Понятие информации, данных. 
Свойства информации

Понятие информации.

Существование области и предмета информатики немыслимо без ее основного ресурса — информации. Понимая информацию как один из основных стратегических ресурсов общества, необходимо уметь его оценивать как с качественной, так и с количественной стороны. На этом пути существуют большие проблемы из-за нематериальной природы этого ресурса и субъективности восприятия конкретной информации различными индивидуумами человеческого общества.

В литературе можно найти достаточно много определений термина «информация», отражающих различные подходы к толкованию этого понятия.

В «ФЗ РФ от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ Об информации, информационных технологиях и о защите информации» дается следующее определение этого термина: «информация — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления».

Толковый словарь русского языка Ожегова приводит 2 определения слова «информация»:

• 1. Сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.
• 2. Сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего-нибудь. (Научно-техническая и газетная информации, средства массовой информации — печать, радио, телевидение, кино).

Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Сведения — это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т. д. Каждого человека в мире окружает море информации различных видов.

Сообщение — это форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т. п. В широком смысле информация — это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами.

Информатика рассматривает информацию как связанные между собой сведения, данные, понятия, изменяющие наши представления о явлении или объекте окружающего мира. Наряду с информацией в информатике часто употребляется понятие данные. Рассмотрим в чем их отличие.

Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. В том случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности о чем-либо, данные превращаются в информацию. Поэтому можно утверждать, что информацией являются используемые данные.

Пример: Напишите на листе десять номеров телефонов в виде последовательности десяти чисел и покажите их вашему другу. Он воспримет эти цифры как данные, т.к. они не предоставляют ему никаких сведений.

Затем против каждого номера укажите название фирмы и род деятельности. Для вашего друга непонятные цифры обретут определенность и превратятся из данных в информацию, которую он в дальнейшем мог бы использовать.

Стремление зафиксировать, сохранить надолго свое восприятие информации было всегда свойственно человеку. Мозг человека хранит множество информации, и использует для хранения ее свои способы, основа которых — двоичный код, как и у компьютеров. Человек всегда стремился иметь возможность поделиться своей информацией с другими людьми и найти надежные средства для ее передачи и долговременного хранения. Для этого в настоящее время изобретено множество способов хранения информации на внешних (относительно мозга человека) носителях и ее передачи на огромные расстояния.

Виды информации.

Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:

• · графическая или изобразительная — первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;
• · звуковая — мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г. Ее разновидностью является музыкальная информация — для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;
• · текстовая — способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;
• · числовая — количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем сис-темы кодирования (счисления) могут быть разными;
• · видеоинформация — способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.

Существуют также виды информации, для которых до сих пор не изобретено способов их кодирования и хранения — это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.

Одной из важнейших разновидностей информации является информация экономическая. Ее отличительная черта — связь с процессами управления коллективами людей, организацией. Экономическая информация сопровождает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг. Значительная часть ее связана с общественным производством и может быть названа производственной информацией.

Для передачи информации на большие расстояния первоначально использовались кодированные световые сигналы, с изобретением электричества — передача закодированного определенным образом сигнала по проводам, позднее — с использованием радиоволн.

Создателем общей теории информации и основоположником цифровой связи считается Клод Шеннон. Всемирную известность ему принес фундаментальный труд 1948 года — «Математическая теория связи», в котором впервые обосновывается возможность применения двоичного кода для передачи информации.

С появлением компьютеров вначале появилось средство для обработки числовой информации. Однако в дальнейшем, особенно после широкого распространения персональных компьютеров, компьютеры стали использоваться для хранения, обработки, передачи и поиска текстовой, числовой, изобразительной, звуковой и видеоинформации. С момента появления первых персональных компьютеров — ПК (80-е годы 20 века) — до 80% их рабочего времени посвящено работе с текстовой информацией.

Особым видом информации в настоящее время можно считать информацию, представленную в глобальной сети Интернет. Здесь используются особые приемы хранения, обработки, поиска и передачи распределенной информации больших объемов и особые способы работы с различными видами информации. Постоянно совершенствуется программное обеспечение, обеспечивающее коллективную работу с информацией всех видов.

Чтобы сообщение было передано от источника к получателю необходима некоторая материальная субстанция — носитель информации. Сообщение, передаваемое с помощью носителя — сигнал. В общем случае сигнал — это изменяющийся во времени физический процесс. Та из характеристик процесса, которая используется для представления сообщений, называется параметром сигнала.

В случае, когда параметр сигнала принимает последовательное во времени конечное число значений (при этом все они могут быть пронумерованы), сигнал называется дискретным (прерывный), а сообщение, передаваемое с помощью таких сигналов — дискретным сообщением. Если же источник вырабатывает непрерывное сообщение (соответственно параметр сигнала — непрерывная функция от времени), то соответствующая информация называется непрерывной. Примеры дискретного сообщения — текст книги, непрерывного сообщения — человеческая речь, передаваемая модулированной звуковой волной.

Непрерывное сообщение может быть представлено непрерывной функцией, заданной на некотором интервале. Непрерывное сообщение можно преобразовать в дискретное (такая процедура называется дискретизацией). Из бесконечного множества значений параметра сигнала выбирается их определенное число, которое приближенно может характеризовать остальные значения. Для этого область определения функции разбивается на отрезки равной длины и на каждом из этих отрезков значение функции принимается постоянным и равным, например, среднему значению на этом отрезке. В итоге получим конечное множество чисел. Таким образом, любое непрерывное сообщение может быть представлено как дискретное, иначе говоря, последовательностью знаков некоторого алфавита.

Возможность дискретизации непрерывного сигнала с любой желаемой точностью (для возрастания точности достаточно уменьшить шаг) принципиально важна с точки зрения информатики. Компьютер — цифровая машина, т. е. внутреннее представление информации в нем дискретно. Дискретизация входной информации (если она непрерывна) позволяет сделать ее пригодной для компьютерной обработки.

Адекватность информации.

Для потребителя информации очень важной характеристикой является ее адекватность.

Адекватность информации — это определенный уровень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту, процессу, явлению и т. п.

В реальной жизни вряд ли возможна ситуация, когда вы сможете рассчитывать на полную адекватность информации. Всегда присутствует некоторая степень неопределенности. От степени адекватности информации реальному состоянию объекта или процесса зависит правильность принятия решений человеком.

Пример: Вы успешно окончили школу и хотите продолжить образование по экономическому направлению. Поговорив с друзьями, вы узнаёте, что подобную подготовку можно получить в разных вузах. В результате таких бесед вы получаете весьма разноречивые сведения, которые не позволяют вам принять решение в пользу того или иного варианта, т. е. полученная информация неадекватна реальному состоянию дел.

Для того, чтобы получить более достоверные сведения, вы покупаете справочник для поступающих в вузы, из которого получаете исчерпывающую информацию. В этом случае можно говорить, что информация, полученная вами из справочника, адекватно отражает направления обучения в вузах и помогает вам определиться в окончательном выборе.

Адекватность информации может выражаться в трех формах: синтаксической, семантической, прагматической.

Синтаксическая адекватность. Она отображает формально-структурные характеристики информации и не затрагивает ее смыслового содержания. На синтаксическом уровне учитываются тип носителя и способ представления информации, надежность и точность преобразования этих кодов и т. п. Информацию, рассматриваемую только с синтаксических позиций, обычно называют данными, т.к. при этом не имеет значения смысловая сторона. Эта форма способствует восприятию внешних структурных характеристик, т. е. с синтаксической стороны информации.

Семантическая (смысловая) адекватность. Эта форма определяет степень соответствия образа объекта и самого объекта. Семантический аспект предполагает учет смыслового содержания информации. На этом уровне анализируются те сведения, которые отражают информацию, рассматриваются смысловые связи. В информатике устанавливаются смысловые связи между кодами представления информации. Эта форма служит для формирования понятий и представлений, выявления смысла, содержания информации и ее обобщения.

Прагматическая (потребительская) адекватность. Она отражает отношение информации и ее потребителя, соответствие информации цели управления, которая на ее основе реализуется. Проявляются прагматические свойства информации только при наличии единства информации (объекта), пользователя и цели управления. Прагматический аспект рассмотрения связан с ценностью, полезностью использования информации при выработке потребителем решения для достижения своей цели. Эта форма адекватности непосредственно связана с практическим использованием информации, с соответствием ее целевой функции деятельности системы.

Свойства информации.

Как и всякий объект, информация обладает свойствами. Характерной отличительной особенностью информации от других объектов природы и общества, является дуализм: на свойства информации влияют как свойства исходных данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию.

С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и пр.

• 1. Объективность информации. Объективный — существующий вне и независимо от человеческого сознания. Информация — это отражение внешнего объективного мира. Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения. Пример. Сообщение «На улице тепло» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице 22°С» — объективную, но с точностью, зависящей от погрешности средства измерения. Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, так как, преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знаний конкретного субъекта.
• 2. Достоверность информации. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:
  • · преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства;
  • · искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации.
• 1. Полнота информации. Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.
• 2. Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
• 3. Актуальность информации — важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна.
• 4. Полезность (ценность) информации. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью.

Самая ценная информация — объективная, достоверная, полная, и актуальная. При этом следует учитывать, что и необъективная, недостоверная информация (например, художественная литература), имеет большую значимость для человека. Социальная (общественная) информация обладает еще и дополнительными свойствами:

• · имеет семантический (смысловой) характер, т. е. понятийный, так как именно в понятиях обобщаются наиболее существенные признаки предметов, процессов и явлений окружающего мира.
• · имеет языковую природу (кроме некоторых видов эстетической информации, например изобразительного искусства). Одно и то же содержание может быть выражено на разных естественных (разговорных) языках, записано в виде математических формул и т. д.

С течением времени количество информации растет, информация накапливается, происходит ее систематизация, оценка и обобщение. Это свойство назвали ростом и кумулированием информации. (Кумуляцияувеличение, скопление).

Старение 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. Научно-техническая информация стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства) — медленнее.

Логичность, компактность, удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации.

Классификация информации.

Важным понятием при работе с информацией является классификация объектов.

Классификация — система распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком.

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. Рассмотрим одну из схем классификации циркулирующей в организации (фирме) информации. В основу классификации положены пять наиболее общих признаков:

• · место возникновения,
• · стадия обработки,
• · способ отражения,
• · стабильность,
• · функции управления.

Место возникновения. По этому признаку информацию можно разделить на входную, выходную, внутреннюю, внешнюю.

Входная информация-это информация, поступающая в фирму или ее подразделение.

Выходная информацияэто 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 при последующих расчетах.

Результатная информация — получается в процессе обработки первичной и промежуточной информации и используется для выборки 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.

Графическая информация — это различного рода графики, диаграммы, схемы, рисунки и т. д.

Стабильность. По стабильности информация может быть переменной (текущей) и постоянной (условной — 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, стандартное 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.

Функция управления. По функциям управления обычно классифицируют экономическую информацию. При этом выделяют следующие группы: плановую, нормативно-справочную, учетную и оперативную.

Плановая информация — информация о параметрах объекта управления на будущий период. На информацию идет ориентация всей деятельности фирмы.

Нормативно-справочная информация содержит различные нормативные и справочные данные. Ее обновление происходит достаточно редко.

Учетная информация — это информация, которая характеризует деятельность фирмы за определенный прошлый период времени. На основании этой информации могут проведены следующие действия: скорректированная плановая информация, сделан анализ хозяйственной деятельности фирмы, приняты решения по более эффективному управлению работами и пр. На практике в учетной информации может выступать информация бухгалтерского учета, статистическая информация, информация оперативного учета.

Оперативная информация — это информация, используемая в оперативном управлении и характеризующая производственные процессы в текущий период времени. Оперативной информации предъявляются серьезные требования по скорости поступления обработки, также по степени ее достоверности. От того, на сколько быстро и качественно проводится ее обработка, во многом зависит успех фирмы на рынке.

Единицы измерения информации.

Минимальной единицей информации является бит — это одна двоичная цифра 0 или 1.

Более крупная единица — байт.

БАЙТ — представляет собой группу из 8 соседних двоичных разрядов — бит, которой вычислительная машина может оперировать как единым целым при передаче, хранении и обработке данных. Один байт уже может нести в себе информацию об одной букве, цифре, печатном знаке и т. д.

Байт был принят в качестве основной машинной единицы информации для того, чтобы возможно было создать системы машин, процесс обработки информации в которых был бы независим от размеров преобразуемых слов.

Один байт — это информация, которая кодируется восьмиразрядным двоичным кодом.

Один байт — это не только единица информации, это элементарная ячейка памяти ЭВМ.

Память ЭВМ состоит из последовательности таких ячеек. Каждая ячейка имеет свой адрес — номер ячейки и содержимое — двоичный код.

Если бит — это атом, то байт — целая молекула. Группа из 8 бит уже может обозначать какой-либо осмысленный знак.

Ведь число комбинаций бит в байте — 256 (2 в степени 8). От нуля (в двоичной системе это 0) до 255 (11 111 111).

А этого хватит для отображения и цифр, и букв, причем сразу в нескольких алфавитах.

Для перевода значений отдельных байтов в понятные человеку знаки (буквы и цифры) компьютер использует специальные кодовые таблицы, в которых каждому знаку сопоставлен байт с определенным значением.

Впрочем, измерять компьютерную информацию байтами тоже накладно — слишком большие объемы получатся! Вот почему на практике в компьютерном мире оперируют такими величинами.

• · килобайт (Кб) — 2 в степени 10 байт — 1024 байт; (210=1024)
• · мегабайт (Мбит) — 2 в степени 20 байт — 1 048 576 байт — 1024 Кб;
• · гигабайт (Гб) — 2 в степени 30 байт — 1 073 741 824 байт — 1 048 576 Кб -1024 Мб.

Биты используются в компьютерной терминологии значительно реже — например, в показателях скорости передачи данных мы увидим килобиты, мегабиты, гигабиты и другие производные величины в секунду, минуту или час:

• · килобит (кбит) — 2 в степени 10 бит — 1024 бит — 128 байт;
• · мегабит (Мбит) — 2 в степени 20 бит — 1 048 576 бит — 1024 кбит — 128 кбайт;
• · гигабит (Гбит) — 2 в степени 30 бит — 1 073 741 824 бит — 1 048 576 кбит — 1024 Мбит — 128 Мбайт