Файл: "Информация в материальном мире".pdf

Информация - это очень странный объект. Мы можем посмотреть один и тот же фильм с видеокассеты, с видеодиска, с компьютерного CD-диска, просто в кинотеатре, в конце концов… Информация, полученная нами при просмотре фильма, будет одна и та же, но находиться на разных носителях. И в принципе нам всё ровно, на каком носителе находится информация - лишь бы было качественное её воспроизведение (в денном случае нужного фильма).

Из курса физики мы знаем, что все предметы вокруг нас характеризуются наличием в них вещества и энергии. Но, кроме всего прочего, любой предмет несёт в себе ещё и информацию. Даже самый маленький камешек, валяющийся на дороге, можно бесконечно изучать и изучать.

Всё же говоря, об информации, мы в первую очередь имеем в виду те сведения, которые предоставляют нам телевидение, радио, газеты, книги. Информацию несут нам карты местности и картины художников. Информация аккумулирована в тысячах научных трудов, составляющих основу нашей цивилизации. Информация составляет основу наших школьных учебников, без которых трудно стать образованным человеком.

Информация, получаемая из сообщений, записываемая с помощью букв и цифр, называется символьной, а информация, получаемая с помощью зрительных образов окружающего мира, называется видеоинформацией. И если раньше человек имел дело в основном с видеоинформацией, то современная цивилизация окружила нас бездонными морями символьной информации, способными поглотить любого в своих пучинах.

В современных потоках символьной информации человек чувствует себя как щепка в водопаде. Чтобы покорить океаны символьной информации, нужны корабли, способные преодолеть океанские просторы. Ими и стали компьютеры, или, как их называли раньше, электронно-вычислительные машины (ЭВМ). Но кроме кораблей, нужна наука об управлении этими кораблями, нужны люди, способные прокладывать курс корабля, и люди, знающие устройство этих кораблей. А прежде всего, нужны капитаны.

Целью работы является определение и освещение современных тенденций в разработке программного обеспечения на основе понятий информации.

Для достижения поставленной цели были поставлены задачи:

- определить содержание и характеристики основных понятий информации как основного аспекта программирования;

- рассмотреть основные информации в материальном мире;

- рассмотреть основные виды информации.

Объект исследования – информация.

Предмет исследования – информация в материальном мире.

Структура работы состоит из введения, основной части, заключения и списка литературы.

Теоретической и методологической базой данной работы послужили труды российских и зарубежных авторов в области информационных технологий, материалы периодических изданий и сети Интернет.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ

1.1. Понимание информации в современном мире

Понятие информации одно из самых фундаментальных в современной науке. Оно составляет основу современной научной картины мира наряду с такими понятиями, как вещество, энергия, пространство и время. Вещество, энергия, информация – фундаментальные сущности всех явлений нашего мира.

Нам нужно испечь хлеб. Что для этого нужно? Мука, вода, соль, сахар и другие вещества. Все это надо сильно нагреть в печи, используя тепловую энергию. Но не менее важен рецепт приготовления хлеба, знания и опыт хозяйки, т.е. информация.
Чтобы из семечка вырос подсолнух, нужна световая и тепловая энергия Солнца, нужны питательные вещества почвы, воды и самого семечка. Но семечко несет в себе записанную на хромосомном уровне информацию о том, какое именно растение из него появится – не крапива, не баобаб, а подсолнух.

Как любое фундаментальное понятие, информация не имеет точного всеобъемлющего определения (неопределимое понятие). В зависимости от области знания и человеческой деятельности существуют разные подходы к определению понятия информации. Такие определения, как правило, отражают лишь некоторые стороны описываемого понятия.

На бытовом уровне информация понимается как сведения об окружающем мире, воспринимаемые человеком или специальными устройствами как знания, получаемые из различных источников.

В технике информация понимается как сообщения, передаваемые в форме знаков и сигналов без учета их смысла.

В теории информации под информацией понимают сведения, которые частично или полностью снимают неопределенность, существовавшую до их получения.

С позиций семантики имеет значение смысл сообщения, и к информации относят лишь сведения, обладающие новизной.

Наука, которая трактует информацию как все, что записано в документальной форме, в виде документов, называется документалистикой.

В генетике сформулировано понятие генетической информации как кода биосинтеза белков, представленных цепочками ДНК, которая реализуется в ходе развития особи.

В кибернетике – науке об управлении в живых и искусственных системах – понятие информации связано с понятием управления. Информация рассматривается как та часть знаний, которая используется для ориентирования, принятия решений, активного действия, управления, т.е. в целях развития системы.

Именно с позиций принятия решения рассматриваются качественные признаки информации, ее потребительские свойства.

Объективность информации – независимость ее от мнений и суждений субъекта. Информация отражает внешний мир, существующий независимо от человеческого сознания, но отражение объективного мира зависит от опыта, знаний, мнения и других качеств конкретного субъекта. Объективная информация может быть получена с помощью исправных приборов. Так, человек в тулупе скажет «жарко», человек в купальнике – «холодно», и лишь беспристрастный термометр покажет +12о.
Достоверность информации – соответствие ее реальному состоянию внешнего мира. Достоверность связана с объективностью. Объективная информация достоверна, но и субъективная информация тоже может быть достоверной. Недостоверность (искажение) информации может наступить
- в результате преднамеренной дезинформации (сообщение родителям об оценке более высокой, чем есть на самом деле);
- в результате воздействия помех (от радостного восклицания «победа!!» друзья услышали лишь окончание «беда!!»);
- в случае преувеличения или преуменьшения реального факта (гордое «царапина…», когда из раны хлещет кровь).
Полнота информации – достаточность имеющихся сведений для понимания и принятия решения. Вы изучили маршрут движения пригородного автобуса, его остановки, расписание движения, но не заметили, что оно предназначено для рабочих дней. Это приводит к потере времени и сил в выходной.
Актуальность (своевременность) информации. Актуальная информация может оказать существенное влияние, будучи в распоряжении субъекта в нужное время. Пример неактуальной информации: запоздавшая телеграмма о приезде любимой тети, которую надо было встретить…вчера.
Полезность (ценность) информации. Информация может рассматриваться как ценная или, наоборот, бесполезная с точки зрения задач, для решения которых ее можно применить. Если во время весенней посадки овощей некто станет подробно излагать гравитационную теорию Ньютона – вы сочтете эту информацию бесполезной, но ценность ее возрастет на экзамене по физике. Прямо противоположно будет оцениваться с позиции данных задач информация о правилах посева моркови.

Все перечисленные свойства информации оказывают большое влияние на правильность решений, принимаемых на ее основе, а значит, анализ информации с данных позиций важен для процесса управления. В то же время с точки зрения обработки информации с помощью технических устройств, и в первую очередь компьютеров, перечисленные свойства не так важны: принципы записи и хранения данных на лазерном диске одинаковы для кодов управления ракетной установкой, для концерта «Beatles» и для Сборника толкований снов.

Таким образом, с позиций различных областей знания понятие информации рассматривается по-разному. Здесь перечислены далеко не все толкования этого фундаментального понятия. В качестве наиболее общего (но не претендующего на полноту и строгость) определения можно предложить следующее:

Информация – отражение внешнего мира с помощью знаков и сигналов.

1.2. Информационные процессы в современном мире

От вопроса «Что такое информация?» перейдем к не менее важному «Что можно делать с информацией?». Действия, выполняемые с информацией, называются информационными процессами.

Информационные процессы: поиск, сбор, хранение, передача, обработка, использование, защита и некоторые другие. Среди перечисленных можно выделить три основных типа информационных процессов: хранение, передача, обработка. Остальные информационные процессы в той или иной мере можно отнести к одному из трех типов. Рассмотрим их подробнее.

Хранение информации. Здесь необходимо ввести понятие носителя информации. Информация не существует сама по себе, она связана с некоторым материальным носителем: веществом или энергией.

Носитель информации – это среда для записи и хранения информации.

Виды носителей:

вещественные объекты: графитовый, чернильный или иной след на бумаге, дерево, камень, шнур – для хранения информации может использоваться либо количество объектов (щепок, камешков), либо изменение их (зарубки, срезы, узелки), бородка ключа с выемками и бороздками, соответствующими замку, оптический диск с нанесенными неровностями поверхности и т.д.;
волны и поля различной природы: акустические (звуковые) волны, электромагнитные волны (свет, радиоволны, низкочастотные электромагнитные колебания и др.), электростатический заряд, гравитационное поле (тяготение) и т.д.;
состояние вещества: температура, давление, объем (изменение объема столбика жидкости в термометре дает информацию о температуре), концентрация раствора, уровень намагниченности (участки с разной намагниченностью ферропокрытия магнитных лент и дисков), состояние нервных волокон человеческого мозга и т.д.

Длительность хранения информации может быть различной и зависит, во-первых, от цели хранения (билет в театр, расписание занятий на полугодие, торговый чек с указанием срока гарантии покупки, документ о получении образования), а во-вторых, от качества носителя (знаки на снегу, запись мелом на доске, книга, магнитный или оптический диск).

Все большую важность приобретает плотность записи информации для хранения больших объемов данных в минимальном физическом объеме. Знаки, выбитые на камне, рукописный или печатный текст, запись на магнитный или оптический диск, микросхема, реализующая внутреннюю память ЭВМ – плотность записи постоянно возрастает. Наиболее плотная запись информации реализована в природе, но пока недоступна человеку – это запись генетической информации на хромосомном уровне.

Все многообразие информации можно разделить на виды или типы по различным критериям.

I. По способу восприятия.

Живые организмы воспринимают информацию посредством органов чувств. У человека их пять, и отсюда выделяют пять видов информации:

1. зрительная (визуальная) – воспринимаемая с помощью глаз;
2. звуковая (аудиальная) – воспринимаемая на слух;
3. тактильная – воспринимаемая с помощью осязания, на ощупь;
4. вкусовая – восприятие вкусовых ощущений;
5. обонятельная – восприятие запахов.

II. По форме представления:

- 1. текстовая;
  2. числовая ;
  3. графическая;
  4. звуковая.

Наиболее полно можно судить об объекте или явлении, если соединяются различные формы представления информации.

Пример. Телевизионная трансляция футбольного матча сопровождается звуковым комментарием, текстовым сообщением фамилии игрока, забившего гол, и числовыми данными турнирной таблицы.

Современные мультимедийные системы позволяют получить такое комбинированное представление информации в самых разных предметных областях.

III. По общественному значению:

личная, присущая каждому человеку:
- наследственность;
- знания, умения, опыт;
- эмоции, интуиция;
массовая:
- обыденная;
- общественно-политическая;
- эстетическая;
специальная: