WWW.NEW.Z-PDF.RU
БИБЛИОТЕКА  БЕСПЛАТНЫХ  МАТЕРИАЛОВ - Онлайн ресурсы
 

«1. Возникновение и развитие теории информации 2. Понятие информации и этапы ее обращения Теория информации является одним из курсов при подготовке инженеров, ...»

Лекция №1 Понятие информации

Учебные вопросы:

1. Возникновение и развитие теории информации

2. Понятие информации и этапы ее обращения

Теория информации является одним из курсов при подготовке

инженеров, специализирующихся в области автоматизированных систем

управления и обработки информации. Функционирование таких систем

существенным образом связано с получением, подготовкой, передачей,

хранением и обработкой информации, поскольку без осуществления этих этапов невозможно принять правильное решение и осуществить требуемое управляющее воздействие, которое является конечной целью функционирования любой системы .

Теория информации рассматривается как существенная часть кибернетики. Кибернетика — это наука об общих законах получения, хранения, передачи и переработки информации. Ее основной предмет исследования — это так называемые кибернетические системы, рассматриваемые абстрактно, вне зависимости от их материальной природы .

Примеры кибернетических систем: автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, мозг человека или животных, биологическая популяция, социум. Часто кибернетику связывают с методами искусственного интеллекта, т.к. она разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основными разделами (они фактически абсолютно самостоятельны и независимы) современной кибернетики считаются: теория информации, теория алгоритмов, теория автоматов, исследование операций, теория оптимального управления и теория распознавания образов .

Родоначальниками кибернетики (датой ее рождения считается 1948 год, год соответствующей публикации) считаются американские ученые Норберт Винер (Wiener, он — прежде всего) и Клод Шеннон (Shannon, он же основоположник теории информации) .

Винер ввел основную категорию кибернетики — управление, показал существенные отличия этой категории от других, например, энергии, описал несколько задач, типичных для кибернетики, и привлек всеобщее внимание к особой роли вычислительных машин, считая их индикатором наступления новой НТР. Выделение категории управления позволило Винеру воспользоваться понятием информации, положив в основу кибернетики изучение законов передачи и преобразования информации .

Сущность принципа управления заключается в том, что движение и действие больших масс или передача и преобразование больших количеств энергии направляется и контролируется при помощи небольших количеств энергии, несущих информацию. Этот принцип управления лежит в основе организации и действия любых управляемых систем: автоматических устройств, живых организмов и т. п. Подобно тому, как введение понятия энергии позволило рассматривать все явления природы с единой точки зрения и отбросило целый ряд ложных теорий, так и введение понятия информации позволяет подойти с единой точки зрения к изучению самых различных процессов взаимодействия в природе .

В СССР значительный вклад в развитие кибернетики внесли академики Берг А. И. и Глушков В. М. В нашей стране в 50-е годы кибернетика была объявлена лженаукой и была практически запрещена, что не мешало, однако, развиваться всем ее важным разделам (в том числе и теории информации) вне связи с обобщающим словом “кибернетика”. Это было связано с тем, что сама по себе кибернетика представляет собой род философии, в кое-чем конфликтной с тогдашней официальной доктриной (марксистско-ленинской диалектикой) .

Теория информации тесно связана с такими разделами математики как теория вероятностей и математическая статистика, а также прикладная алгебра, которые предоставляют для нее математический фундамент. С другой стороны теория информации исторически и практически представляет собой математический фундамент теории связи .

Часто теорию информации вообще рассматривают как одну из ветвей теории вероятностей или как часть теории связи. Таким образом, предмет «Теория информации» весьма узок, т.к. зажат между «чистой» математикой и прикладными (техническими) аспектами теории связи .

Теория информации представляет собой математическую теорию, посвященную измерению информации, ее потока, «размеров» канала связи и т. п., особенно применительно к радио, телеграфии, телевидению и к другим средствам связи. Первоначально теория была посвящена каналу связи, определяемому длиной волны и частотой, реализация которого была связана с колебаниями воздуха или электромагнитным .

Возникновение теории информации связывают обычно с появлением фундаментальной работы американского ученого К .

Шеннона «Математическая теория связи» (1948). Однако в теорию информации органически вошли и результаты, полученные другими учеными. Например, Р. Хартли, впервые предложил количественную меру информации (1928), акад. В. А. Котельников, сформулировал важнейшую теорему о возможности представления непрерывной функции совокупностью ее значений в отдельных точках отсчета (1933) и разработал оптимальные методы приема сигналов на фоне помех (1946). Акад. А. Н. Колмогоров, внес огромный вклад в статистическую теорию колебаний, являющуюся математической основой теории информации (1941). В последующие годы теория информации получила дальнейшее развитие в трудах советских ученых (А. Н. Колмогорова, А. Я. Хинчина, В. И. Сифорова, Р. Л .

Добрушина, М. С. Пинскера, А. Н. Железнова, Л. М. Финка и др.), а также ряда зарубежных ученых (В. Макмиллана, А. Файнстейна, Д. Габора, Р. М .

Фано, Ф. М. Вудворта, С. Гольдмана, Л. Бриллюэна и др.) .

К теории информации, в ее узкой классической постановке, относят результаты решения ряда фундаментальных теоретических вопросов. Это в первую очередь: анализ вопросов оценки «количества информации»; анализ информационных характеристик источников сообщений и каналов связи и обоснование принципиальной возможности кодирования и декодирования сообщений, обеспечивающих предельно допустимую скорость передачи сообщений по каналу связи, как при отсутствии, так и при наличии помех .

Если рассматривают проблемы разработки конкретных методов и средств кодирования сообщений, то совокупность излагаемых вопросов называют теорией информации и кодирования или прикладной теорией информации .

Попытки широкого использования идей теории информации в различных областях науки связаны с тем, что в основе своей эта теория математическая. Основные ее понятия (энтропия, количество информации, пропускная способность) определяются только через вероятности событий, которым может быть приписано самое различное физическое содержание .

Подход к исследованиям в других областях науки с позиций использования основных идей теории информации получил название теоретико-информационного подхода. Его применение в ряде случаев позволило получить новые теоретические результаты и ценные практические рекомендации. Однако не редко такой подход приводит к созданию моделей процессов, далеко не адекватных реальной действительности. Поэтому в любых исследованиях, выходящих за рамки чисто технических проблем передачи и хранения сообщений, теорией информации следует пользоваться с большой осторожностью. Особенно это касается моделирования умственной деятельности человека, процессов восприятия и обработки им информации .

2. Понятие информации и этапы ее обращения

С начала 1950-х годов предпринимаются попытки использовать понятие информации (не имеющее до настоящего времени единого определения) для объяснения и описания самых разнообразных явлений и процессов .

В некоторых учебниках дается следующее определение информации:

Информация - это совокупность сведений, подлежащих хранению, передаче, обработке и использованию в человеческой деятельности .

Такое определение не является полностью бесполезным, т.к. оно помогает хотя бы смутно представить, о чем идет речь. Но с точки зрения логики оно бессмысленно. Определяемое понятие (информация) здесь подменяется другим понятием (совокупность сведений), которое само нуждается в определении .

При всех различиях в трактовке понятия информации, бесспорно, то, что проявляется информация всегда в материально-энергетической форме в виде сигналов .

Информацию, представленную в формализованном виде, позволяющем осуществлять ее обработку с помощью технических средств, называют данными .

Можно выделить следующие этапы обращения информации (Рисунок 1):

1) восприятие информации;

2) подготовка информации;

3) передача и хранение информации;

4) обработка информации;

5) отображение информации;

6)воздействие информации .

Рисунок 1 - Этапы обращения информации

На этапе восприятия информации осуществляется целенаправленное извлечение и анализ информации о каком-либо объекте (процессе), в результате чего формируется образ объекта, проводится его опознание и оценка. При этом отделяют интересующую информацию от шумов .

На этапе подготовки информации получают сигнал в форме, удобной для передачи или обработки (нормализация, аналого-цифровое преобразование и т.д.) .

На этапе передачи и хранения информация пересылается либо из одного места в другое, либо от одного момента времени до другого .

На этапе обработки информации выделяются ее общие и существенные взаимозависимости для выбора управляющих воздействий (принятия решений) .

На этапе отображения информации она представляется человеку в форме, способной воздействовать на его органы чувств .

На этапе воздействия информация используется для осуществления необходимых изменений в системе .

При формальном представлении знаний каждому описываемому объекту или понятию ставится в соответствие некоторый числовой код .

Связи между кодируемыми сущностями также представляются кодами (адресами и указателями). Для такого перевода неформальных данных в формальный, цифровой вид должны использоваться специальные таблицы, сопоставляющие кодируемым сущностям их коды и называемые таблицами кодировки. Простейший пример такой таблицы — это ASCII (American Standard Code for Information Interchange), используемая повсеместно с вычислительной техникой. Она сопоставляет печатным и управляющим символам (управляющими являются, например, символы, отмечающие конец строки или страницы) числа от 0 до 127 .

На практике обычно используют не сам исходный ASCII, а так называемый расширенный ASCII (ASCII+), описывающий коды 256 символов (от 0 до 255). Первые 128 позиций расширенного ASCII совпадают со стандартом, а дополнительные 128 позиций определяются производителем оборудования или системного программного обеспечения. Кроме того, некоторым управляющим символам ASCII иногда назначают другое значение .

Хотя таблицы кодировки используются для формализации информации, сами они имеют неформальную природу, являясь мостом между реальными и формальными данными. Например, коду 65 в ASCII соответствует заглавная латинская буква A, но не конкретная, а любая .

Этому коду будет соответствовать буква A, набранная жирным прямым шрифтом, и буква A, набранная нежирным с наклоном вправо на 9.5_ шрифтом, и даже буква A готического шрифта. Задача сопоставления реальной букве ее кода в выбранной таблице кодировки очень сложна и частично решается программами распознания символов (например, Fine

Похожие работы:

«Чем животные отличаются от растений? Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.1) активно передвигаются 2) растут в течение всей жизни 3) создают на свету органические вещества из неорганических 4) не имеют плотных клеточных стенок из клетчатки...»

«Пояснительная записка к рабочей программе по предмету "Изобразительное искусство"Рабочая программа по изо для детей с ОВЗ (ЗПР), обучающихся в 1 классе разработана на основе: Федерального государственного образоват...»

«А погиб23.09.43, похор. в г. Борисполе Киевской обл.,Украина. Абакумов Семен Иванович, рядовой, погиб Алгазин Данил Андреевич,р. 1921, д. У.похор. в Тосненском р-не Логатка.Рядовой, погиб 22.07.44, похор. в п. Ленинградской обл. Повенец,Карелия. Абдрахманов Хамит Васильевич,с. Крутинка. Алгазин Затей Семенович, р. 1914, д. У.Рядовой, про...»

«СТАТИСТИКА 7. Темы контрольных работ Выполнение внеаудиторных контрольных работ предусмотрено для студентов, обучающихся по заочной форме. Контрольные работы №1 и №2 заключаются в решении 6-ти практических задач по основным разделам курса в соответ...»

«"Воспитание творческой направленности личности дошкольников в условиях коллективной деятельности" В коллективной творческой деятельности дошкольников легко и незаметно формируется умения взаимодействовать с людьми и воздействовать на окружающие объект...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЦИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" УТВЕРЖДАЮ И.о. проректора по научной работе А.Н.Малолетко ПРОГРАММА ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА Код по ОКСО Наименование направлен...»

«ISSN 2224-5227 АЗАСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ЛТТЫ ЫЛЫМ АКАДЕМИЯСЫНЫ БАЯНДАМАЛАРЫ ДОКЛАДЫ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН REPORTS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN ЖУРНАЛ 1944 ЖЫЛДАН ШЫА БАСТААН ЖУРНАЛ ИЗДАЕТСЯ С 1944 г. PUBLI...»

«Алишер Навои Алишер Навои (узб. Alisher Navoiy) (Низамаддин Мир Алишер) (9 февраля 1441, Герат — 3 января 1501, там же) — выдающийся поэт Востока, философ суфийского направления, государственный деятель тимуридского Хорасана. Под псевдонимом Фани (бренный) писал на языке фарси, однако главные произведения создал под псе...»

















 
2018 www.new.z-pdf.ru - «Библиотека бесплатных материалов - онлайн ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 2-3 рабочих дней удалим его.