Концепция информации

Министерство образования и науки РФ

Академия гуманитарных наук и образования (Омское отделение)

Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омская гуманитарная академия»

Информатики, математики и естественнонаучных дисциплин

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

По дисциплине: ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

За 1 курс, 1 семестр

ТЕМА: Концепция информации

Форма контроля: ЭКЗАМЕН

зачет/экзамен

 

 

 

                                                                              Выполнила:

                                                                              Студентка 1 курса

                                                                              Специальности: Педагогическое 

                                                                              образование (дошкольное)

                                                                              Форма обучения: заочная

                                                                              Скрипник Татьяна Валерьевна

                                                                                        Фамилия И.О.

 

    Проверил(а):

                                                                                __________________________

                                                                                         Должность, Фамилия И.О.

 

   Оценка:____________________

   “____”______________2013 г.

 

 

 

 

 

Омск - Павлоградка  2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                                                                                                     3

1. История                                                                                                   4

2. Теория                                                                                                     5

3. Кибернетика и информатика                                                                11

4. ЭВМ                                                                                                        13

5. Интернет                                                                                                 15

6. Проблемы                                                                                               16

Заключение                                                                                                 18

Список литературы                                                                                    22    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Информация в переводе с латинского языка означает: разъяснение, изложение чего-либо или сведения о чём-либо. Информация – сведения об окружающем нас мире, о протекающих в нем процессах, которые воспринимают живые организмы, управляющие машины и другие информационные системы.

Понятие «обработка информации», появилось совсем недавно, хотя люди занимались этим ещё в древние времена. Накопление человечеством опыта и знаний при освоении природы переплелось с освоением информации. Именно этот процесс и привёл к образованию инфосферы. Теорию информации вызвали к жизни потребности практики. Ее возникновение связывают с создателем математической теории информации, американским инженером и математиком – Клодом Шенноном. В 1938 г. он защитил докторскую диссертацию, в которой разработал принципы логического устройства компьютера, соединив «булеву алгебру» с работой электрических схем. Его диссертация «Математическая теория связи», изданная в 1946 г. стала поворотным пунктом в истории развития современной информатики и вычислительной техники. В ней была представлена унифицированная теория передачи и обработки информации. Информация в этом контексте включала все виды сообщений, в том числе те, которые передаются по нервным волокнам в живых организмах. Шеннон предложил измерять информацию в математическом смысле, сводя ее к выбору между двумя значениями, или двоичными разрядами, – «да» или «нет», заложив, таким образом, фундамент современной теории связи, которая в настоящее время играет важную роль во многих областях.

Основы теории информации на современном этапе опираются на результаты деятельности многих учёных.

 

 

ИСТОРИЯ

Сначала из поколения в поколение информация передавалась устно. Это были сведения о профессиональных навыках, например о приёмах охоты, обработки охотничьих трофеев, способах земледелия и др. Но затем информацию стали фиксировать в виде графических образов окружающего мира. Первые наскальные рисунки, изображающие животных, растения, людей, появились примерно 20–30 тыс. лет назад. По этой информации учёные-историки узнают о жизни наших доисторических предков.

Поиск более совершенных способов фиксирования информации привёл к появлению письменности. Первоначально люди записывали расчёты с покупателями, а затем написали и первое слово. Письменность – важный шаг человечества в области хранения и передачи информации. Из глубины времён до нас дошли различные средства для письма: в Индии – пальмовые листья, в Вавилоне – глиняные плитки, на Руси пользовались берестой. Далее, на высшем этапе своего развития, у человечества возникла необходимость автоматизировать процесс распространения информации. Первым революционным явлением в этой сфере стало изобретение печатного станка, благодаря которому появилась книга и, таким образом стало возможно массовое тиражирование знаний, зафиксированных на материальном носителе.

Параллельно формировался и другой вид информационной деятельности. Отдельные государства, стремясь к расширению своих территорий, проводили агрессивную политику по отношению к своим соседям. Подготовка и ведение боевых действий требовали информации о военном потенциале противника, остро стоял вопрос о защите информации от утечки в посторонние руки. Стали развиваться методы кодирования, разрабатываться способы быстрой и безопасной пересылки информации.

Объем информации, которой обменивалось общество, увеличивался. Для сбора, переработки и распространения информации создавались издательства, типографии – родилась информационная промышленность. Газеты, журналы и другие издания, выпускающиеся большими тиражами, кроме полезной информации обрушивали на человека огромное количество зачастую и ненужных, бесполезных сведений. Для них придумали специальный термин «информационный шум».

Помимо печати появились и другие органы массовой информации – радио и телевидение. И общество привыкло к тому, что когда говорят об информации, то речь идёт о сведениях, полученных через радио, газеты и т.д. Затерялся основной смысл этого слова, утонул в потоке новостей, поступающих через средства массовой информации.

Революция XX века – Электронная Вычислительная Машина (ЭВМ), которая является носителем информации и средством доставки её потребителю. В совокупности с линиями связи, такими, как проводная, радио, космическая и оптическая, ЭВМ делает человеку доступной и мобильной любую часть гигантского объёма информации, которая без непосредственного воздействия на человека может влиять на работу производственного оборудования, например, на станки с программным управлением.

На заводах внедряются автоматизированные линии и целые автоматизированные производства. Благодаря техническим возможностям средств сообщения наша планета стала единой целостностью, полностью доступной человеку, стала «меньше».

В исторической науке периоды называются по тем новым материалам, из которых тогда делали инструменты и оружие – каменный, железный и бронзовый века. Период, в начале которого мы живем, называется – «информационный век». Человек сознаёт, что для успеха ему нужны не всякие связи, а информация полезная и своевременная.

ТЕОРИЯ

Информация – сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом. К XX веку мир был переполнен и гудел от передающейся информации, бегущей по кабелям и радиоканалам. Понятие «информация» становится общенаучным, включающим обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом; обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму.

Благодаря развитию науки техники современный человек оказался в окружении огромного количества разнообразных управляемых систем, которые оказываются всё более сложными, а их функциональные возможности становятся более богатыми. Основной задачей теории информации становится изучение общих закономерностей процессов управления и самоуправления независимо от конкретного устройства тех или иных систем. Системный подход – направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение объектов как систем; ориентирует исследование на раскрытие целостности объекта, на выявление многообразных типов связей в нем и сведение их в единую теоретическую картину. Принципы системного подхода нашли применение в биологии, экологии, психологии, кибернетике, экономике, управлении и др. Системный анализ – совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера. Основная процедура – построение обобщенной модели, отображающей взаимосвязи реальной ситуации; техническая основа системного анализа – вычислительные машины и информационные системы.

Система может быть самой совершенной, но при создании передающих систем важно обратить внимание на то, какое количество информации пройдет через передающую систему. При подобных вычислениях поступают обычным путем: абстрагируются от смысла сообщения, как отрешаются от конкретности в привычных арифметических действиях (от сложения двух и трех яблок, переходят к сложению чисел вообще: 2+3).

Информация – произвольная последовательность символов, т.е. любое слово, каждый новый символ увеличивает количество информации. Для того чтобы измерить количество информации, нужен эталон. Прежде, чем выбрать слово в качестве эталона информации необходимо выбрать алфавит, из которого будет составлено это слово. Например, он может состоять из цифр 1 и 0 или понятий «да» и «нет». Эталоном считается слово, состоящее из одного символа такого алфавита. Количество информации, содержащееся в этом слове, принимают за единицу, названную битом. Записав слово двухсимвольным алфавитом, и имея эталон количества информации, можно подсчитать количество информации заключённое в этом слове.

Ученые заявили, что они «полностью игнорировали человеческую оценку информации». Последовательному ряду из 100 букв, например, приписывают определенное значение информации, не обращая внимания, имеет ли эта информация смысл и имеет ли смысл практическое применение. Количественный подход – наиболее разработанная ветвь теории информации. В соответствии с этим определением совокупность 100 букв – фраза из 100 букв из газеты, пьесы Шекспира или теоремы Эйнштейна – имеет в точности одинаковое количество информации. Такое определение количества информации является полезным и практичным. Оно в точности соответствует задаче инженера связи, который должен передать всю информацию, содержащуюся в поданной телеграмме, вне зависимости от ценности этой информации для адресата. Канал связи бездушен. Передающей системе важно одно: передать нужное количество информации за определенное время.

Оценка количества информации основывается на законах теории вероятностей, определяется через вероятности событий. Сообщение имеет ценность, несет информацию только тогда, когда мы узнаем из него об исходе события, имеющего случайный характер, когда оно в какой-то мере неожиданно. Сообщение об уже известном никакой информации не содержит. Т.е. если Вам кто-то позвонит по телефону и скажет: «Днем бывает светло, а ночью темно», то это сообщение Вас удивит лишь нелепостью высказывания очевидного, а не новостью, которую оно содержит. Иное дело, например, результат забега на скачках. Кто придет первым трудно предсказать. Чем больше интересующее нас событие имеет случайных исходов, тем ценнее сообщение об его результате, тем больше информации.

Сообщение о событии, у которого только два одинаково возможных исхода, содержит одну единицу информации, называемую битом. Выбор единицы связан с наиболее распространенным двоичным способом кодирования при передаче и обработке. Количество информации зависит от вероятностей исходов события. Сумма вероятностей всех исходов равна единице: какой-нибудь из всех возможных исходов обязательно наступит.

Событие может иметь и неравновероятные исходы. Так, при футбольном матче между сильной и слабой командами вероятность победы сильной команды велика – например, 4/5. Вероятность ничьей намного меньше, например 3/20. Вероятность же поражения совсем мала. Выходит, что количество информации – это мера уменьшения неопределенности некоторой ситуации. Различные количества информации передаются по каналам связи, и количество проходящей через канал информации не может быть больше его пропускной способности, которую определяют по тому, какое количество информации проходит здесь за единицу времени.