1. Информация. Свойства информации. Единицы измерения количества информации

Базовые понятия

Информация, подходы к определению информации, виды информации, свойства информации; бит, байт, ки­лобайт; вероятностный подход к измерению информа­ции, объемный подход к измерению информации.

Обязательно изложить

Информация относится к фундаментальным, неопреде­ляемым понятиям науки информатика. Тем не менее смысл этого понятия должен быть разъяснен. Предпримем по­пытку рассмотреть это понятие с различных позиций.

Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает сведения, разъяснения, изложение. В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполне­ния в различных отраслях человеческой деятельности:

• в быту информацией называют любые данные, све­дения, знания, которые кого-либо интересуют. Напри­мер, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.;

• в технике под информацией понимают сообще­ния, передаваемые в форме знаков или сигналов (в этом случае есть источник сообщений, получатель (прием­ник) сообщений, канал связи);

• в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирова­ния, активного действия, управления, т.е. в целях со­хранения, совершенствования, развития системы;

• в теории информации под информацией пони­мают сведения об объектах и явлениях окружающей

От редакции. В № 6—9 мы опубликовали материалы для подготовки к экзамену в 9-м классе. Начиная с этого номера бу­дут публиковаться материалы для 11-го класса. При этом мы рас­сматриваем билеты для уровня Б (см. № 5), так как билеты для уровня А являются их подмножеством.

среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся степень неопределенности, не­полноты знаний о них.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последователь­ность символических обозначений (букв, цифр, закоди­рованных графических образов и звуков и т.п.), несу­щую смысловую нагрузку и представленную в понят­ном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информаци­онный объем сообщения.

Информация может существовать в виде:

• текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

• световых или звуковых сигналов;

• радиоволн;

• электрических и нервных импульсов;

• магнитных записей;

• жестов и мимики;

• запахов и вкусовых ощущений;

• хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов;

• и т.д. (приведите примеры других видов существо­вания информации).

Свойства информации (с точки зрения бытового подхода к определению информации):

• релевантность — способность информации соот­ветствовать нуждам (запросам) потребителя;

• полнота — свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отображае­мый объект или процесс;

• своевременность — способность информации со­ответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени;

• достоверность — свойство информации не иметь скрытых ошибок. Достоверная информация со време­нем может стать недостоверной, если устареет и пере­станет отражать истинное положение дел;

• доступность — свойство информации, характе­ризующее возможность ее получения данным потре­бителем;

• защищенность — свойство, характеризующее не­возможность несанкционированного использования или изменения информации;

• эргономичность — свойство, характеризующее удоб­ство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

1 бит — минимальная единица измерения информа­ции, при вероятностном подходе к измерению информа­ции, принятом в теории информации, это количество ин­формации, уменьшающее неопределенность знаний в 2 раза.

Связь между единицами измерения информации: •* 1 байт = 8 бит,

• 1 Кб (килобайт) = 2ю (1024) байт = 213 бит;

• 1 Мб (мегабайт) = 210 (1024) Кб = = 2го (1048576) байт = 223 бит;

• 1 Гб (гигабайт) = 210Мб = 220 Кб = 230 байт =

= 233 бит;

• 1 Тб (терабайт) = 210 Гб = 220Мб = 230 Кб = = 240 байт = 243 бит.

При объемном подходе к измерению информации, характерном для компьютерной обработки данных, ин­формативность сообщения определяется количеством символов, его составляющих.

Желательно изложить

Сравнительная характеристика различных подходов к определению термина "информация". Место инфор­мации в системе "вещество, энергия, информация".

Легализация понятия "информация" с точки зрения компьютерной обработки данных разнообразной природы.

Понятие информации в философии.

Примеры, характеризующие свойства информации, определяемой с бытовой точки зрения.

Детализация понятия "бит" с точки зрения вероят­ностного подхода к измерению информации. Философ­ские и математические аспекты. Примеры.

Пример решения задачи с использованием разных единиц измерения информации.

Примечания для учителей

Изучаемый вопрос находится на стыке философии, информатики, математики. Границы принадлежности указанного материала к той или иной науке достаточно условны. Важно донести это до учащихся. Проблемы введения понятия "информация" как фундаментально­го понятия информатики можно сравнить с проблема­ми аксиоматического подхода к изучению стереомет­рии в школьном курсе геометрии.

Чаще всего абстрактные вопросы малоинтересны уча­щимся, вызывают внутреннее отторжение. Поэтому в данной ситуации важен мотивационный момент.

Примечание для учеников

Первая часть вопроса представляется достаточно слож­ной, затрагивает определенные философские проблемы. Необходимо сравнить, как определяется понятие "ин­формация" в различных литературных и учебных ис­точниках,-привлечь дополнительные материалы.

Ссылка на материалы вопроса

"Информатика" № 13, с. 9 — 11; № 18, с. 19/2002.