1.5. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации

При обращении информации в различных системах можно выделить сле­дующие этапы.

На этапе восприятия информации осуществляется целенаправ­ленное из­влечение и анализ информации о каком либо объекте (процессе), в результате чего формируется образ объекта, проводится его опознавание и оценка (простейший случай да-нет). В качестве техниче­ских средств на этом этапе ис­пользуются различные датчики состояния физических вели­чин (температуры, давления, скорости и т.д.), различного рода оптико-элек­тронные следящие сис­темы.

На этапе подготовки информации проводятся такие операции, как норма­лизация, аналогово-цифровое преобразование, шифрование. Для этого исполь­зуются различные электронные преобразователи информа­ции.

На этапах передачи и хранения информация пересылается либо из одного места в другое, либо от одного момента времени к другому. Здесь используются электромагнитные и оптико-электронные преобразователи информации.

На этапе обработки информации выявляются ее общие и сущест­вен­ные взаимозависимости, представляющие интерес. Преобразование ин­фор­мации на этапе обработки (как и на других этапах) осуществляется либо средствами ин­формационной техники, либо человеком. Если про­цесс обра­ботки формали­зуем, то он может выполняться техническими средст­вами, ядром которых явля­ется компьютер. Если процесс обработки инфор­мации не поддается формали­зации и требует творческого подхода, обра­ботка ин­формации осуществляется челове­ком.

Этап отображения информации должен предшествовать этапам, свя­зан­ным с участием человека. Цель этапа отображения - предоставить че­ловеку ин­формацию с помощью устройств, способных воздействовать на его органы чувств. Ядром технических средств, применяемых на этом этапе, также являет­ся компьютер.

На этапе воздействия информация используется для осуществле­ния необ­ходимого управления. На этом этапе используются устройства тран­с­формации энергии, в основном электрической в механическую (на­при­мер, электродвига­тели).

1.6. Подходы к оценке количества информации

Математическое понятие информации связано с ее измерением. В теории информации принят энтропийный подход, который учитывает цен­ность инфор­мации, содержащейся в сообщении, для его получателя, и ис­ходит из модели, рассмотренной ниже.

Получатель сообщения имеет определенные представления о воз­мож­но­сти наступления некоторых событий. Эти представления в общем случае недос­товерны и выражаются вероятностями, с которыми он ожи­дает то или иное со­бытие. Общая мера неопределенности (энтропия) ха­рактеризу­ется некоторой математической зависимостью от совокупности этих веро­ятностей. Количество информации в сообщении определяется тем, на­сколько уменьшается эта мера после получения сообщения. На­при­мер, три­виальное сообщение, заведомо известное получателю, не из­меняет ожи­дае­мых вероят­ностей и не несет для не­го никакой информа­ции, т.е. ко­личе­ство информации равно нулю. Сообще­ние несет полную информацию о данном множестве событий, если оно целиком снимает всю неопределен­ность. В этом случае количество информации в нем равно исходной энтро­пии.

В технике часто используется более простой и грубый способ изме­ре­ния информации, который можно назвать объемным. Он основан на под­счете числа символов в сообщении, т.е. связан с его длиной и не учи­тывает содержания.

Длина сообщения зависит от числа различных символов, употреб­ляе­мых для записи сообщения, т. е. от мощности алфавита (количества вхо­дящих в алфавит символов). Так, напри­мер, число 23 в двоичном ал­фавите (2 символа - 0, 1) определяется пятью симво­лами 10111, а не двумя, как в десятичном алфавите (10 символов - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).

В вычислительной технике применяются две стандартные единицы изме­рения: бит и байт:

бит - это один символ двоичного алфавита, т.е. 0 или 1.

байт- это один символ, который можно представить восьмиразряд­ным двоичным кодом, например, 10110110 - один символ. Мощность ал­фавита этого представления равна числу возможных восьмиразрядных дво­ичных комбина­ций: от 00000000 до 11111111. Число таких комбина­ций равно 2⁸=256, что достаточно для кодирования всех символов клавиа­туры пишущей машинки.