическая и пр.);
- по характеру источников информации (первичная, вторичная, обобщающая и пр.);
- по характеру носителя информации (информация, «зашифрованная» в молекулах ДНК или в длинах световых волн; информация на бумажном или магнитном носителе и пр.).
Конкретный исследователь выбирает для себя ту или иную классификацию в зависимости от стоящей перед ним проблемы, от тех взаимосвязей, которые он изучает.
Пример. Химики, физики, биологи используют классификацию по характеру носителя информации. В теории информации прежде всего рассматриваются источники информации. В социологии наиболее интересным является сфера применения и общественное значение информации.
Когда речь идет о компьютере, то наиболее часто выделяются виды информации в зависимости от формы ее представления.
Компьютер помогает человеку, хранить, передавать, преобразовывать информацию текстового, числового, звукового, графического и комбинированного вида.
В настоящее время мультимедийная (многосредовая, комбинированная) форма представления информации становится основной в вычислительной технике. Цветная графика сочетается в этих системах со звуком и текстом, с движущимися видеоизображением и трехмерными образами.
Свойства информации
Информация нам нужна для того, чтобы ориентироваться в окружающей обстановке и принимать правильные решения. Но любая ли информация помогает нам в этом? Знание свойств информации может помочь человеку оценить в каждом конкретном случае, насколько решения, принятые на основе имеющейся информации, могут быть верными.
Свойства информации можно рассматривать и как ее качественные признаки.
1. Информация — это отражение внешнего мира, а он существует независимо от нашего сознания и желания. Поэтому в качестве важного свойства информации можно выделить ее объективность.
Информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения.
Пример. Сообщение «На улице тепло» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице 22°С» — объективную (если термометр исправен).
Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Но, отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, становится субъективной, так как преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знания, пристрастий конкретного субъекта.
2. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел.
Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Только достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:
- преднамеренное искажение (дезинформация) – заведомо ложная информация;
- искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») – информация с неточностями и ошибками;
- в случае, когда значение реального факта приуменьшается или преувеличивается (слухи, «рыбацкие истории», реклама, политические дебаты) – непроверенная информация.
3. Чтобы решить поставленную задачу, лучше иметь полную информацию.
Информация полна, если ее достаточно для понимания и принятия решения.
Пример. Мечта историка — иметь полную информацию о минувших эпохах. Но историческая информация никогда не бывает полной, и полнота информации уменьшается по мере удаленности от нас исторической эпохи. Даже события, происходившие на наших глазах, не полностью документируются, многое забывается, а воспоминания подвергаются искажению.
Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению. Не зря русская пословица гласит: «Недоученный хуже неученого».
Избыток информации может быть так же вреден при принятии решения, как и ее недостаток, поскольку для анализа и обработки дополнительной информации требуется время. А время для человека — один из самых дефицитных и дорогостоящих «ресурсов» его жизни, не говоря уже об экстремальных ситуациях, когда от быстроты принятия решения может зависеть очень многое. Заметим, что самая полная, самая достоверная информация не может быть новой.
4. Актуальность (своевременность) информации — важность, существенность её для настоящего времени. Только вовремя полученная информация может принести необходимую пользу.
Неактуальной информация может быть по трем причинам, когда она является:
- устаревшей (прошлогодняя газета);
- преждевременной (прогноз погоды на лето, данный в январе);
- незначимой, ненужной (например, сообщение в российской прессе о том, что в Италии снижены цены на проезд в транспорте на 5%).
5. Информация может быть полезной или бесполезной (ценность информации).
Но, так как четкой границы между этими понятиями нет, то следует говорить о степени полезности применительно к нуждам конкретных людей. Полезность информации оценивается по тем задачам, которые мы можем решить с ее помощью. Оценка полезности информации всегда субъективна. То, что полезно для одного человека, может быть совершенно бесполезно для другого.
Примем во внимание, что небольшой процент «бесполезной» информации в книгах даже полезен для читателя, так как он позволяет отдохнуть при чтении неинформативных участков текста.
С точки зрения техники свойство полезности рассматривать бессмысленно, так как задачи машине ставит человек.
6. Поскольку во многих подходах к определению понятия «информация» подчеркивается, что информация воспринимается, получается кем-то, то важным свойством информации является ее понятность. Даже самая актуальная и достоверная информация будет для вас бесполезной, если она выражена на незнакомом языке, то есть вам непонятна.
Любую информацию можно характеризовать с точки зрения ее объективности, достоверности, полноты, актуальности, полезности и понятности.
Социальная информация обладает еще и дополнительными свойствами.
7. Социальная информация имеет семантический (смысловой) характер.
Как правило, содержание, смысл информации для человека важнее, чем форма её представления.
8. Социальная информация имеет языковую природу (кроме некоторых видов эстетической информации, например, изобразительного искусства).
Одно и то же содержание может быть выражено на разных естественных (разговорных) либо специальных языках.
Пример. Многие алгоритмы, встречающиеся в профессиональной деятельности экономистов, технологов и т. п., могут быть представлены в словесной форме, записаны на языке математики — в виде математических формул, либо на языке блок-схем.
9. С течением времени количество информации растет, информация накапливается, происходит ее систематизация, оценка и обобщение. Это свойство назвали ростом и кумулированием информации (кумуляция — от латинского cumulatio — увеличение, скопление).
10. Свойство старения информации заключается в уменьшении ее ценности с течением времени. Старит информацию не само время, а появление новой информации, которая уточняет, дополняет или отвергает полностью или частично более раннюю информацию.
Научно-техническая информация стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства) — медленнее.
11. Логичность, компактность, удобная форма представления, информации облегчает понимание и усвоение информации.
Пример. Грамотное, доказательное выступление, когда оратор логично переходит от одного вопроса (факта, предположения) к другому, воспринимается лучше, чем сумбурная речь.
Использование схем нередко лучше проясняет принцип работы технического устройства, чем многостраничные описания.
12. При восприятии и понимании текстов человеком важным свойством информации оказывается ее определенность (однозначность).
Пример. «И вскрикнул внезапно ужаленный князь!» Внезапно вскрикнул или внезапно ужаленный? «Сережа встретил Свету на поляне с цветами». С цветами был Сережа или с цветами была Света? А, может быть, цветы росли на поляне?
Многозначность слов, фраз, жестов нередко затрудняют общение, приводят к недоразумениям и конфликтам. Заметим, что в художественных произведениях многозначность, «игра слов» часто используется как литературный прием, повышающий интерес читателей, будящий их воображение, позволяющий посмотреть на описываемую ситуацию с разных точек зрения.
Что учащемуся необходимо знать
Виды информации
| По способу восприятия | По степени значимости | По форме представления | |
| Визуальная; аудиальная; обонятельная; тактильная; вкусовая | Личная | • Знания, умения; • прогнозы, планы; • чувства, интуиция; • опыт, наследственная память | Текстовая; числовая; графическая; звуковая |
| Специальная | • Научная; • производственная; • техническая; • управленческая | | |
| | Общественная | • Общественно-политическая; • научно-популярная; • обыденная; • эстетическая | |
1. Информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения.
2. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел.
3. Информация полна, если ее достаточно для понимания и принятия решения.
4. Информация актуальна, если она важна, существенна для настоящего времени.
5. Полезность информации оценивается по тем задачам, которые мы можем решить с ее помощью.
6. Информация понятна, если она выражена на языке, доступном для получателя.
Что учащемуся необходимо уметь
Задание 1. Приведите примеры:
а) информации, представленной в текстовой, числовой, графической формах;
б) использования числовой информации вместе с текстовой; графической вместе с числовой.
Задание 2. Перенесите таблицу в тетрадь и заполните ее, указав вид и носитель информации:
| Информация | Вид информации | Носитель | |
| по способу восприятия | по форме представления | ||
| Задача по алгебре | | | |
| Письмо | | | |
| Картина | | | |
| Опера | | | |
| Радиопередача | | | |
| Телевизионная передача | | | |
| Аромат сирени | | | |
| Вкус лимона | | | |
| Желтый цвет | | | |
Задание 3. Приведите примеры:
а) достоверной, но необъективной информации;
б) объективной, но недостоверной информации;
в) полной, достоверной, но бесполезной информации;
г) неактуальной информации;
д) актуальной, но непонятной информации.
Задание 4. В следующих примерах определите свойства информации.
1. Дошкольник спрашивает у старшеклассника: «Как светит лампочка?». В ответ слышит: «Существует две теории света — волновая и корпускулярная. Согласно первой...».
2. Один персидский царь, собираясь завоевать соседнее государство, обратился к оракулу с вопросом: «Что произойдет, если я со своим войском переправлюсь через пограничную реку?» Оракул ответил: «Государь, ты разрушишь великое царство». Удовлетворившись таким предсказанием, завоеватель переправился со своим войском через реку и был разгромлен войском противной стороны. В гневе он обратился к оракулу, обвиняя того в обмане. На что оракул ответил: «Государь, а разве твое царство было не велико?»
Вопрос-проблема
- Какими свойствами может обладать информация о будущем (предсказания, гадания, пророчества)?
- Можно ли придумать пример необъективной, недостоверной, неполной, неактуальной, бесполезной, непонятной информации?
Интересный факт
Все знания об окружающем мире мы получаем с помощью наших органов чувств. Насколько мы им можем доверять? За долгие годы ученые придумали и построили много обманчивых картинок, наглядно демонстрирующих, сколь ограничены возможности нашего глаза.
А
3
1 2
В
С
А
4 5
При взгляде на рис. 1 кажется, что вертикальная линия длиннее горизонтальной, хотя в действительности обе они имеют равную длину. На рис. 2 обе горизонтальные линии имеют одинаковую длину. Точкой А на рис. 3 помечена середина горизонтального отрезка. Иллюзия неравенства длин его правой и левой частей создается стрелками на концах. Как ни трудно в это поверить, длина диагонали АВ (рис. 4) равняется длине диагонали АС, и радиусы окружностей в центре левой и правой фигур на рис. 5 равны.
Вкусовые, слуховые и тактильные ощущения также могут порождать иллюзии: сладкие напитки постепенно начинают казаться менее сладкими; если опустить руку сначала в ледяную воду, а потом сразу в теплую, то она покажется горячее, чем на самом деле; если в течение нескольких минут подержать в руках тяжелый предмет, то после этого другой, более легкий, предмет покажется нам почти невесомым.
Более подробно об информации Вы можете узнать из учебника:
Бешенков С. А. Информатика. Систематический курс: Учебник для 10-го класса / С. А. Бешенков, Е. А. Ракитина. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. – 432 с.: ил.