≡×منو

• ویندوز 10
• اینترنت، وای فای
• مفید
• ویندوز 7
• اشتباهات

سخنرانی: پردازش اطلاعات. دریافت اطلاعات تفاوت دریافت اطلاعات و دریافت پیام چیست؟

اطلاعات اطلاعاتی در مورد چیزی است.

مفهوم و انواع اطلاعات، انتقال و پردازش، جستجو و ذخیره اطلاعات

محتوا را گسترش دهید

جمع کردن محتوا

اطلاعات، تعریف است

اطلاعات استهر گونه اطلاعات دریافت و ارسال شده، ذخیره شده توسط منابع مختلف. اطلاعات مجموعه ای از اطلاعات در مورد جهان اطراف ما، در مورد انواع فرآیندهایی است که در آن اتفاق می افتد، که می تواند توسط موجودات زنده، ماشین های الکترونیکی و سایر سیستم های اطلاعاتی درک شود.

- ایناطلاعات قابل توجهی در مورد چیزی، زمانی که شکل ارائه آنها نیز اطلاعات باشد، یعنی عملکرد قالب بندی مطابق با ماهیت خود دارد.

اطلاعات استهر چیزی که می تواند با دانش و فرضیات ما تکمیل شود.

اطلاعات استاطلاعات در مورد چیزی، صرف نظر از شکل ارائه آنها.

اطلاعات استمحصول ذهنی هر ارگانیسم روانی، که توسط آن در هنگام استفاده از وسایلی تولید می شود که ابزار اطلاعات نامیده می شود.

اطلاعات استاطلاعات درک شده توسط یک شخص و (یا) خاص. دستگاه ها به عنوان انعکاسی از حقایق دنیای مادی یا معنوی در فرآیند ارتباطات.

اطلاعات استداده ها به گونه ای سازماندهی شده اند که برای شخصی که با آن سروکار دارد منطقی باشد.

اطلاعات استارزشی که شخص بر اساس قراردادهای شناخته شده ای که برای نشان دادن آن استفاده می شود به داده ها می دهد.

اطلاعات استاطلاعات، توضیح، ارائه

اطلاعات استهر داده یا اطلاعاتی که هر کسی به آن علاقه دارد.

اطلاعات استاطلاعاتی در مورد اشیاء و پدیده های محیطی، پارامترها، خواص و حالت آنها که توسط سیستم های اطلاعاتی (جانداران زنده، ماشین های کنترل و غیره) در فرآیند زندگی و کار درک می شود.

پیام اطلاعاتی یکسان (مقاله روزنامه، اطلاعیه، نامه، تلگرام، مرجع، داستان، نقاشی، پخش رادیویی و غیره) ممکن است حاوی مقدار متفاوتی از اطلاعات برای افراد مختلف باشد - بسته به دانش قبلی آنها، در سطح درک این موضوع. پیام ها و علاقه به آن

در مواردی که در مورد کار خودکار با اطلاعات از طریق هر دستگاه فنی صحبت می کنند، به محتوای پیام علاقه ندارند، بلکه به تعداد کاراکترهای این پیام علاقه دارند.

در رابطه با پردازش داده های رایانه ای، اطلاعات به عنوان یک توالی معین از نام های نمادین (حروف، اعداد، تصاویر و صداهای گرافیکی رمزگذاری شده و غیره) درک می شود که بار معنایی را حمل می کنند و به شکلی قابل درک برای رایانه ارائه می شوند. هر کاراکتر جدید در چنین دنباله ای از کاراکترها، حجم اطلاعات پیام را افزایش می دهد.

در حال حاضر هیچ تعریف واحدی از اطلاعات به عنوان یک اصطلاح علمی وجود ندارد. از دیدگاه حوزه های مختلف دانش، این مفهوم با مجموعه ویژگی های خاص آن توصیف می شود. به عنوان مثال، مفهوم "اطلاعات" در درس علوم کامپیوتر پایه است و نمی توان آن را از طریق مفاهیم "ساده" دیگر تعریف کرد (همانطور که برای مثال در هندسه، بیان محتوای مفاهیم اساسی "نقطه"، "خط"، "صفحه" از طریق مفاهیم ساده تر).

محتوای مفاهیم اساسی و پایه در هر علمی باید با مثال توضیح داده شود یا با مقایسه آنها با محتوای سایر مفاهیم شناسایی شود. در مورد مفهوم «اطلاعات»، مشکل تعریف آن از آنجایی که یک مفهوم کلی علمی است، پیچیده تر است. این مفهوم در علوم مختلف (انفورماتیک، سایبرنتیک، زیست شناسی، فیزیک و ...) به کار می رود، در حالی که در هر علم مفهوم «اطلاعات» با سیستم های مفاهیم مختلفی همراه است.

مفهوم اطلاعات

در علم مدرن، دو نوع اطلاعات در نظر گرفته می شود:

اطلاعات عینی (اولیه) خاصیت اشیاء و پدیده های مادی (فرایندها) برای ایجاد حالت های مختلف است که از طریق فعل و انفعالات (تعامل های بنیادی) به اشیاء دیگر منتقل شده و در ساختار آنها نقش می بندد.

اطلاعات ذهنی (معنی، معنایی، ثانویه) محتوای معنایی اطلاعات عینی در مورد اشیاء و فرآیندهای جهان مادی است که توسط ذهن انسان با کمک تصاویر معنایی (کلمات، تصاویر و احساسات) شکل می گیرد و بر روی برخی از حامل های مادی ثابت می شود.

در مفهوم روزمره، اطلاعات اطلاعاتی در مورد دنیای اطراف و فرآیندهای در حال وقوع در آن است که توسط یک شخص یا یک وسیله خاص درک می شود.

در حال حاضر هیچ تعریف واحدی از اطلاعات به عنوان یک اصطلاح علمی وجود ندارد. از دیدگاه حوزه های مختلف دانش، این مفهوم با مجموعه ویژگی های خاص آن توصیف می شود. بر اساس مفهوم K. Shannon، اطلاعات عدم قطعیت حذف شده است، یعنی. اطلاعاتی که باید تا حدودی ابهامی را که مصرف کننده قبل از دریافت آنها دارد از بین ببرد، درک او از شی را با اطلاعات مفید گسترش دهد.

از دیدگاه گرگوری بتون، واحد ابتدایی اطلاعات یک «تفاوت مراقبت» یا یک تفاوت مؤثر برای برخی سیستم‌های ادراک بزرگتر است. او تفاوت هایی را که درک نمی شود "بالقوه" و درک شده - "فعال" می نامد. «اطلاعات متشکل از تفاوت‌های بی‌تفاوت است» (ج) «هر گونه ادراک از اطلاعات لزوماً کسب اطلاعات در مورد یک تفاوت است». از نقطه نظر علم کامپیوتر، اطلاعات دارای تعدادی ویژگی اساسی است: تازگی، ارتباط، قابلیت اطمینان، عینیت، کامل بودن، ارزش و غیره. علم منطق در درجه اول در تجزیه و تحلیل اطلاعات نقش دارد. کلمه "اطلاعات" از کلمه لاتین informatio گرفته شده است که در ترجمه به معنای اطلاعات، شفاف سازی، آشنایی است. مفهوم اطلاعات مورد توجه فیلسوفان باستان بود.

قبل از انقلاب صنعتی، تعریف ماهیت اطلاعات در انحصار فیلسوفان باقی ماند. علاوه بر این، علم سایبرنتیک، که در آن زمان جدید بود، شروع به بررسی مسائل مربوط به نظریه اطلاعات کرد.

گاهی برای درک ماهیت یک مفهوم، تحلیل معنای کلمه ای که بر این مفهوم دلالت می کند مفید است. روشن ساختن شکل درونی کلمه و مطالعه تاریخچه استفاده از آن می تواند معنای غیرمنتظره ای را روشن کند که با استفاده معمول "تکنولوژیکی" این کلمه و معانی مدرن تحت الشعاع قرار گرفته است.

کلمه اطلاعات در دوره پترین وارد زبان روسی شد. برای اولین بار در "مقررات معنوی" 1721 به معنای "نمایندگی، مفهوم چیزی" ثبت شده است. (در زبان های اروپایی، قبل از آن - حدود قرن 14th.)

بر اساس این ریشه‌شناسی، اطلاعات را می‌توان هرگونه تغییر قابل توجه در شکل، یا به عبارت دیگر، هرگونه ردپای ثابت مادی را که از تعامل اشیاء یا نیروها شکل گرفته و قابل درک است، در نظر گرفت. بنابراین اطلاعات یک شکل تبدیل شده از انرژی است. حامل اطلاعات یک نشانه است و راه وجود آن تفسیر است: آشکار کردن معنای یک نشانه یا دنباله ای از نشانه ها.

معنا می تواند رویدادی بازسازی شده از نشانه ای باشد که باعث وقوع آن شده است (در مورد علائم طبیعی و غیر ارادی مانند آثار، شواهد و غیره) یا یک پیام (در مورد علائم متعارف مشخصه کره). از زبان). این دومین نوع نشانه است که پیکره فرهنگ بشری را می سازد که طبق یکی از تعاریف «مجموعه ای از اطلاعات غیر ارثی منتقل شده» است.

پیام ها ممکن است حاوی اطلاعاتی در مورد حقایق یا تفسیر حقایق باشند (از لاتین تفسیر، تفسیر، ترجمه).

یک موجود زنده اطلاعات را از طریق حواس و همچنین از طریق بازتاب یا شهود دریافت می کند. تبادل اطلاعات بین موضوعات ارتباط یا ارتباط است (از lat. communicatio، پیام، انتقال، به نوبه خود از lat. communico، مشترک کردن، اطلاع دادن، صحبت کردن، وصل کردن).

از نقطه نظر عملی، اطلاعات همیشه به عنوان یک پیام ارائه می شود. یک پیام اطلاعاتی با منبع پیام، گیرنده پیام و کانال ارتباطی مرتبط است.

با بازگشت به ریشه شناسی لاتین کلمه اطلاعات، بیایید سعی کنیم به این سؤال پاسخ دهیم که دقیقاً چه شکلی در اینجا آمده است.

بدیهی است که اولاً نوعی حس که در ابتدا بی شکل و بیان نشده است، فقط به صورت بالقوه وجود دارد و باید «ساخت» شود تا قابل درک و انتقال باشد.

ثانیاً به ذهن انسان که به گونه‌ای تربیت شده است که ساختاری و شفاف فکر کند. ثالثاً، جامعه ای که دقیقاً به این دلیل که اعضایش در این معانی مشترک هستند و آنها را به اشتراک می گذارند، وحدت و کارکرد پیدا می کند.

اطلاعات به عنوان یک معنای معقول بیان شده، دانشی است که می تواند ذخیره شود، منتقل شود و مبنایی برای تولید دانش دیگر باشد. اشکال حفاظت از دانش (حافظه تاریخی) متنوع است: از اسطوره ها، سالنامه ها و اهرام گرفته تا کتابخانه ها، موزه ها و پایگاه های داده رایانه ای.

اطلاعات - اطلاعات در مورد جهان اطراف ما، در مورد فرآیندهای در حال وقوع در آن، که توسط موجودات زنده، ماشین های کنترل و سایر سیستم های اطلاعاتی درک می شود.

کلمه "اطلاعات" لاتین است. برای یک عمر طولانی، معنای آن دستخوش تکامل شده است، گاهی گسترش می یابد، گاهی اوقات مرزهای آن را محدود می کند. در ابتدا کلمه "اطلاعات" به معنای "بازنمایی"، "مفهوم"، سپس "اطلاعات"، "انتقال پیام" بود.

در سال‌های اخیر، دانشمندان تصمیم گرفتند که معنای معمول (به طور کلی پذیرفته شده) کلمه "اطلاعات" بسیار کشسان، مبهم است و به آن چنین معنایی داده اند: "معیار قطعیت در یک پیام".

تئوری اطلاعات با نیازهای عملی زنده شد. منشا آن با کار کلود شانون "نظریه ریاضی ارتباطات" که در سال 1946 منتشر شد، مرتبط است. مبانی نظریه اطلاعات بر اساس نتایج به دست آمده توسط بسیاری از دانشمندان است. در نیمه دوم قرن بیستم، کره زمین پر از اطلاعات مخابره شده بود که از طریق کابل های تلفن و تلگراف و کانال های رادیویی عبور می کرد. بعداً رایانه های الکترونیکی ظاهر شدند - پردازنده های اطلاعات. و برای آن زمان، وظیفه اصلی تئوری اطلاعات، اول از همه، افزایش کارایی عملکرد سیستم های ارتباطی بود. مشکل در طراحی و بهره برداری از وسایل، سیستم ها و کانال های ارتباطی این است که برای طراح و مهندس کافی نیست که مشکل را از موقعیت فیزیکی و انرژی حل کند. از این منظر سیستم می تواند کامل ترین و اقتصادی ترین باشد. اما در هنگام ایجاد سیستم های انتقال توجه به اینکه چه مقدار اطلاعات از این سیستم انتقال عبور می کند نیز مهم است. پس از همه، اطلاعات را می توان کمی، محاسبه کرد. و آنها در چنین محاسباتی به معمول ترین روش عمل می کنند: آنها از معنای پیام انتزاع می کنند، زیرا آنها از عینیت در عملیات حسابی آشنا برای همه ما چشم پوشی می کنند (از اضافه کردن دو سیب و سه سیب به جمع منتقل می شوند. از اعداد به طور کلی: 2 + 3).

دانشمندان گفتند که آنها "به طور کامل ارزیابی انسان از اطلاعات را نادیده گرفتند." برای مثال، به دنباله‌ای از 100 حرف، بدون در نظر گرفتن اینکه آیا آن اطلاعات منطقی است و به نوبه خود، کاربرد عملی آن منطقی است یا خیر، به اطلاعات معنا می‌دهند. رویکرد کمی توسعه یافته ترین شاخه نظریه اطلاعات است. بر اساس این تعریف، مجموعه ای از 100 حرف - یک عبارت 100 حرفی از یک روزنامه، نمایشنامه شکسپیر یا قضیه انیشتین - دقیقاً همان مقدار اطلاعات را دارد.

این کمی سازی اطلاعات بسیار مفید و کاربردی است. دقیقاً با وظیفه مهندس ارتباطات مطابقت دارد که باید تمام اطلاعات موجود در تلگرام ارسالی را بدون توجه به ارزش این اطلاعات برای مخاطب منتقل کند. کانال ارتباطی بی روح است. یک چیز برای سیستم فرستنده مهم است: انتقال مقدار مورد نیاز اطلاعات در زمان معین. چگونه مقدار اطلاعات یک پیام خاص را محاسبه کنیم؟

ارزیابی میزان اطلاعات بر اساس قوانین نظریه احتمالات است، به طور دقیق تر، از طریق احتمالات رویدادها تعیین می شود. این قابل درک است. پیام دارای ارزش است، تنها زمانی حامل اطلاعاتی است که از نتیجه رویدادی که دارای شخصیت تصادفی است، یاد بگیریم، زمانی که تا حدی غیرمنتظره باشد. از این گذشته ، پیام در مورد آنچه قبلاً شناخته شده است حاوی هیچ اطلاعاتی نیست. آن ها اگر مثلاً شخصی با شما تلفنی تماس بگیرد و بگوید: "در روز روشن است و در شب تاریک است" ، چنین پیامی فقط با پوچ بودن بیان آشکار و مشهور شما را شگفت زده می کند. نه با اخباری که در آن وجود دارد. یک چیز دیگر، به عنوان مثال، نتیجه مسابقه در مسابقات. چه کسی اول خواهد آمد؟ پیش‌بینی نتیجه در اینجا دشوار است. هرچه رویداد مورد علاقه ما نتایج تصادفی بیشتری داشته باشد، پیام در مورد نتیجه آن ارزشمندتر است و اطلاعات بیشتر می‌شود. یک پیام رویداد که فقط دو نتیجه ممکن دارد شامل یک قطعه اطلاعات به نام بیت است. انتخاب واحد اطلاعات تصادفی نیست. این با رایج ترین روش دودویی رمزگذاری آن در طول انتقال و پردازش همراه است. اجازه دهید حداقل در ساده‌ترین شکل، آن اصل کلی ارزیابی کمی اطلاعات را که سنگ بنای کل نظریه اطلاعات است، تصور کنیم.

ما قبلاً می دانیم که مقدار اطلاعات به احتمالات برخی از نتایج یک رویداد بستگی دارد. اگر یک رویداد، همانطور که دانشمندان می گویند، دو نتیجه به یک اندازه محتمل داشته باشد، به این معنی است که احتمال هر نتیجه 1/2 است. این احتمال به دست آوردن سر یا دم هنگام پرتاب سکه است. اگر یک رویداد سه پیامد محتمل یکسان داشته باشد، احتمال هر یک 1/3 است. توجه داشته باشید که مجموع احتمالات همه پیامدها همیشه برابر با یک است: بالاخره یکی از همه نتایج ممکن قطعا خواهد آمد. همانطور که می دانید یک رویداد می تواند نتایج نابرابر داشته باشد. بنابراین، در یک مسابقه فوتبال بین تیم های قوی و ضعیف، احتمال برنده شدن یک تیم قوی بالا است - مثلاً 4/5. احتمال تساوی بسیار کمتر است، برای مثال 3/20. احتمال شکست بسیار کم است.

معلوم می شود که میزان اطلاعات معیاری برای کاهش عدم قطعیت برخی موقعیت ها است. مقادیر مختلفی از اطلاعات از طریق کانال های ارتباطی منتقل می شود و مقدار اطلاعاتی که از کانال عبور می کند نمی تواند از ظرفیت آن بیشتر باشد. و با توجه به مقدار اطلاعاتی که در واحد زمان از اینجا عبور می کند تعیین می شود. یکی از شخصیت‌های رمان جزیره اسرارآمیز ژول ورن، روزنامه‌نگار گیدئون اسپیلت، در حال تماس با فصلی از کتاب مقدس بود تا رقبای او نتوانند از تلفن استفاده کنند. در این حالت کانال به طور کامل بارگذاری شد و مقدار اطلاعات برابر با صفر شد زیرا مشترک اطلاعات شناخته شده خود را دریافت می کرد. این بدان معنی است که کانال بیکار بود و تعداد بسیار مشخصی از پالس ها را بدون بارگیری آنها با چیزی عبور می داد. در همین حال، هر چه تعداد مشخصی از پالس ها اطلاعات بیشتری را حمل کنند، از پهنای باند کانال به طور کامل استفاده می شود. بنابراین، رمزگذاری هوشمندانه اطلاعات، یافتن زبانی اقتصادی و خسیس برای انتقال پیام ضروری است.

اطلاعات به دقیق ترین روش "الک" می شود. در تلگراف، حروف متداول، ترکیب حروف، حتی عبارات کامل با مجموعه‌ای کوتاه‌تر از صفر و یک به تصویر کشیده می‌شوند و آنهایی که کمتر رایج هستند با یک بلندتر نشان داده می‌شوند. در موردی که طول کلمه رمز برای نمادهای متداول کاهش می یابد و برای نمادهای نادر افزایش می یابد، از رمزگذاری کارآمد اطلاعات صحبت می شود. اما در عمل، اغلب اتفاق می افتد که کد حاصل از کامل ترین "غربال کردن"، یک کد راحت و اقتصادی، می تواند پیام را به دلیل تداخل مخدوش کند، که متاسفانه همیشه در کانال های ارتباطی اتفاق می افتد: اعوجاج صدا در تلفن، اتمسفر نویز در رادیو، اعوجاج یا تیره شدن تصویر در تلویزیون، خطاهای انتقال در تلگراف. این تداخل ها یا به قول کارشناسان نویز، بر روی اطلاعات قرار می گیرد. و از این باورنکردنی ترین و البته ناخوشایندترین شگفتی ها وجود دارد.

بنابراین، برای افزایش قابلیت اطمینان در انتقال و پردازش اطلاعات، لازم است کاراکترهای اضافی - نوعی محافظت در برابر تحریف - معرفی شود. آنها - این کاراکترهای اضافی - محتوای واقعی پیام را حمل نمی کنند، آنها اضافی هستند. از دیدگاه تئوری اطلاعات، هر چیزی که یک زبان را رنگارنگ، منعطف، سرشار از سایه، چندوجهی، چند ارزشی می کند، افزونگی است. نامه تاتیانا به اونگین چقدر از چنین موقعیت هایی زائد است! چقدر افراط اطلاعاتی برای یک پیام کوتاه و قابل درک "دوستت دارم" وجود دارد! و علائم دستی که امروز برای هر کسی و برای همه کسانی که وارد مترو می شوند از نظر اطلاعاتی دقیق هستند ، جایی که به جای کلمات و عبارات اعلامیه ها علائم نمادین لاکونیک وجود دارد که نشان می دهد: "ورودی" ، "خروج".

در این راستا، یادآوری حکایتی که دانشمند مشهور آمریکایی بنجامین فرانکلین در یک زمان در مورد کلاهچی که دوستانش را برای بحث در مورد پروژه نشانه دعوت کرده بود، گفت: قرار بود کلاهی روی تابلو بکشد و بنویسد: «جان تامپسون، کلاه‌باز، کلاه می‌سازد و به صورت نقدی می‌فروشد.» یکی از دوستان خاطرنشان کرد که کلمات "برای پول نقد" اضافی هستند - چنین یادآوری برای خریدار توهین آمیز خواهد بود. دیگری نیز کلمه «فروش» را زائد می‌دانست، زیرا ناگفته نماند که کلاه‌دار کلاه می‌فروشد، و آنها را مجانی نمی‌دهد. سومی فکر می کرد که کلمات "کلاه ساز" و "کلاه می سازد" یک توتولوژی غیر ضروری است و آخرین کلمات بیرون ریخته شد. چهارمی پیشنهاد کرد کلمه "کلاهک زن" را بیرون بیندازید - کلاه نقاشی شده به وضوح می گوید جان تامپسون کیست. در نهایت، نفر پنجم اطمینان داد که به خریدار کاملاً بی تفاوت است که کلاهگذار جان تامپسون نامیده می شود یا غیر آن، و پیشنهاد کرد که از این نشانه صرف نظر شود. البته، اگر مردم فقط از چنین کدهایی استفاده می‌کردند، بدون نیاز به افزونگی در پیام‌ها، تمام «فرم‌های اطلاعات» - کتاب‌ها، گزارش‌ها، مقالات - بسیار کوتاه خواهند بود. اما آنها در درک و زیبایی از دست خواهند داد.

اطلاعات را می توان با توجه به معیارهای مختلف به انواع زیر تقسیم کرد: در حقیقت:درست و نادرست؛

با توجه به نحوه ادراک:

بصری - توسط اندام های بینایی درک می شود.

شنوایی - درک شده توسط اندام های شنوایی؛

لمسی - توسط گیرنده های لمسی درک می شود.

بویایی - توسط گیرنده های بویایی درک می شود.

طعم - توسط جوانه های چشایی درک می شود.

در قالب ارائه:

متن - به شکل نمادهایی که برای تعیین واژگان زبان در نظر گرفته شده است منتقل می شود.

عددی - به شکل اعداد و نشانه هایی که عملیات ریاضی را نشان می دهند.

گرافیک - به شکل تصاویر، اشیاء، نمودارها؛

صدا - شفاهی یا به صورت ضبط، انتقال واژگان زبان با وسایل شنیداری.

با تعیین وقت قبلی:

توده - حاوی اطلاعات بی اهمیت است و با مجموعه ای از مفاهیم قابل درک برای اکثر افراد جامعه عمل می کند.

ویژه - شامل مجموعه خاصی از مفاهیم است، هنگام استفاده، اطلاعاتی منتقل می شود که ممکن است برای اکثریت جامعه قابل درک نباشد، اما در یک گروه اجتماعی محدود که در آن از این اطلاعات استفاده می شود ضروری و قابل درک است.

راز - به دایره باریکی از مردم و از طریق کانال های بسته (ایمن) منتقل می شود.

شخصی (خصوصی) - مجموعه ای از اطلاعات در مورد یک فرد که موقعیت اجتماعی و انواع تعاملات اجتماعی را در جمعیت تعیین می کند.

بر اساس ارزش:

مرتبط - اطلاعات در یک زمان معین ارزشمند است.

قابل اعتماد - اطلاعات دریافت شده بدون تحریف؛

قابل درک - اطلاعاتی که به زبانی قابل درک برای شخصی که برای او در نظر گرفته شده است بیان می شود.

کامل - اطلاعات کافی برای تصمیم گیری یا درک درست؛

مفید - سودمندی اطلاعات توسط موضوعی که اطلاعات را دریافت کرده است، بسته به حجم امکانات برای استفاده از آن تعیین می شود.

ارزش اطلاعات در زمینه های مختلف دانش

در تئوری اطلاعات، امروزه سیستم ها، روش ها، رویکردها، ایده های بسیاری در حال توسعه هستند. با این حال، دانشمندان معتقدند که روندهای جدیدی به روندهای مدرن در نظریه اطلاعات اضافه می شود، ایده های جدیدی ظاهر می شود. به عنوان اثبات درستی مفروضات خود، آنها از ماهیت "زنده" و در حال توسعه علم استناد می کنند، اشاره می کنند که نظریه اطلاعات به طور شگفت انگیزی سریع و محکم در متنوع ترین حوزه های دانش بشری وارد می شود. نظریه اطلاعات در فیزیک، شیمی، زیست شناسی، پزشکی، فلسفه، زبان شناسی، آموزش، اقتصاد، منطق، علوم فنی و زیبایی شناسی نفوذ کرده است. به گفته خود متخصصان، دکترین اطلاعات که به دلیل نیازهای نظریه ارتباطات و سایبرنتیک به وجود آمد، از حد خود فراتر رفت. و اکنون، شاید ما حق داریم در مورد اطلاعات به عنوان یک مفهوم علمی صحبت کنیم که روشی نظری و اطلاعاتی را در اختیار محققان قرار می دهد که با آن می توانید به بسیاری از علوم در مورد طبیعت جاندار و بی جان، در مورد جامعه نفوذ کنید، که اجازه نمی دهد. فقط برای نگاه کردن به همه مشکلات از یک منظر جدید، بلکه برای دیدن چیزهای نادیده. به همین دلیل است که اصطلاح "اطلاعات" در زمان ما رایج شده است و به بخشی از مفاهیمی مانند سیستم اطلاعاتی، فرهنگ اطلاعاتی، حتی اخلاق اطلاعات تبدیل شده است.

بسیاری از رشته های علمی از نظریه اطلاعات برای تاکید بر جهت گیری جدید در علوم قدیمی استفاده می کنند. به عنوان مثال، جغرافیای اطلاعات، اقتصاد اطلاعات و حقوق اطلاعات این گونه به وجود آمدند. اما اصطلاح "اطلاعات" در ارتباط با پیشرفت آخرین فناوری رایانه، اتوماسیون کار ذهنی، توسعه ابزارهای جدید ارتباطی و پردازش اطلاعات و به ویژه با ظهور علم رایانه اهمیت فوق العاده ای یافته است. یکی از مهمترین وظایف تئوری اطلاعات، مطالعه ماهیت و ویژگی های اطلاعات، ایجاد روش هایی برای پردازش آن، به ویژه تبدیل طیف گسترده ای از اطلاعات مدرن به برنامه های رایانه ای است که با کمک آنها اتوماسیون کار ذهنی اتفاق می افتد - نوعی تقویت عقل و در نتیجه توسعه منابع فکری جامعه.

کلمه "اطلاعات" از کلمه لاتین informatio گرفته شده است که به معنای اطلاعات، شفاف سازی، آشنایی است. مفهوم "اطلاعات" در درس علوم کامپیوتر پایه است، اما نمی توان آن را از طریق مفاهیم "ساده" دیگر تعریف کرد. مفهوم "اطلاعات" در علوم مختلف به کار می رود و در هر علمی مفهوم "اطلاعات" با سیستم های مختلف مفاهیم مرتبط است. اطلاعات در زیست شناسی: زیست شناسی حیات وحش را مطالعه می کند و مفهوم «اطلاعات» با رفتار مناسب موجودات زنده مرتبط است. در موجودات زنده، اطلاعات با استفاده از اشیاء با طبیعت فیزیکی مختلف (حالت DNA) که به عنوان نشانه های الفبای زیستی در نظر گرفته می شوند، منتقل و ذخیره می شود. اطلاعات ژنتیکی به ارث می رسد و در تمام سلول های موجودات زنده ذخیره می شود. رویکرد فلسفی: اطلاعات تعامل، تأمل، شناخت است. رویکرد سایبرنتیک: اطلاعات ویژگی های سیگنال کنترلی است که از طریق یک خط ارتباطی ارسال می شود.

نقش اطلاعات در فلسفه

سنت گرایی امر ذهنی همیشه در تعاریف اولیه اطلاعات به عنوان مقولات، مفاهیم، ​​ویژگی های جهان مادی غالب بوده است. اطلاعات خارج از آگاهی ما وجود دارد و فقط می تواند در ادراک ما در نتیجه تعامل منعکس شود: بازتاب، خواندن، دریافت به شکل سیگنال، محرک. اطلاعات مانند تمام خواص ماده مادی نیست. اطلاعات به ترتیب زیر قرار می گیرند: ماده، مکان، زمان، قوام، عملکرد و غیره که مفاهیم اساسی بازتاب رسمی واقعیت عینی در توزیع و تنوع، تنوع و تجلی آن هستند. اطلاعات یک خاصیت ماده است و خصوصیات آن (حالت یا توانایی تعامل) و کمیت (اندازه گیری) آن را از طریق تعامل منعکس می کند.

از دیدگاه مادی، اطلاعات نظم و ترتیب اشیاء جهان مادی است. به عنوان مثال، ترتیب حروف بر روی یک ورق کاغذ بر اساس قوانین خاص، اطلاعات نوشته شده است. دنباله ای از نقاط چند رنگ بر روی یک ورق کاغذ با توجه به قوانین خاص اطلاعات گرافیکی است. ترتیب نت های موسیقی اطلاعات موسیقی است. ترتیب ژن ها در DNA اطلاعات ارثی است. ترتیب بیت ها در کامپیوتر اطلاعات کامپیوتری است و غیره. و غیره برای اجرای تبادل اطلاعات، وجود شرایط لازم و کافی الزامی است.

شرایط لازم:

وجود حداقل دو شیء مختلف از جهان مادی یا غیر مادی.

وجود اشیاء در ویژگی مشترک که به شما امکان می دهد اشیاء را به عنوان حامل اطلاعات شناسایی کنید.

اشیا دارای خاصیت خاصی هستند که به آنها اجازه می دهد اشیاء را از یکدیگر متمایز کنند.

وجود یک ویژگی فضایی که به شما امکان می دهد ترتیب اشیاء را تعیین کنید. به عنوان مثال، چیدمان اطلاعات نوشته شده روی کاغذ، ویژگی خاصی از کاغذ است که به حروف اجازه می دهد از چپ به راست و از بالا به پایین مرتب شوند.

تنها یک شرط کافی وجود دارد: حضور سوژه ای که قادر به تشخیص اطلاعات باشد. این یک فرد و جامعه انسانی، جوامع حیوانات، روبات ها و غیره است. یک پیام اطلاعاتی با انتخاب کپی از اشیاء از پایه و چیدمان این اشیاء در فضا به ترتیب معین ساخته می شود. طول پیام اطلاعاتی به عنوان تعداد کپی از اشیاء پایه تعریف می شود و همیشه به صورت یک عدد صحیح بیان می شود. لازم است بین طول یک پیام اطلاعاتی که همیشه به عنوان یک عدد صحیح اندازه گیری می شود و مقدار دانش موجود در یک پیام اطلاعاتی که در یک واحد اندازه گیری ناشناخته اندازه گیری می شود تمایز قائل شد. از دیدگاه ریاضی، اطلاعات دنباله ای از اعداد صحیح است که در یک بردار نوشته می شوند. اعداد، تعداد شی در پایه اطلاعات هستند. بردار، اطلاعات ثابت نامیده می شود، زیرا به ماهیت فیزیکی اشیاء پایه بستگی ندارد. یک پیام اطلاعاتی یکسان را می‌توان با حروف، کلمات، جملات، فایل‌ها، تصاویر، یادداشت‌ها، آهنگ‌ها، کلیپ‌های ویدیویی، هر ترکیبی از همه نام‌گذاری‌های قبلی بیان کرد.

نقش اطلاعات در فیزیک

اطلاعات اطلاعاتی در مورد دنیای اطراف (شیء، فرآیند، پدیده، رویداد) است که موضوع تحول (از جمله ذخیره سازی، انتقال و غیره) است و برای توسعه رفتار، تصمیم گیری، مدیریت یا یادگیری استفاده می شود.

ویژگی های اطلاعات به شرح زیر است:

این مهمترین منبع تولید مدرن است: نیاز به زمین، نیروی کار، سرمایه را کاهش می دهد، مصرف مواد خام و انرژی را کاهش می دهد. بنابراین، به عنوان مثال، با داشتن قابلیت آرشیو فایل های خود (یعنی داشتن چنین اطلاعاتی)، نمی توانید پولی را برای خرید فلاپی دیسک جدید خرج کنید.

اطلاعات به تولیدات جدید جان می بخشد. به عنوان مثال، اختراع پرتو لیزر باعث پیدایش و توسعه تولید دیسک های لیزری (نوری) شد.

اطلاعات یک کالا است و فروشنده اطلاعات پس از فروش آن را از دست نمی دهد. بنابراین، اگر دانش‌آموزی برنامه کلاس‌ها را در طول ترم به دوست خود اطلاع دهد، این داده‌ها را برای خود از دست نخواهد داد.

اطلاعات به منابع دیگر، به ویژه نیروی کار، ارزش بیشتری می بخشد. در واقع، یک کارگر با تحصیلات عالی بیشتر از یک کارگر با تحصیلات متوسطه ارزش دارد.

همانطور که از تعریف بر می آید، سه مفهوم همیشه با اطلاعات همراه است:

منبع اطلاعات آن عنصر دنیای اطراف (شیء، فرآیند، پدیده، رویداد) است که اطلاعاتی در مورد آن موضوع دگرگونی است. بنابراین، منبع اطلاعاتی که در حال حاضر خواننده این کتاب درسی دریافت می کند، علم کامپیوتر به عنوان حوزه فعالیت های انسانی است.

مصرف کننده اطلاعات آن عنصری از دنیای اطراف است که از اطلاعات (برای توسعه رفتار، تصمیم گیری، مدیریت یا یادگیری) استفاده می کند. مصرف کننده این اطلاعات خود خواننده است.

سیگنال یک حامل ماده است که اطلاعات را برای انتقال آن از منبع به مصرف کننده جمع آوری می کند. در این حالت سیگنال ماهیت الکترونیکی دارد. اگر دانش آموز این راهنما را در کتابخانه برد، همان اطلاعات روی کاغذ خواهد بود. وقتی دانش آموز آن را خوانده و به خاطر بسپارد، اطلاعات حامل دیگری - بیولوژیکی - زمانی که در حافظه دانش آموز "ثبت می شود" به دست می آورد.

سیگنال مهمترین عنصر در این مدار است. اشکال ارائه آن، و همچنین ویژگی های کمی و کیفی اطلاعات موجود در آن، که برای مصرف کننده اطلاعات مهم است، بعداً در این بخش از کتاب درسی مورد بحث قرار می گیرد. ویژگی های اصلی رایانه به عنوان ابزار اصلی که منبع اطلاعات را به یک سیگنال نگاشت می کند (لینک 1 در شکل) و سیگنال را برای مصرف کننده اطلاعات (لینک 2 در شکل) "به ارمغان می آورد" در بخش کامپیوتر آورده شده است. . ساختار رویه‌هایی که پیوندهای 1 و 2 را پیاده‌سازی می‌کنند و فرآیند اطلاعات را تشکیل می‌دهند موضوعی است که در بخش فرآیند اطلاعات مورد توجه قرار می‌گیرد.

اجسام جهان مادی در حالت تغییر مداوم هستند که با تبادل انرژی جسم با محیط مشخص می شود. تغییر در وضعیت یک شی همیشه منجر به تغییر در وضعیت جسم دیگری در محیط می شود. این پدیده صرف نظر از اینکه چگونه، کدام حالت های خاص و کدام اشیاء خاص تغییر کرده است، می تواند به عنوان یک انتقال سیگنال از یک شی به شی دیگر در نظر گرفته شود. تغییر وضعیت یک شی در هنگام ارسال سیگنال به آن، ثبت سیگنال نامیده می شود.

یک سیگنال یا دنباله ای از سیگنال ها پیامی را تشکیل می دهد که می تواند توسط گیرنده به شکلی یا دیگری و همچنین در یک حجم یا دیگری درک شود. اطلاعات در فیزیک اصطلاحی است که به طور کیفی مفاهیم «سیگنال» و «پیام» را تعمیم می دهد. اگر بتوان سیگنال‌ها و پیام‌ها را اندازه‌گیری کرد، می‌توان گفت که سیگنال‌ها و پیام‌ها واحدهای اندازه‌گیری مقدار اطلاعات هستند. پیام (سیگنال) توسط سیستم های مختلف به طور متفاوتی تفسیر می شود. به عنوان مثال، یک بوق طولانی و دو بوق کوتاه به ترتیب در اصطلاحات کد مورس حرف de (یا D) است، در اصطلاح بایوس از AWARD، یک نقص کارت گرافیک.

نقش اطلاعات در ریاضیات

در ریاضیات، نظریه اطلاعات (نظریه ارتباطات ریاضی) بخشی از ریاضیات کاربردی است که مفهوم اطلاعات، ویژگی های آن را تعریف می کند و روابط محدودی را برای سیستم های انتقال داده ایجاد می کند. بخش های اصلی تئوری اطلاعات عبارتند از کدگذاری منبع (کدگذاری فشرده) و کدگذاری کانال (نویز-ایمن). ریاضیات چیزی فراتر از یک رشته علمی است. این یک زبان واحد برای همه علوم ایجاد می کند.

موضوع تحقیق ریاضی اشیاء انتزاعی است: عدد، تابع، بردار، مجموعه و غیره. علاوه بر این، بیشتر آنها به صورت بدیهی (اکسیوم) معرفی می شوند، یعنی. بدون هیچ ارتباطی با مفاهیم دیگر و بدون هیچ تعریفی.

اطلاعات جزو موضوعات مطالعه ریاضی نیست. با این حال، کلمه "اطلاعات" در اصطلاحات ریاضی - اطلاعات شخصی و اطلاعات متقابل، مربوط به بخش انتزاعی (ریاضی) نظریه اطلاعات استفاده می شود. با این حال، در نظریه ریاضی، مفهوم "اطلاعات" به طور انحصاری با اشیاء انتزاعی - متغیرهای تصادفی مرتبط است، در حالی که در نظریه اطلاعات مدرن این مفهوم بسیار گسترده تر - به عنوان ویژگی اشیاء مادی در نظر گرفته می شود. ارتباط بین این دو اصطلاح یکسان غیر قابل انکار است. این دستگاه ریاضی اعداد تصادفی بود که توسط نویسنده نظریه اطلاعات کلود شانون استفاده شد. منظور او از اصطلاح «اطلاعات» چیزی بنیادی (تقلیل ناپذیر) است. نظریه شانون به طور شهودی فرض می کند که اطلاعات دارای محتوا است. اطلاعات عدم قطعیت کلی و آنتروپی اطلاعات را کاهش می دهد. مقدار اطلاعات موجود برای اندازه گیری. با این حال، او به محققان در مورد انتقال مکانیکی مفاهیم از نظریه خود به سایر حوزه های علم هشدار می دهد.

«جستجوی راه‌هایی برای به‌کارگیری نظریه اطلاعات در زمینه‌های دیگر علم به انتقال بی‌اهمیت اصطلاحات از یک حوزه علمی به حوزه دیگر خلاصه نمی‌شود. این جستجو در یک فرآیند طولانی ارائه فرضیه‌های جدید و تجربی آنها انجام می‌شود. تایید." K. شانون.

نقش اطلاعات در سایبرنتیک

بنیانگذار سایبرنتیک، نوربرت وینر، در مورد اطلاعات به شرح زیر صحبت کرد:

اطلاعات ماده یا انرژی نیست، اطلاعات اطلاعات است. "اما تعریف اولیه اطلاعاتی که او در چندین کتاب خود ارائه کرده است به شرح زیر است: اطلاعات نامی از محتوایی است که ما از دنیای خارج دریافت کرده ایم و در فرآیند انطباق با خود داریم. و احساسات ما

اطلاعات مفهوم اساسی سایبرنتیک است، همانطور که اطلاعات اقتصادی مفهوم اساسی سایبرنتیک اقتصادی است.

تعاریف زیادی از این اصطلاح وجود دارد، آنها پیچیده و متناقض هستند. بدیهی است که دلیل آن این است که علوم مختلف با سایبرنتیک به عنوان یک پدیده سروکار دارند و سایبرنتیک تنها جوانترین آنهاست. I. - موضوع مطالعه علومی مانند علم مدیریت، آمار ریاضی، ژنتیک، نظریه رسانه های جمعی I. (مطبوعات، رادیو، تلویزیون)، علوم کامپیوتر، که به مسائل علمی و فنی من می پردازد. و غیره سرانجام، اخیراً فیلسوفان علاقه زیادی به مسائل بازتاب نشان می دهند: آنها تمایل دارند بازتاب را به عنوان یکی از ویژگی های اساسی جهانی ماده که با مفهوم بازتاب مرتبط است، در نظر بگیرند. با تمام تفاسیر مفهوم I.، وجود دو شی را فرض می کند: منبع I. و مصرف کننده (گیرنده) I. انتقال I. از یکی به دیگری با کمک سیگنال هایی انجام می شود که به طور کلی انجام می شود. صحبت کردن، ممکن است هیچ ارتباط فیزیکی با معنای آن نداشته باشد: این رابطه با توافق تعیین می شود. مثلاً ضربه به زنگ وچه به این معنی بود که باید در میدان تجمع کرد، اما برای کسانی که از این دستور اطلاعی نداشتند به هیچ من اطلاعی نداد.

در وضعیت ناقوس شام، شخص درگیر در توافق در مورد معنای علامت می داند که در حال حاضر دو گزینه می تواند وجود داشته باشد: شام برگزار می شود یا نه. یا به زبان نظریه I. یک رویداد نامعین (veche) دو نتیجه دارد. سیگنال دریافتی منجر به کاهش عدم اطمینان می شود: فرد اکنون می داند که رویداد (veche) تنها یک نتیجه دارد - آن اتفاق خواهد افتاد. اما اگر از قبل معلوم بود که وچه در فلان ساعت برگزار می شود، زنگ چیز جدیدی را اعلام نمی کرد. از این نتیجه می شود که هرچه احتمال کمتری (یعنی غیرمنتظره تر) پیام کمتر باشد، I. بیشتری در آن وجود دارد، و بالعکس، احتمال بیشتری وجود دارد که نتیجه قبل از رویداد، I. کمتری حاوی سیگنال باشد. تقریباً چنین استدلالی در دهه 40 انجام شد. قرن 20 به ظهور یک نظریه آماری، یا «کلاسیک» از I.، که مفهوم I. را از طریق اندازه گیری کاهش عدم قطعیت دانش در مورد انجام یک رویداد تعریف می کند (چنین اندازه گیری آنتروپی نامیده می شود). N. Wiener، K. Shannon و دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی A. N. Kolmogorov، V. A. Kotelnikov و دیگران در خاستگاه این علم ایستادند. ظرفیت ذخیره سازی دستگاه های I. و غیره، که به عنوان یک محرک قدرتمند برای توسعه سایبرنتیک به عنوان یک ابزار عمل کرد. علم و فناوری محاسبات الکترونیکی به عنوان یک کاربرد عملی از دستاوردهای سایبرنتیک.

همانطور که برای تعریف ارزش، مفید بودن I. برای گیرنده، هنوز بسیاری از موارد حل نشده، نامشخص وجود دارد. اگر از نیازهای مدیریت اقتصادی و در نتیجه سایبرنتیک اقتصادی پیش برویم، اطلاعات را می‌توان به کلیه اطلاعات، دانش، پیام‌هایی که به حل یک مشکل مدیریتی خاص کمک می‌کند (یعنی کاهش عدم قطعیت نتایج آن) تعریف کرد. سپس برخی از احتمالات برای ارزیابی I. باز می شود: هر چه زودتر یا با هزینه کمتر به حل مشکل منجر شود مفیدتر، ارزشمندتر است. مفهوم I. به مفهوم داده نزدیک است. با این حال، بین آنها تفاوت وجود دارد: داده ها سیگنال هایی هستند که هنوز باید از آنها استخراج شود.

فرآیند انتقال آنها از منبع به مصرف کننده و درک به عنوان I. را می توان به عنوان عبور از سه فیلتر در نظر گرفت:

فیزیکی یا آماری (محدودیت کمی صرف در پهنای باند کانال، صرف نظر از محتوای داده ها، یعنی از نظر نحوی).

معنایی (انتخاب داده هایی که می تواند توسط گیرنده درک شود، یعنی با اصطلاحنامه دانش او مطابقت دارد).

عملگرا (انتخاب از میان اطلاعات درک شده از آنهایی که برای حل یک مسئله مفید هستند).

این به خوبی در نمودار برگرفته از کتاب اطلاعات اقتصادی E. G. Yasin نشان داده شده است. بر این اساس، سه جنبه از مطالعه مسائل I. متمایز می شود - نحوی، معنایی، و عملی.

با توجه به محتوای آن، I. به زیرمجموعه های اجتماعی-سیاسی، اجتماعی-اقتصادی (شامل I. اقتصادی)، علمی و فنی و غیره تقسیم می شود. به عنوان یک قاعده، به دلیل نزدیکی مفاهیم، ​​طبقه بندی داده ها به همین ترتیب ساخته می شوند. به عنوان مثال، I. به استاتیک (ثابت) و پویا (متغیر)، و داده ها در همان زمان - به ثابت ها و متغیرها تقسیم می شود. تقسیم دیگر اولیه، مشتق، خروجی I. است (داده ها به همین ترتیب طبقه بندی می شوند). بخش سوم I. مدیریت و اطلاع رسانی است. چهارم زائد، مفید و نادرست است. پنجم - کامل (مستمر) و گزینشی. این ایده وینر نشانه مستقیمی از عینیت اطلاعات می دهد، به عنوان مثال. وجود آن در طبیعت مستقل از آگاهی (ادراک) انسان است.

سایبرنتیک مدرن اطلاعات عینی را به عنوان ویژگی عینی اشیاء و پدیده‌های مادی برای ایجاد حالت‌های مختلفی تعریف می‌کند که از یک شی (فرآیند) به شی دیگر از طریق فعل و انفعالات اساسی ماده منتقل می‌شوند و در ساختار آن نقش می‌بندند. یک سیستم مادی در سایبرنتیک مجموعه ای از اشیاء در نظر گرفته می شود که خود می توانند در حالت های مختلف باشند، اما وضعیت هر یک از آنها توسط حالات سایر اشیاء در سیستم تعیین می شود.

در طبیعت، مجموعه ای از حالت های سیستم اطلاعات است، حالات خود کد اولیه یا کد منبع هستند. بنابراین، هر سیستم مادی منبعی از اطلاعات است. سایبرنتیک اطلاعات ذهنی (معنی) را به عنوان معنا یا محتوای یک پیام تعریف می کند.

نقش اطلاعات در علوم کامپیوتر

موضوع علم دقیقاً داده ها است: روش های ایجاد، ذخیره سازی، پردازش و انتقال آنها. محتوا (همچنین: "پر کردن" (در متن)، "محتوای سایت") - اصطلاحی به معنای همه انواع اطلاعات (چه متنی و چه چند رسانه ای - تصاویر، صدا، ویدئو) که محتوا را تشکیل می دهد (تجسم شده، برای بازدید کننده، محتوای) وب سایت. برای جدا کردن مفهوم اطلاعاتی که ساختار داخلی صفحه / سایت (کد) را تشکیل می دهد، از اطلاعاتی که در نهایت روی صفحه نمایش داده می شود، استفاده می شود.

کلمه "اطلاعات" از کلمه لاتین informatio گرفته شده است که به معنای اطلاعات، شفاف سازی، آشنایی است. مفهوم "اطلاعات" در درس علوم کامپیوتر پایه است، اما نمی توان آن را از طریق مفاهیم "ساده" دیگر تعریف کرد.

رویکردهای زیر برای تعریف اطلاعات قابل تشخیص است:

سنتی (معمولی) - در علوم رایانه استفاده می شود: اطلاعات، اطلاعات، دانش، پیام هایی در مورد وضعیت اموری است که شخص از دنیای خارج با کمک حواس (بینایی، شنوایی، چشایی، بویایی، لامسه) دریافت می کند.

احتمالاتی - مورد استفاده در نظریه اطلاعات: اطلاعات اطلاعاتی است درباره اشیاء و پدیده های محیط، پارامترها، خصوصیات و حالت آنها که از میزان عدم قطعیت و ناقص بودن دانش در مورد آنها می کاهد.

اطلاعات به صورت نمادین (نشانه) ذخیره، انتقال و پردازش می شود. همان اطلاعات را می توان به اشکال مختلف ارائه کرد:

نوشته امضایی، متشکل از علائم مختلف، که در میان آنها علامت نمادین به صورت متن، اعداد، ویژه وجود دارد. شخصیت ها؛ گرافیکی; جدولی و غیره؛

شکل ژست ها یا سیگنال ها؛

شکل شفاهی (مکالمه).

ارائه اطلاعات با کمک زبان ها به عنوان سیستم های نشانه ای انجام می شود که بر اساس الفبای خاصی ساخته شده اند و قوانینی برای انجام عملیات روی علائم دارند. زبان یک سیستم نشانه معین برای نمایش اطلاعات است. وجود داشته باشد:

زبان‌های طبیعی، زبان‌هایی هستند که به صورت گفتاری و نوشتاری صحبت می‌شوند. در برخی موارد، زبان گفتاری را می توان با زبان حالات چهره و حرکات، زبان علائم خاص (به عنوان مثال، علائم جاده) جایگزین کرد.

زبان‌های رسمی زبان‌های ویژه‌ای برای حوزه‌های مختلف فعالیت‌های انسانی هستند که با الفبای کاملاً ثابت، قوانین سخت‌گیرانه‌تر دستور زبان و نحو مشخص می‌شوند. اینها زبان موسیقی (نت)، زبان ریاضیات (اعداد، علائم ریاضی)، سیستم های اعداد، زبان های برنامه نویسی و غیره هستند. در قلب هر زبانی الفبا است - مجموعه ای از نمادها / نشانه ها. تعداد کل نمادها در یک الفبا را اصلی بودن الفبا می گویند.

حامل های اطلاعات یک رسانه یا بدن فیزیکی برای انتقال، ذخیره و بازتولید اطلاعات هستند. (اینها سیگنال های الکتریکی، نوری، حرارتی، صوتی، رادیویی، دیسک های مغناطیسی و لیزری، نشریات چاپی، عکس ها و غیره هستند.)

فرآیندهای اطلاعاتی فرآیندهای مرتبط با دریافت، ذخیره سازی، پردازش و انتقال اطلاعات (یعنی اقدامات انجام شده با اطلاعات) هستند. آن ها اینها فرآیندهایی هستند که طی آن محتوای اطلاعات یا شکل ارائه آن تغییر می کند.

برای اطمینان از فرآیند اطلاعات، یک منبع اطلاعات، یک کانال ارتباطی و یک مصرف کننده اطلاعات مورد نیاز است. منبع اطلاعات را ارسال می کند (می فرستد) و گیرنده آن را دریافت می کند (درک). اطلاعات ارسال شده از منبع به گیرنده با استفاده از یک سیگنال (کد) به دست می آید. تغییر سیگنال به شما امکان می دهد اطلاعات را دریافت کنید.

اطلاعات به عنوان یک هدف تبدیل و استفاده، با ویژگی های زیر مشخص می شود:

نحو خاصیتی است که نحوه ارائه اطلاعات در یک حامل (در یک سیگنال) را تعیین می کند. بنابراین، این اطلاعات با استفاده از یک فونت خاص در رسانه های الکترونیکی ارائه می شود. در اینجا می توانید پارامترهای ارائه اطلاعات مانند سبک و رنگ فونت، اندازه آن، فاصله خطوط و غیره را نیز در نظر بگیرید. انتخاب پارامترهای مورد نیاز به عنوان ویژگی های نحوی بدیهی است که با روش تبدیل پیشنهادی تعیین می شود. به عنوان مثال، برای یک فرد کم بینا، اندازه و رنگ فونت ضروری است. اگر قصد دارید این متن را از طریق اسکنر وارد رایانه کنید، اندازه کاغذ مهم است.

Semantics خاصیتی است که معنای اطلاعات را مطابقت سیگنال با دنیای واقعی تعریف می کند. بنابراین، معناشناسی سیگنال "علم کامپیوتر" در تعریفی است که قبلا ارائه شد. معناشناسی را می توان به عنوان توافقی در نظر گرفت که برای مصرف کننده اطلاعات در مورد معنای هر سیگنال (به اصطلاح قانون تفسیر) شناخته شده است. به عنوان مثال، این معناشناسی سیگنال ها است که توسط یک راننده مبتدی مطالعه می شود که قوانین جاده را مطالعه می کند و علائم جاده را یاد می گیرد (در این مورد، علائم خود به عنوان سیگنال عمل می کنند). معناشناسی کلمات (سیگنال ها) توسط زبان آموز هر زبان خارجی یاد می شود. می توان گفت که منظور از آموزش علوم کامپیوتر، مطالعه معنایی سیگنال های مختلف است - ماهیت مفاهیم کلیدی این رشته.

عمل شناسی خاصیتی است که تأثیر اطلاعات بر رفتار مصرف کننده را تعیین می کند. بنابراین عملی بودن اطلاعات دریافتی توسط خواننده این راهنمای مطالعه، حداقل گذراندن موفقیت آمیز آزمون علوم کامپیوتر است. من می خواهم باور کنم که عمل شناسی این اثر به این محدود نمی شود و در خدمت آموزش بیشتر و فعالیت حرفه ای خواننده خواهد بود.

لازم به ذکر است که سیگنال های نحو مختلف می توانند معنایی یکسان داشته باشند. به عنوان مثال، سیگنال های "کامپیوتر" و "کامپیوتر" به معنای وسیله الکترونیکی برای تبدیل اطلاعات است. در این مورد، معمولاً از مترادف سیگنال صحبت می شود. از سوی دیگر، یک سیگنال (یعنی اطلاعات با یک خاصیت نحوی) می تواند کاربردهای متفاوتی برای مصرف کنندگان و معنایی متفاوت داشته باشد. بنابراین، یک علامت جاده، که به عنوان "آجر" شناخته می شود و دارای معنایی کاملاً مشخص است ("ورود ممنوع")، به معنای ممنوعیت ورود یک راننده است، اما به هیچ وجه بر عابر پیاده تأثیر نمی گذارد. در عین حال، سیگنال "کلید" می تواند معنای متفاوتی داشته باشد: کلید سه گانه، کلید فنری، کلیدی برای باز کردن قفل، کلیدی که در علوم کامپیوتر برای رمزگذاری سیگنال به منظور محافظت از آن در برابر دسترسی غیرمجاز استفاده می شود. در این مورد، ما از همنامی سیگنال صحبت می کنیم). سیگنال هایی وجود دارد - متضادهایی که معنای مخالف دارند. مثلاً «سرد» و «گرم»، «سریع» و «کند» و غیره.

موضوع مطالعه علم انفورماتیک دقیقاً داده ها است: روش های ایجاد، ذخیره سازی، پردازش و انتقال آنها. و خود اطلاعات ثبت شده در داده ها، معنای معنی دار آن مورد توجه کاربران سیستم های اطلاعاتی است که متخصص در علوم و زمینه های مختلف فعالیت هستند: یک پزشک به اطلاعات پزشکی علاقه مند است، یک زمین شناس به اطلاعات زمین شناسی علاقه مند است، یک کارآفرین علاقه مند است. علاقه مند به اطلاعات تجاری و غیره (از جمله یک دانشمند کامپیوتر که به اطلاعات در مورد کار با داده ها علاقه دارد).

نشانه شناسی - علم اطلاعات

اطلاعات بدون دریافت، پردازش، انتقال و غیره یعنی خارج از چارچوب تبادل اطلاعات قابل تصور نیست. تمام اعمال تبادل اطلاعات به وسیله نمادها یا نشانه هایی انجام می شود که با کمک آنها یک سیستم بر دیگری تأثیر می گذارد. بنابراین، اصلی ترین علمی که به مطالعه اطلاعات می پردازد، نشانه شناسی - علم نشانه ها و نظام های نشانه ای در طبیعت و جامعه (نظریه نشانه ها) است. در هر عمل تبادل اطلاعات، می توان سه نفر از «شرکت کنندگان»، سه عنصر را یافت: یک نشانه، یک شی که مشخص می کند و یک گیرنده (کاربر) علامت.

بسته به روابطی که بین عناصر در نظر گرفته می شود، نشانه شناسی به سه بخش نحوی، معناشناسی و عمل شناسی تقسیم می شود. نحو به مطالعه نشانه ها و روابط بین آنها می پردازد. در عین حال، از محتوای نشانه و از اهمیت عملی آن برای گیرنده انتزاع می کند. معناشناسی رابطه بین نشانه ها و اشیایی را که تعیین می کنند مطالعه می کند، در حالی که از گیرنده نشانه ها و ارزش دومی انتزاع می کند: برای او. واضح است که مطالعه الگوهای بازنمایی معنایی اشیاء در نشانه ها بدون در نظر گرفتن و استفاده از الگوهای کلی ساخت هر نظام نشانه ای مورد مطالعه نحوی غیرممکن است. عمل شناسی رابطه بین نشانه ها و کاربران آنها را مطالعه می کند. در چارچوب عمل شناسی، همه عواملی که یک عمل تبادل اطلاعات را از دیگری متمایز می کند، همه سؤالات نتایج عملی استفاده از اطلاعات و ارزش آن برای گیرنده مورد مطالعه قرار می گیرد.

در عین حال، بسیاری از جنبه های رابطه نشانه ها بین خود و با اشیایی که تعیین می کنند، ناگزیر تحت تأثیر قرار می گیرند. بنابراین، سه بخش نشانه‌شناسی با سه سطح انتزاع (انحراف) از ویژگی‌های اعمال خاص تبادل اطلاعات مطابقت دارد. مطالعه اطلاعات در تمام تنوع آن با سطح عملگرایانه مطابقت دارد. با انحراف از دریافت کننده اطلاعات، حذف او از توجه، به مطالعه آن در سطح معنایی می رویم. با انحراف از محتوای نشانه ها، تحلیل اطلاعات به سطح نحوی منتقل می شود. چنین نفوذ متقابل بخش های اصلی نشانه شناسی، مرتبط با سطوح مختلف انتزاع، را می توان با استفاده از طرح "سه بخش نشانه شناسی و رابطه آنها" نشان داد. اندازه گیری اطلاعات به ترتیب در سه بعد نحوی، معنایی و عملی انجام می شود. نیاز به چنین اندازه گیری متفاوتی از اطلاعات، همانطور که در زیر نشان داده خواهد شد، توسط تمرین طراحی و سازماندهی کار سیستم های اطلاعاتی دیکته می شود. یک وضعیت تولید معمولی را در نظر بگیرید.

در پایان شیفت، برنامه ریز سایت داده هایی را در مورد اجرای برنامه تولید آماده می کند. این داده ها به مرکز اطلاعات و محاسبات (ICC) شرکت ارسال می شود و در آنجا پردازش می شود و در قالب گزارش وضعیت تولید در لحظه جاری برای مدیران صادر می شود. بر اساس داده های دریافتی، مدیر فروشگاه تصمیم می گیرد برنامه تولید را برای دوره برنامه ریزی بعدی تغییر دهد و یا اقدامات سازمانی دیگری را انجام دهد. بدیهی است که برای رئیس فروشگاه، میزان اطلاعاتی که خلاصه حاوی آن است، به میزان تأثیر اقتصادی دریافتی از استفاده از آن در تصمیم‌گیری، به میزان مفید بودن اطلاعات بستگی دارد. برای برنامه ریز سایت، میزان اطلاعات موجود در همان پیام با توجه به صحت مطابقت آن با وضعیت واقعی سایت و میزان شگفتی حقایق گزارش شده تعیین می شود. هرچه غیر منتظره تر باشند، سریعتر باید آنها را به مدیریت گزارش دهید، اطلاعات بیشتری در این پیام وجود دارد. برای کارمندان ITC، تعداد کاراکترها، طول پیام حامل اطلاعات از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا زمان بارگیری تجهیزات کامپیوتری و کانال های ارتباطی را تعیین می کند. در عین حال، نه سودمندی اطلاعات و نه معیار کمی ارزش معنایی اطلاعات عملاً برای آنها جالب نیست.

طبیعتاً هنگام سازماندهی یک سیستم مدیریت تولید، ساخت مدل هایی برای انتخاب راه حل، از مفید بودن اطلاعات به عنوان معیاری برای محتوای اطلاعاتی پیام ها استفاده خواهیم کرد. هنگام ساختن یک سیستم حسابداری و گزارشگری که مدیریت داده ها را در مورد روند تولید فراهم می کند، جدید بودن اطلاعات دریافتی باید به عنوان معیاری برای میزان اطلاعات در نظر گرفته شود. سازماندهی رویه ها برای پردازش مکانیکی اطلاعات مستلزم اندازه گیری حجم پیام ها در قالب تعداد کاراکترهای در حال پردازش است. این سه رویکرد اساساً متفاوت برای اندازه‌گیری اطلاعات، با یکدیگر در تضاد یا حذف نیستند. در مقابل، با اندازه‌گیری اطلاعات در مقیاس‌های مختلف، امکان ارزیابی کامل‌تر و جامع‌تر محتوای اطلاعاتی هر پیام و سازماندهی کارآمدتر سیستم مدیریت تولید را فراهم می‌کنند. با توجه به بیان مناسب پروفسور. نه. کوبرینسکی، وقتی صحبت از سازماندهی منطقی جریان اطلاعات می شود، کمیت، تازگی، سودمندی اطلاعات به اندازه کمیت، کیفیت و هزینه محصولات در تولید به هم مرتبط است.

اطلاعات در دنیای مادی

اطلاعات یکی از مفاهیم کلی مرتبط با ماده است. اطلاعات در هر شیء مادی به شکل انواع حالت های آن وجود دارد و در فرآیند تعامل آنها از شیء به شیء دیگر منتقل می شود. وجود اطلاعات به عنوان یک ویژگی عینی ماده به طور منطقی از خواص اساسی شناخته شده ماده - ساختار، تغییر مداوم (حرکت) و تعامل اجسام مادی ناشی می شود.

ساختار ماده به صورت تجزیه درونی یکپارچگی، نظم منظم اتصال عناصر در ترکیب کل ظاهر می شود. به عبارت دیگر، هر جسم مادی، از ذره زیر اتمی جهان متا (بیگ بنگ) به عنوان یک کل، سیستمی از زیرسیستم های به هم پیوسته است. اجسام مادی در نتیجه حرکت مداوم، که در معنای وسیع به عنوان حرکت در فضا و توسعه در زمان درک می شود، حالات خود را تغییر می دهند. وضعیت اشیا نیز هنگام تعامل با اشیاء دیگر تغییر می کند. مجموعه ای از حالات سیستم مادی و تمامی زیرسیستم های آن نشان دهنده اطلاعات مربوط به سیستم است.

به بیان دقیق، به دلیل عدم قطعیت، بی نهایت، ویژگی های ساختاری، مقدار اطلاعات عینی در هر شی مادی بی نهایت است. این اطلاعات کامل نامیده می شود. با این حال، می توان سطوح ساختاری را با مجموعه های محدودی از حالت ها جدا کرد. اطلاعاتی که در سطح ساختاری با تعداد محدودی حالت وجود دارد خصوصی نامیده می شود. برای اطلاعات خصوصی، معنی مفهوم مقدار اطلاعات است.

از نمایش فوق، انتخاب واحد اندازه گیری برای مقدار اطلاعات به صورت منطقی و ساده دنبال می شود. سیستمی را تصور کنید که می تواند تنها در دو حالت احتمالی یکسان باشد. بیایید به یکی از آنها کد "1" و به دیگری "0" اختصاص دهیم. این حداقل مقدار اطلاعاتی است که سیستم می تواند داشته باشد. واحد اندازه گیری اطلاعات است و بیت نامیده می شود. روش ها و واحدهای دیگری برای اندازه گیری مقدار اطلاعات وجود دارد که تعریف آنها دشوارتر است.

بسته به شکل مادی حامل، اطلاعات می تواند دو نوع اصلی باشد - آنالوگ و گسسته. اطلاعات آنالوگ در زمان به طور مداوم تغییر می کند و مقادیر را از زنجیره ای از مقادیر می گیرد. اطلاعات گسسته در برخی از مقاطع زمانی تغییر می کند و مقادیری را از مجموعه ای از مقادیر خاص می گیرد. هر شیء یا فرآیند مادی منبع اصلی اطلاعات است. تمام حالت های ممکن آن کد منبع اطلاعات را تشکیل می دهد. مقدار لحظه ای حالت ها به عنوان نماد ("حرف") این کد نشان داده می شود. برای اینکه اطلاعات به عنوان گیرنده از یک شی به شی دیگر منتقل شود، لازم است که نوعی حامل ماده میانی وجود داشته باشد که با منبع تعامل داشته باشد. چنین حامل هایی در طبیعت، به عنوان یک قاعده، به سرعت در حال انتشار فرآیندهای ساختار موج هستند - تابش کیهانی، گاما و اشعه ایکس، امواج الکترومغناطیسی و صوتی، پتانسیل (و شاید هنوز امواج کشف نشده) میدان گرانشی. هنگامی که تابش الکترومغناطیسی با یک جسم تعامل می کند، طیف آن در نتیجه جذب یا بازتاب تغییر می کند، به عنوان مثال. شدت برخی از طول موج ها تغییر می کند. هارمونیک ارتعاشات صوت نیز در جریان فعل و انفعالات با اجسام تغییر می کند. اطلاعات در طول تعامل مکانیکی نیز منتقل می شود، اما تعامل مکانیکی، به عنوان یک قاعده، منجر به تغییرات زیادی در ساختار اشیا (تا تخریب آنها) می شود و اطلاعات به شدت مخدوش می شود. تحریف اطلاعات در حین انتقال آن را اطلاعات غلط می گویند.

انتقال اطلاعات منبع به ساختار حامل را رمزگذاری می گویند. در این حالت کد منبع به کد حامل تبدیل می شود. حاملی که کد منبع آن به صورت کد حامل به آن منتقل شده است سیگنال نامیده می شود. گیرنده سیگنال مجموعه ای از حالت های ممکن خود را دارد که به آن کد گیرنده می گویند. سیگنال، در تعامل با شی دریافت کننده، حالات خود را تغییر می دهد. فرآیند تبدیل کد سیگنال به کد گیرنده رمزگشایی نامیده می شود، انتقال اطلاعات از منبع به گیرنده را می توان به عنوان تبادل اطلاعات در نظر گرفت. تعامل اطلاعات اساساً با سایر تعاملات متفاوت است. با تمام فعل و انفعالات دیگر اشیاء مادی، تبادل ماده و (یا) انرژی وجود دارد. در این حالت یکی از اجسام ماده یا انرژی را از دست می دهد در حالی که دیگری آنها را دریافت می کند. این خاصیت فعل و انفعالات تقارن نامیده می شود. در طول تعامل اطلاعات، گیرنده اطلاعات را دریافت می کند و منبع آن را از دست نمی دهد. تعامل اطلاعاتی متقارن نیست، اطلاعات عینی خود مادی نیست، یک ویژگی ماده است، مانند ساختار، حرکت، و به شکل کدهای آن بر روی حامل های مادی وجود دارد.

اطلاعات در حیات وحش

حیات وحش پیچیده و متنوع است. منابع و دریافت کنندگان اطلاعات موجود در آن موجودات زنده و سلول های آنها هستند. ارگانیسم دارای تعدادی ویژگی است که آن را از اجسام مادی بی جان متمایز می کند.

اصلی:

تبادل مداوم ماده، انرژی و اطلاعات با محیط زیست؛

تحریک پذیری، توانایی بدن برای درک و پردازش اطلاعات در مورد تغییرات در محیط و محیط داخلی بدن؛

تحریک پذیری، توانایی پاسخ به عمل محرک ها؛

خود سازماندهی، به صورت تغییراتی در بدن برای سازگاری با شرایط محیطی آشکار می شود.

ارگانیسم که به عنوان یک سیستم در نظر گرفته می شود، دارای ساختار سلسله مراتبی است. این ساختار، نسبت به خود ارگانیسم، به سطوح داخلی تقسیم می شود: مولکولی، سلولی، سطح اندام ها، و در نهایت، خود ارگانیسم. با این حال، ارگانیسم با سیستم‌های زنده ارگانیسمی نیز تعامل دارد که سطوح آن جمعیت، اکوسیستم و کل طبیعت زنده (زیست کره) است. نه تنها ماده و انرژی جریان دارد، بلکه اطلاعات نیز بین همه این سطوح جریان دارد، تعاملات اطلاعاتی در طبیعت زنده مانند طبیعت بی جان اتفاق می افتد. در عین حال، حیات وحش در فرآیند تکامل، منابع، حامل و گیرندگان اطلاعات بسیار متنوعی را ایجاد کرده است.

واکنش به تأثیرات دنیای بیرونی در همه موجودات آشکار می شود، زیرا به دلیل تحریک پذیری است. در موجودات بالاتر، سازگاری با محیط یک فعالیت پیچیده است که تنها با اطلاعات کافی کامل و به موقع در مورد محیط موثر است. دریافت کننده اطلاعات از محیط بیرونی اندام های حسی هستند که شامل بینایی، شنوایی، بویایی، چشایی، لامسه و دستگاه دهلیزی است. در ساختار درونی موجودات، گیرنده های داخلی متعددی در ارتباط با سیستم عصبی وجود دارد. سیستم عصبی از نورون هایی تشکیل شده است که فرآیندهای آنها (آکسون ها و دندریت ها) مشابه کانال های انتقال اطلاعات هستند. اندام های اصلی که اطلاعات را در مهره داران ذخیره و پردازش می کنند، نخاع و مغز هستند. با توجه به ویژگی های اندام های حسی، اطلاعات درک شده توسط بدن را می توان به صورت بینایی، شنوایی، چشایی، بویایی و لامسه طبقه بندی کرد.

با قرار گرفتن بر روی شبکیه چشم انسان، سیگنال به روشی خاص سلول های تشکیل دهنده آن را تحریک می کند. تکانه های عصبی سلول ها از طریق آکسون ها به مغز منتقل می شود. مغز این احساس را به شکل ترکیب خاصی از حالات نورون های سازنده خود به یاد می آورد. (ادامه مثال - در بخش "اطلاعات در جامعه بشری"). مغز با انباشت اطلاعات، یک مدل اطلاعاتی متصل از دنیای اطراف را بر روی ساختار خود ایجاد می کند. در طبیعت زنده، برای یک ارگانیسم - گیرنده اطلاعات، یک ویژگی مهم در دسترس بودن آن است. میزان اطلاعاتی که سیستم عصبی انسان هنگام خواندن متون قادر است به مغز ارسال کند تقریباً 1 بیت در 1/16 ثانیه است.

مطالعه موجودات به دلیل پیچیدگی آنها مختل شده است. انتزاع ساختار به عنوان یک مجموعه ریاضی، قابل قبول برای اشیای بی جان، به سختی برای یک موجود زنده قابل قبول است، زیرا برای ایجاد یک مدل انتزاعی کم و بیش کافی از یک موجود زنده، لازم است تمام سطوح سلسله مراتبی را در نظر بگیریم. ساختار آن بنابراین، معرفی معیاری برای میزان اطلاعات دشوار است. تعیین روابط بین اجزای سازه بسیار دشوار است. اگر معلوم شود که منبع اطلاعات کدام اندام است، پس سیگنال چیست و گیرنده چیست؟

قبل از ظهور رایانه ها، زیست شناسی، که با مطالعه موجودات زنده سروکار دارد، فقط از جنبه کیفی استفاده می کرد، یعنی. مدل های توصیفی در یک مدل کیفی، در نظر گرفتن پیوندهای اطلاعاتی بین اجزای سازه عملاً غیرممکن است. فناوری محاسبات الکترونیکی امکان استفاده از روش‌های جدید را در تحقیقات بیولوژیکی، به‌ویژه روش مدل‌سازی ماشینی، که شامل توصیف ریاضی پدیده‌ها و فرآیندهای شناخته‌شده در بدن، اضافه کردن فرضیه‌هایی درباره برخی فرآیندهای ناشناخته به آن‌ها و محاسبه می‌شود را ممکن ساخته است. انواع احتمالی رفتار بدن گزینه های به دست آمده با رفتار واقعی ارگانیسم مقایسه می شوند که به شما امکان می دهد صحت یا نادرستی فرضیه های ارائه شده را تعیین کنید. در چنین مدل هایی می توان تعامل اطلاعاتی را نیز در نظر گرفت. فرآیندهای اطلاعاتی بسیار پیچیده هستند که وجود خود حیات را تضمین می کنند. و اگرچه به طور شهودی واضح است که این ویژگی مستقیماً با تشکیل، ذخیره و انتقال اطلاعات کامل در مورد ساختار بدن مرتبط است، توصیف انتزاعی از این پدیده برای مدتی غیرممکن به نظر می رسید. با این حال، فرآیندهای اطلاعاتی که وجود این ویژگی را تضمین می کند تا حدی از طریق رمزگشایی کد ژنتیکی و خواندن ژنوم موجودات مختلف آشکار شده است.

اطلاعات در جامعه انسانی

رشد ماده در فرآیند حرکت به سمت پیچیدگی ساختار اشیاء مادی است. یکی از پیچیده ترین ساختارها مغز انسان است. تا اینجا، این تنها ساختاری است که برای ما شناخته شده است که دارای خاصیتی است که خود انسان آن را آگاهی می نامد. در صحبت از اطلاعات، ما به عنوان موجودات متفکر، پیشینی به این معناست که اطلاعات، علاوه بر حضور در قالب سیگنال هایی که دریافت می کنیم، نوعی معنا نیز دارد. شخص با شکل دادن مدلی از دنیای اطراف به عنوان مجموعه ای به هم پیوسته از مدل های اشیاء و فرآیندهای آن، از مفاهیم معنایی استفاده می کند نه اطلاعات. معنا جوهر هر پدیده ای است که با خود منطبق نیست و آن را با بستر وسیع تری از واقعیت پیوند می دهد. خود این کلمه مستقیماً نشان می دهد که محتوای معنایی اطلاعات فقط توسط گیرندگان متفکر اطلاعات می تواند شکل بگیرد. در جامعه بشری، این خود اطلاعات نیست که اهمیت تعیین کننده ای پیدا می کند، بلکه محتوای معنایی آن است.

مثال (ادامه دارد). با تجربه چنین احساسی، فرد مفهوم "گوجه فرنگی" را به جسم و مفهوم "رنگ قرمز" را به حالت آن اختصاص می دهد. علاوه بر این، آگاهی او ارتباط را ثابت می کند: "گوجه فرنگی" - "قرمز". این معنای سیگنال دریافتی است. (مثال ادامه داد: در ادامه این بخش). توانایی مغز در ایجاد مفاهیم معنایی و ارتباطات بین آنها اساس آگاهی است. آگاهی را می توان به عنوان یک مدل معنایی خود در حال توسعه از دنیای اطراف در نظر گرفت.معنا اطلاعات نیست. اطلاعات فقط در یک رسانه فیزیکی وجود دارد. آگاهی انسان ناملموس تلقی می شود. معنا در ذهن انسان به صورت کلمات، تصاویر و احساسات وجود دارد. یک فرد می تواند کلمات را نه تنها با صدای بلند، بلکه "به خودش" نیز تلفظ کند. او همچنین می تواند تصاویر و احساسات را «برای خودش» ایجاد کند (یا به خاطر بسپارد). با این حال، او می تواند اطلاعات مربوط به این معنا را با صحبت کردن یا نوشتن کلمات بازیابی کند.

مثال (ادامه دارد). اگر کلمه گوجه فرنگی و رنگ قرمز معنای مفاهیم هستند پس اطلاعات کجاست؟ اطلاعات در مغز به شکل حالات خاصی از نورون های آن موجود است. همچنین در متن چاپی متشکل از این کلمات موجود است و هنگام رمزگذاری حروف با یک کد دودویی سه رقمی، تعداد آن 120 بیت است. اگر کلمات را با صدای بلند بگویید، اطلاعات بسیار بیشتری وجود خواهد داشت، اما معنی ثابت می ماند. بیشترین مقدار اطلاعات توسط یک تصویر بصری حمل می شود. این حتی در فرهنگ عامه منعکس شده است - "بهتر است یک بار دیدن از صد بار شنیدن." اطلاعات بازیابی شده به این روش اطلاعات معنایی نامیده می شود ، زیرا معنای برخی از اطلاعات اولیه (معناشناسی) را رمزگذاری می کند. با شنیدن (یا دیدن) یک عبارت گفته شده (یا نوشته شده) به زبانی که شخص نمی داند، اطلاعاتی دریافت می کند، اما نمی تواند معنای آن را تعیین کند. بنابراین، برای انتقال محتوای معنایی اطلاعات، توافقاتی بین منبع و گیرنده در مورد محتوای معنایی سیگنال ها لازم است. کلمات چنین توافقاتی از طریق ارتباط قابل دستیابی است. ارتباط یکی از مهمترین شرایط موجودیت جامعه بشری است.

که در دنیای مدرناطلاعات یکی از مهم ترین منابع و در عین حال یکی از محرکه های توسعه جامعه بشری است. فرآیندهای اطلاعاتی که در دنیای مادی، حیات وحش و جامعه انسانی اتفاق می‌افتد، توسط همه رشته‌های علمی از فلسفه تا بازاریابی مطالعه می‌شوند (یا حداقل مورد توجه قرار می‌گیرند). پیچیدگی روزافزون وظایف تحقیقات علمی منجر به نیاز به مشارکت تیم های بزرگی از دانشمندان با تخصص های مختلف در راه حل آنها شده است. بنابراین، تقریباً تمام نظریه هایی که در زیر مورد بررسی قرار می گیرند، بین رشته ای هستند. از نظر تاریخی، دو شاخه پیچیده علم - سایبرنتیک و انفورماتیک - به طور مستقیم در مطالعه اطلاعات دخالت دارند.

سایبرنتیک مدرن شاخه ای از علم چند رشته ای است که سیستم های فوق پیچیده را مطالعه می کند، مانند:

جامعه انسانی (سایبرنتیک اجتماعی)؛

اقتصاد (سایبرنتیک اقتصادی)؛

موجود زنده (سایبرنتیک بیولوژیکی)؛

مغز انسان و عملکرد آن - هوشیاری (هوش مصنوعی).

انفورماتیک که به عنوان یک علم در اواسط قرن گذشته شکل گرفت، از سایبرنتیک جدا شد و به تحقیق در زمینه روش های کسب، ذخیره، انتقال و پردازش اطلاعات معنایی می پردازد. هر دوی این صنایع از چندین نظریه علمی اساسی استفاده می کنند. اینها شامل نظریه اطلاعات، و بخش های آن - نظریه کدگذاری، نظریه الگوریتم و نظریه اتومات است. مطالعات محتوای معنایی اطلاعات بر اساس مجموعه ای از نظریه های علمی تحت نام کلی نشانه شناسی است.نظریه اطلاعات یک نظریه پیچیده و عمدتاً ریاضی است که شامل توصیف و ارزیابی روش های استخراج، انتقال، ذخیره سازی و طبقه بندی اطلاعات است. حامل های اطلاعات را به عنوان عناصر یک مجموعه انتزاعی (ریاضی) و تعامل بین حامل ها را به عنوان راهی برای چیدمان عناصر در این مجموعه در نظر می گیرد. این رویکرد توصیف رسمی کد اطلاعات، یعنی تعریف یک کد انتزاعی و کشف آن با روش‌های ریاضی را ممکن می‌سازد. او برای این مطالعات از روش های نظریه احتمال، آمار ریاضی، جبر خطی، نظریه بازی و سایر نظریه های ریاضی استفاده می کند.

پایه های این نظریه توسط دانشمند آمریکایی E. Hartley در سال 1928 پایه گذاری شد که اندازه گیری مقدار اطلاعات را برای برخی از مشکلات ارتباطی تعیین کرد. بعدها، این نظریه به طور قابل توجهی توسط دانشمند آمریکایی C. Shannon، دانشمندان روسی A.N. کلموگروف، وی. دانشمند M. Mazur هر شخصی با مفهوم الگوریتم آشنا است، حتی بدون اینکه بداند. در اینجا مثالی از یک الگوریتم غیررسمی آورده شده است: «گوجه فرنگی ها را به صورت دایره یا ورقه برش دهید. پیاز خرد شده را داخل آنها بریزید، روی آنها روغن نباتی بریزید، سپس فلفل دلمه ای ریز خرد شده بپاشید، مخلوط کنید. قبل از استفاده، نمک بپاشید، در ظرف سالاد بریزید و با جعفری تزئین کنید. (سالاد گوجه فرنگی).

اولین قواعد حل مسائل حسابی در تاریخ بشر توسط یکی از دانشمندان مشهور دوران باستان الخوارزمی در قرن نهم پس از میلاد ارائه شد. به افتخار او قوانین رسمی شده برای دستیابی به یک هدف را الگوریتم می نامند.موضوع نظریه الگوریتم ها یافتن روش هایی برای ساخت و ارزیابی الگوریتم های محاسباتی و کنترلی موثر (از جمله جهانی) برای پردازش اطلاعات است. برای اثبات چنین روش هایی، نظریه الگوریتم ها از دستگاه ریاضی نظریه اطلاعات استفاده می کند.مفهوم علمی مدرن الگوریتم ها به عنوان روش های پردازش اطلاعات در آثار E. Post و A. Turing در دهه 20 قرن بیستم معرفی شد (Turing). دستگاه). کمک بزرگی به توسعه نظریه الگوریتم‌ها توسط دانشمندان روسی A. Markov (الگوریتم عادی مارکوف) و A. Kolmogorov انجام شد. نظریه اتوماتا بخشی از سایبرنتیک نظری است که مدل‌های ریاضی دستگاه‌های موجود یا اساساً ممکن را مطالعه می‌کند. اطلاعات گسسته در زمان های مجزا

مفهوم خودکار در تئوری الگوریتم ها سرچشمه گرفته است. اگر چند الگوریتم جهانی برای حل مسائل محاسباتی وجود داشته باشد، باید دستگاه هایی (هرچند انتزاعی) برای اجرای چنین الگوریتم هایی وجود داشته باشد. در واقع، ماشین تورینگ انتزاعی که در تئوری الگوریتم ها در نظر گرفته می شود، در عین حال یک خودکار غیررسمی است. توجیه نظری ساخت چنین وسایلی موضوع تئوری اتوماتاست.تئوری اتوماتا از دستگاه تئوری های ریاضی - جبر، منطق ریاضی، تحلیل ترکیبی، نظریه گراف، نظریه احتمالات و غیره استفاده می کند. نظریه اتوماتا به همراه تئوری الگوریتم ها ، مبنای نظری اصلی برای ایجاد رایانه های الکترونیکی و سیستم های کنترل خودکار است.نشانه شناسی مجموعه ای از نظریه های علمی است که به بررسی ویژگی های سیستم های نشانه ای می پردازد. بیشترین نتایج در شاخه نشانه شناسی - معناشناسی به دست آمده است. موضوع تحقیق در معناشناسی محتوای معنایی اطلاعات است.

سیستم نشانه سیستمی از اشیاء عینی یا انتزاعی (نشانه ها، کلمات) است که با هر یک از آنها مقدار معینی به روشی خاص مرتبط است. در تئوری ثابت شده است که می توان دو چنین مقایسه ای داشت. تناظر نوع اول مستقیماً شیء مادی را که بر این کلمه دلالت می کند تعریف می کند و به آن دلالت (یا در برخی آثار نامزد) می گویند. نوع دوم تناظر معین علامت (کلمه) است و مفهوم نامیده می شود. در عین حال، ویژگی‌های مقایسه‌ها مانند «معنا»، «حقیقت»، «تعریف‌پذیری»، «پیروی»، «تفسیر» و غیره مورد مطالعه قرار می‌گیرد و برای تحقیق از دستگاه منطق ریاضی و زبان‌شناسی ریاضی استفاده می‌شود. دو سوسور در قرن 19 توسط سی. پیرس (1839-1914)، سی. موریس (متولد 1901)، آر. کارنپ (1891-1970) و دیگران تدوین و توسعه داده شد. دستاورد اصلی این نظریه ایجاد یک دستگاه تجزیه و تحلیل معنایی که به شخص اجازه می دهد تا معنای یک متن را در یک زبان طبیعی به عنوان یک رکورد در برخی از زبان های معنایی رسمی (معنی) نشان دهد.

اطلاعات از طریق انتقال آن به برخی از حامل های مواد ذخیره می شود. اطلاعات معنایی ثبت شده بر روی یک رسانه ذخیره سازی مواد، سند نامیده می شود. بشر برای مدت بسیار طولانی یاد گرفته است که اطلاعات را ذخیره کند. در قدیمی ترین اشکال ذخیره اطلاعات، از چیدمان اشیاء استفاده می شد - پوسته ها و سنگ ها روی ماسه، گره ها روی طناب. توسعه قابل توجهی از این روش ها نوشتن بود - نمایش گرافیکی نمادها بر روی سنگ، خاک رس، پاپیروس، کاغذ. اهمیت زیادی در توسعه این جهت اختراع چاپ بود. بشریت در طول تاریخ خود حجم عظیمی از اطلاعات را در کتابخانه ها، آرشیوها، نشریات ادواری و سایر اسناد مکتوب جمع آوری کرده است.

در حال حاضر ذخیره سازی اطلاعات در قالب توالی کاراکترهای باینری اهمیت ویژه ای یافته است. برای پیاده سازی این روش ها از دستگاه های ذخیره سازی مختلفی استفاده می شود. آنها حلقه مرکزی سیستم های ذخیره سازی اطلاعات هستند. علاوه بر آنها، چنین سیستم هایی از ابزارهای بازیابی اطلاعات (موتور جستجو)، کمک به دستیابی به ابزار (سیستم های اطلاعات و مرجع) و ابزار نمایش اطلاعات (دستگاه خروجی) استفاده می کنند. این گونه سیستم های اطلاعاتی که بر اساس هدف اطلاعات شکل می گیرند، پایگاه های اطلاعاتی، بانک های داده و پایگاه دانش را تشکیل می دهند.

انتقال اطلاعات معنایی فرآیند انتقال فضایی آن از منبع به گیرنده (مخاطب) است. انسان انتقال و دریافت اطلاعات را حتی زودتر از ذخیره آن آموخت. گفتار یک روش انتقال است که اجداد دور ما در تماس مستقیم (مکالمه) از آن استفاده می کردند - ما هنوز هم از آن استفاده می کنیم. برای انتقال اطلاعات در فواصل طولانی، استفاده از فرآیندهای اطلاعاتی بسیار پیچیده تری ضروری است، برای اجرای چنین فرآیندی، اطلاعات باید به نحوی رسمی (ارائه) شوند. برای نمایش اطلاعات، از سیستم های نشانه های مختلف استفاده می شود - مجموعه ای از نمادهای معنایی از پیش تعیین شده: اشیاء، تصاویر، کلمات نوشته شده یا چاپ شده از یک زبان طبیعی. اطلاعات معنایی در مورد یک شیء، پدیده یا فرآیند ارائه شده با کمک آنها پیام نامیده می شود.

بدیهی است که برای انتقال پیام از راه دور، اطلاعات باید به نوعی اپراتور تلفن همراه منتقل شود. حامل ها می توانند با کمک وسایل نقلیه در فضا حرکت کنند، مانند نامه هایی که از طریق پست ارسال می شود. این روش قابلیت اطمینان کامل انتقال اطلاعات را تضمین می کند، زیرا مخاطب پیام اصلی را دریافت می کند، اما به زمان قابل توجهی برای انتقال نیاز دارد. از اواسط قرن نوزدهم، روش های انتقال اطلاعات با استفاده از یک حامل به طور طبیعی انتشار اطلاعات - نوسانات الکترومغناطیسی (نوسانات الکتریکی، امواج رادیویی، نور) گسترده شده است. اجرای این روش ها مستلزم:

انتقال اولیه اطلاعات موجود در پیام به حامل - رمزگذاری؛

حصول اطمینان از انتقال سیگنال به دست آمده از طریق کانال ارتباطی خاص به مخاطب

تبدیل معکوس کد سیگنال به کد پیام - رمزگشایی.

استفاده از رسانه های الکترومغناطیسی باعث می شود که ارسال پیام به مخاطب تقریباً آنی باشد، با این حال، نیاز به اقدامات اضافی برای اطمینان از کیفیت (قابلیت اطمینان و دقت) اطلاعات ارسال شده دارد، زیرا کانال های ارتباطی واقعی در معرض تداخل طبیعی و مصنوعی هستند. دستگاه هایی که فرآیند انتقال داده ها را پیاده سازی می کنند، سیستم های ارتباطی را تشکیل می دهند. بسته به روش ارائه اطلاعات، سیستم های ارتباطی را می توان به سیستم های نشانه (تلگراف، تلفاکس)، صدا (تلفن)، تصویر و سیستم های ترکیبی (تلویزیون) تقسیم کرد. پیشرفته ترین سیستم ارتباطی در زمان ما اینترنت است.

پردازش داده ها

از آنجایی که اطلاعات مادی نیستند، پردازش آن شامل دگرگونی های مختلفی است. فرآیندهای پردازش شامل هرگونه انتقال اطلاعات از یک رسانه به رسانه دیگر است. اطلاعاتی که باید پردازش شوند داده نامیده می شوند. نوع اصلی پردازش اطلاعات اولیه دریافت شده توسط دستگاه های مختلف، تبدیل به شکلی است که درک آن توسط حواس انسان را تضمین می کند. بنابراین، عکس های فضایی به دست آمده در اشعه ایکس با استفاده از مبدل های طیف ویژه و مواد عکاسی به عکس های رنگی معمولی تبدیل می شوند. دستگاه های دید در شب تصویری را که در پرتوهای مادون قرمز (حرارتی) به دست می آید به تصویری در محدوده مرئی تبدیل می کنند. برای برخی از وظایف ارتباطی و کنترلی، تبدیل اطلاعات آنالوگ ضروری است. برای این کار از مبدل های سیگنال آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ استفاده می شود.

مهمترین نوع پردازش اطلاعات معنایی، تعیین معنی (محتوا) موجود در یک پیام خاص است. برخلاف اطلاعات معنایی اولیه، ویژگی های آماری، یعنی اندازه گیری کمی ندارد - یا معنی وجود دارد یا نیست. و چه مقدار از آن، در صورت وجود، غیر ممکن است که ایجاد شود. معنای موجود در پیام به زبانی مصنوعی توصیف شده است که روابط معنایی بین کلمات متن منبع را منعکس می کند. فرهنگ لغت چنین زبانی به نام اصطلاحنامه در گیرنده پیام قرار دارد. معنای کلمات و عبارات پیام با ارجاع آنها به گروه های خاصی از کلمات یا عبارات مشخص می شود که معنای آنها قبلاً مشخص شده است. بنابراین، اصطلاحنامه به شما امکان می دهد معنای پیام را مشخص کنید و در عین حال با مفاهیم معنایی جدید پر می شود. نوع توصیف شده پردازش اطلاعات در سیستم های بازیابی اطلاعات و سیستم های ترجمه ماشینی استفاده می شود.

یکی از انواع گسترده پردازش اطلاعات، حل مسائل محاسباتی و مشکلات کنترل خودکار با کمک رایانه است. پردازش اطلاعات همیشه با هدف انجام می شود. برای دستیابی به آن، ترتیب اقدامات بر روی اطلاعات، که منجر به یک هدف معین می شود، باید شناخته شود. این روش الگوریتم نامیده می شود. علاوه بر خود الگوریتم، به دستگاهی نیز نیاز دارید که این الگوریتم را پیاده سازی کند. در تئوری های علمی به چنین وسیله ای خودکار گفته می شود که به عنوان مهمترین ویژگی اطلاعات باید به این نکته اشاره کرد که به دلیل عدم تقارن تعامل اطلاعاتی، اطلاعات جدیدی در هنگام پردازش اطلاعات به وجود می آید و اطلاعات اصلی از بین نمی رود.

اطلاعات آنالوگ و دیجیتال

صدا ارتعاشات موجی در محیطی مانند هوا است. وقتی فردی صحبت می کند، ارتعاشات رباط های گلو به ارتعاشات موجی هوا تبدیل می شود. اگر صدا را نه به عنوان موج، بلکه به عنوان نوسانات در یک نقطه در نظر بگیریم، آنگاه این نوسانات را می توان به صورت تغییر فشار هوا در طول زمان نشان داد. یک میکروفون می تواند تغییرات فشار را دریافت کرده و آنها را به ولتاژ الکتریکی تبدیل کند. تغییر فشار هوا به نوسانات ولتاژ الکتریکی وجود داشت.

چنین تبدیلی می تواند طبق قوانین مختلف رخ دهد، اغلب این تبدیل طبق یک قانون خطی رخ می دهد. به عنوان مثال، مانند این:

U(t)=K(P(t)-P_0)،

که در آن U(t) ولتاژ الکتریکی، P(t) فشار هوا، P_0 میانگین فشار هوا و K ضریب تبدیل است.

هر دو ولتاژ الکتریکی و فشار هوا عملکردهای پیوسته در زمان هستند. توابع U(t) و P(t) اطلاعاتی در مورد ارتعاشات رباط های گلو هستند. این توابع پیوسته هستند و به این اطلاعات آنالوگ می گویند.موسیقی حالت خاصی از صدا است و می تواند به عنوان تابعی از زمان نیز نمایش داده شود. این یک نمایش آنالوگ از موسیقی خواهد بود. اما موسیقی نیز به صورت نت ضبط می شود. هر نت دارای یک مدت زمان است که مضربی از مدت زمان از پیش تعیین شده است و یک گام (do، re، mi، fa، sol و غیره). اگر این داده ها به اعداد تبدیل شوند، یک نمایش دیجیتالی از موسیقی دریافت می کنیم.

گفتار انسان نیز یک مورد خاص از صدا است. همچنین می توان آن را به صورت آنالوگ نشان داد. اما همانطور که موسیقی را می توان به نت ها تقسیم کرد، گفتار را نیز می توان به حروف تقسیم کرد. اگر به هر حرف مجموعه ای از اعداد داده شود، آنگاه یک نمایش دیجیتالی از گفتار به دست خواهیم آورد.تفاوت اطلاعات آنالوگ و اطلاعات دیجیتال این است که اطلاعات آنالوگ پیوسته است، در حالی که اطلاعات دیجیتال گسسته است. یکی دیگر، بسته به نوع تبدیل، متفاوت نامیده می شود: به سادگی "تبدیل"، مانند تبدیل دیجیتال به آنالوگ، یا تبدیل آنالوگ به دیجیتال. تبدیل های پیچیده "رمزگذاری" نامیده می شوند، به عنوان مثال کدگذاری دلتا، کدگذاری آنتروپی. تبدیل بین ویژگی هایی مانند دامنه، فرکانس یا فاز "مدولاسیون" نامیده می شود، به عنوان مثال، مدولاسیون دامنه-فرکانس، مدولاسیون عرض پالس.

معمولاً تبدیل‌های آنالوگ بسیار ساده هستند و می‌توانند به راحتی توسط دستگاه‌های مختلف اختراع شده توسط انسان انجام شوند. ضبط صوت مغناطیس روی فیلم را به صدا تبدیل می کند، ضبط صوت صدا را به مغناطیسی روی فیلم تبدیل می کند، دوربین فیلمبرداری نور را به مغناطیسی روی فیلم تبدیل می کند، اسیلوسکوپ ولتاژ یا جریان الکتریکی را به تصویر تبدیل می کند و غیره. تبدیل اطلاعات آنالوگ به دیجیتال بسیار دشوارتر است. برخی از دگرگونی ها را نمی توان توسط ماشین انجام داد یا می توان با سختی زیادی انجام داد. به عنوان مثال، تبدیل گفتار به متن، یا تبدیل یک کنسرت ضبط شده به نت موسیقی، و حتی طبیعتاً یک نمایش دیجیتالی: تبدیل متن روی کاغذ به همان متن در حافظه رایانه برای دستگاه بسیار دشوار است.

پس چرا از بازنمایی دیجیتالی اطلاعات استفاده کنیم، اگر اینقدر دشوار است؟ مزیت اصلی اطلاعات دیجیتال نسبت به آنالوگ، ایمنی در برابر نویز است. یعنی در فرآیند کپی کردن اطلاعات، اطلاعات دیجیتال همان طور که هست کپی می شود، تقریباً بی نهایت می توان آن را کپی کرد، در حالی که اطلاعات آنالوگ در طول فرآیند کپی نویز دارند، کیفیت آن بدتر می شود. معمولاً اطلاعات آنالوگ را نمی توان بیش از سه بار کپی کرد. اگر ضبط صوت دو کاست دارید، می توانید چنین آزمایشی انجام دهید، سعی کنید پس از چند بار ضبط مجدد، یک آهنگ را از نواری به نوار دیگر چندین بار کپی کنید. متوجه خواهید شد که کیفیت ضبط چقدر بدتر شده است. اطلاعات روی کاست به صورت آنالوگ ذخیره می شود. می توانید هر چند بار که دوست دارید موسیقی را با فرمت mp3 بازنویسی کنید و کیفیت موسیقی افت نمی کند. اطلاعات موجود در یک فایل mp3 به صورت دیجیتالی ذخیره می شود.

مقدار اطلاعات

یک شخص یا دریافت کننده دیگری از اطلاعات، با دریافت بخشی از اطلاعات، برخی عدم قطعیت ها را برطرف می کند. بیایید یک درخت را به عنوان مثال در نظر بگیریم. وقتی درخت را دیدیم، تعدادی از عدم قطعیت ها را حل کردیم. قد درخت، نوع درخت، تراکم شاخ و برگ، رنگ برگها را یاد گرفتیم و اگر درخت میوه است، میوه ها را روی آن دیدیم، چقدر رسیده بودند و .... قبل از اینکه به درخت نگاه کنیم، همه اینها را نمی دانستیم، بعد از اینکه به درخت نگاه کردیم، عدم قطعیت را حل کردیم - اطلاعاتی به دست آوردیم.

اگر به داخل علفزار برویم و به آن نگاه کنیم، اطلاعات متفاوتی به دست می آوریم که علفزار چقدر بزرگ است، علف چقدر بلند است و چمن چه رنگی است. اگر یک زیست شناس وارد همان علفزار شود، در میان چیزهای دیگر، می تواند دریابد: چه گونه های علف در چمنزار رشد می کند، چه نوع علفزاری است، او می بیند که کدام گل ها شکوفا شده اند، کدام گل ها تازه شکوفا خواهند شد. ، آیا علفزار برای چرای گاو و غیره مناسب است یا خیر. به این معنا که او اطلاعات بیشتری از ما دریافت خواهد کرد، زیرا قبل از اینکه به چمنزار نگاه کند سوالات بیشتری داشت، زیست شناس ابهامات بیشتری را حل خواهد کرد.

هر چه عدم قطعیت در فرآیند به دست آوردن اطلاعات برطرف شود، اطلاعات بیشتری دریافت کردیم. اما این یک معیار ذهنی برای میزان اطلاعات است و ما دوست داریم یک اندازه گیری عینی داشته باشیم. یک فرمول برای محاسبه مقدار اطلاعات وجود دارد. مقداری عدم قطعیت داریم و تعداد N-امین موارد حل عدم قطعیت داریم و هر مورد احتمال حل شدنی دارد، سپس مقدار اطلاعات دریافتی را می توان با استفاده از فرمول زیر که شانون به ما پیشنهاد کرد محاسبه کرد:

I = -(p_1 \log_(2)p_1 + p_2 \log_(2)p_2 + ... +p_N \log_(2)p_N)، که در آن

من مقدار اطلاعات است.

N تعداد نتایج است.

p_1، p_2، ...، p_N - احتمالات نتیجه.

مقدار اطلاعات بر حسب بیت اندازه گیری می شود - مخفف کلمات انگلیسی Binary digiT که به معنای یک رقم باینری است.

برای رویدادهای مشابه، فرمول را می توان ساده کرد:

I = \log_(2)N، جایی که

من مقدار اطلاعات است.

N تعداد نتایج است.

مثلاً یک سکه بردارید و روی میز بیندازید. یا سر یا دم فرود می آید. ما 2 رویداد به همان اندازه محتمل داریم. بعد از پرتاب یک سکه، \log_(2)2=1 بیت اطلاعات به دست آوردیم.

بیایید سعی کنیم بفهمیم پس از ریختن قالب چقدر اطلاعات به دست می آوریم. مکعب شش ضلع دارد - شش رویداد به همان اندازه محتمل. دریافت می کنیم: \log_(2)6 \تقریبا 2.6. پس از چرخاندن قالب روی میز، تقریباً 2.6 بیت اطلاعات به دست آوردیم.

شانس دیدن دایناسور مریخی وقتی خانه خود را ترک می کنیم یک در ده در یک میلیارد است. پس از خروج از خانه چقدر اطلاعات در مورد دایناسور مریخی به دست خواهیم آورد؟

-\left((1 \over (10^(10))) \log_2(1 \over (10^(10))) + \left(( 1 - (1 \over (10^(10))) ) \right) \log_2 \left(( 1 - (1 \ بیش از (10^(10))) )\راست)) \راست) \حدود 3,4 \cdot 10^(-9) بیت.

فرض کنید 8 سکه انداختیم. ما 2^8 گزینه رها کردن سکه داریم. بنابراین پس از پرتاب سکه، اطلاعات \log_2(2^8)=8 بیت را دریافت می کنیم.

وقتی سؤالی می‌پرسیم و به همان اندازه احتمال دارد که پاسخ بله یا خیر دریافت کنیم، پس از پاسخ به سؤال، یک بیت اطلاعات به دست می‌آوریم.

با کمال تعجب، اگر از فرمول شانون برای اطلاعات آنالوگ استفاده کنیم، بی نهایت اطلاعات به دست می آید. به عنوان مثال، ولتاژ در یک نقطه از یک مدار الکتریکی می تواند یک مقدار مشابه از صفر تا یک ولت به خود بگیرد. تعداد پیامدهایی که داریم بی نهایت است، و با جایگزین کردن این مقدار در فرمول رویدادهای هم‌احتمال، بی‌نهایت - مقدار نامتناهی از اطلاعات را به دست می‌آوریم.

اکنون به شما نشان خواهم داد که چگونه می توانید "جنگ و صلح" را تنها با یک بریدگی روی هر میله فلزی رمزگذاری کنید. بیایید تمام حروف و علائم موجود در "جنگ و صلح" را با استفاده از اعداد دو رقمی رمزگذاری کنیم - آنها باید برای ما کافی باشند. به عنوان مثال، ما به حرف "A" کد "00"، حرف "B" - کد "01" را می دهیم، و به همین ترتیب، علائم نگارشی، حروف لاتین و اعداد را رمزگذاری می کنیم. "جنگ و صلح" را با استفاده از این کد دوباره کد می کنیم و یک عدد طولانی به دست می آوریم، مثلاً این 70123856383901874 است...، قبل از این عدد یک کاما و صفر اضافه کنید (0.70123856383901874...). نتیجه یک عدد از صفر تا یک است. روی یک میله فلزی ریسک کنیم تا نسبت سمت چپ میله به طول این میله دقیقاً برابر عدد ما باشد. بنابراین، اگر ناگهان بخواهیم جنگ و صلح را بخوانیم، به سادگی سمت چپ میله را با خطرات و طول کل میله اندازه گیری می کنیم، یک عدد را بر عدد دیگری تقسیم می کنیم، عدد را بدست می آوریم و آن را دوباره به حروف باز می کنیم (00). " به "A"، "01" در "B"، و غیره).

در واقع، ما قادر به انجام این کار نخواهیم بود، زیرا نمی توانیم طول ها را با دقت بی نهایت تعیین کنیم. برخی از مشکلات مهندسی ما را از افزایش دقت اندازه گیری باز می دارند و فیزیک کوانتومی به ما نشان می دهد که پس از یک محدودیت خاص، قوانین کوانتومی از قبل با ما تداخل خواهند داشت. به طور شهودی، ما درک می کنیم که هرچه دقت اندازه گیری کمتر باشد، اطلاعات کمتری دریافت می کنیم و هر چه دقت اندازه گیری بیشتر باشد، اطلاعات بیشتری دریافت می کنیم. فرمول شانون برای اندازه گیری مقدار اطلاعات آنالوگ مناسب نیست، اما روش های دیگری برای این کار وجود دارد که در تئوری اطلاعات به آن پرداخته شده است. در فناوری رایانه، کمی با وضعیت فیزیکی حامل اطلاعات مطابقت دارد: مغناطیسی - مغناطیسی نشده، سوراخ وجود دارد - سوراخ وجود ندارد، باردار نیست - باردار نیست، نور را منعکس می کند - نور را منعکس نمی کند، پتانسیل الکتریکی بالا - الکتریکی کم پتانسیل. در این حالت معمولاً یک حالت با عدد 0 و حالت دیگر با عدد 1 مشخص می شود. هر اطلاعاتی را می توان با دنباله ای از بیت ها رمزگذاری کرد: متن، تصویر، صدا و غیره.

همراه با بیت، اغلب از مقداری به نام بایت استفاده می شود که معمولاً برابر با 8 بیت است. و اگر بیت به شما اجازه می دهد که از بین دو گزینه ممکن، یکی را انتخاب کنید، بایت 1 از 256 است (2 ^ 8). برای اندازه گیری مقدار اطلاعات، استفاده از واحدهای بزرگتر نیز مرسوم است:

1 کیلوبایت (یک کیلوبایت) 210 بایت = 1024 بایت

1 مگابایت (یک مگابایت) 210 کیلوبایت = 1024 کیلوبایت

1 گیگابایت (یک گیگابایت) 210 مگابایت = 1024 مگابایت

در واقع، پیشوندهای SI kilo-، mega-، giga- باید به ترتیب برای فاکتورهای 10^3، 10^6 و 10^9 استفاده شوند، اما روش استفاده از عوامل با توان دو از لحاظ تاریخی توسعه یافته است.

یک بیت شانون و یک بیت کامپیوتری یکسان هستند اگر احتمالات صفر یا یک در یک بیت کامپیوتری برابر باشد. اگر احتمالات برابر نباشند، پس مقدار اطلاعات به گفته شانون کمتر می شود، این را در مثال دایناسور مریخی دیدیم. مقدار اطلاعات رایانه تخمین بالایی از مقدار اطلاعات را ارائه می دهد. حافظه فرار پس از اعمال قدرت به آن معمولاً با مقداری مقداردهی اولیه می شود، به عنوان مثال، همه یک ها یا همه صفرها. واضح است که پس از تامین برق به حافظه، هیچ اطلاعاتی در آنجا وجود ندارد، زیرا مقادیر در سلول های حافظه کاملاً تعریف شده است، هیچ عدم قطعیتی وجود ندارد. حافظه می تواند مقدار مشخصی از اطلاعات را ذخیره کند، اما پس از اینکه برق به آن می رسد، هیچ اطلاعاتی در آن وجود ندارد.

اطلاعات نادرست اطلاعات نادرستی است که عمداً به دشمن یا شریک تجاری برای انجام مؤثرتر خصومت ها، همکاری، بررسی نشت اطلاعات و جهت نشت آن، شناسایی مشتریان بالقوه بازار سیاه ارائه می شود. همچنین اطلاعات نادرست (همچنین با اطلاعات نادرست) فرآیند دستکاری اطلاعات است. خود، مانند: گمراه کردن کسی با ارائه اطلاعات ناقص یا اطلاعات کامل، اما دیگر ضروری نیست، تحریف زمینه، تحریف بخشی از اطلاعات.

هدف از چنین تأثیری همیشه یکسان است - حریف باید همانطور که دستکاری کننده نیاز دارد عمل کند. عمل شیئی که اطلاعات نادرست علیه آن هدایت می شود ممکن است شامل تصمیم گیری لازم برای دستکاری کننده یا امتناع از اتخاذ تصمیمی باشد که برای دستکاری کننده نامطلوب است. اما در هر صورت هدف نهایی اقدامی است که توسط حریف انجام خواهد شد.

بنابراین، اطلاعات نادرست محصول فعالیت انسانی است، تلاشی برای ایجاد یک تصور نادرست و بر این اساس، فشار برای اعمال و / یا عدم اقدام مورد نظر.

انواع اطلاعات نادرست:

گمراه کردن یک شخص یا گروه خاص (شامل یک ملت)؛

دستکاری (با اعمال یک فرد یا گروهی از افراد)؛

ایجاد افکار عمومی در مورد مشکل یا موضوع.

ارائه اطلاعات نادرست چیزی نیست جز فریب آشکار، ارائه اطلاعات نادرست. دستکاری یک روش نفوذ است که مستقیماً با هدف تغییر جهت فعالیت افراد انجام می شود. سطوح زیر دستکاری وجود دارد:

تقویت ارزش ها (ایده ها، نگرش ها) که در ذهن افراد وجود دارد که برای دستکاری کننده مفید است.

تغییر جزئی دیدگاه ها در مورد یک رویداد یا شرایط خاص؛

تغییر اساسی در نگرش زندگی.

ایجاد افکار عمومی شکل گیری نگرش خاصی در جامعه نسبت به مشکل انتخاب شده است.

منابع و لینک ها

en.wikipedia.org - دانشنامه آزاد ویکی پدیا

youtube.com - میزبانی ویدیوی YouTube

images.yandex.ua - تصاویر Yandex

google.com.ua - تصاویر گوگل

en.wikibooks.org - wikibook

inf1.info – سیاره انفورماتیک

old.russ.ru – مجله روسی

shkolo.ru - راهنمای اطلاعات

5byte.ru - وب سایت انفورماتیک

ssti.ru فناوری اطلاعات

klgtu.ru - انفورماتیک

informatika.sch880.ru - وب سایت معلم علوم کامپیوتر O.V. پودوینتسوا

bibliofond.ru - کتابخانه الکترونیکی Bibliofond

life-prog.ru - برنامه نویسی

تفاوت اصلی بین داده و اطلاعات این است که داده ها منبع پردازش هستند، در حالی که اطلاعات محصول پردازش و نتیجه آن است.

داده ها

داده ها مواد یا حقایق سازمان نیافته اصلی هستند که پس از پردازش به اطلاعات تبدیل می شوند. خود داده تا زمانی که پردازش نشود یا برای چیز دیگری استفاده نشود بی فایده است. تا زمانی که داده ها تفسیر نشوند، معنایی ندارند.

نمونه های داده

• داده های شهروندان:در طول مکاتبات، داده های مربوط به همه شهروندان ایالت جمع آوری و به روز می شود.
• داده های نظرسنجی:شرکت های مختلف داده های نظرسنجی را جمع آوری می کنند تا از نظرات مردم در مورد محصولات خود مطلع شوند.
• داده های امتحان:آزمون ها داده هایی را در مورد نمرات همه آزمون شوندگان جمع آوری می کند.

اطلاعات

اطلاعات، داده های پردازش شده است. داده هایی که می توانند مفید باشند اطلاعات نامیده می شوند. اطلاعات داده به اضافه معنای آن است. داده ها به اطلاعات بستگی ندارند، بلکه اطلاعات به داده ها بستگی دارد؛ بدون کمک داده ها نمی توان به آنها دست یافت. اطلاعات معنایی است که از جمع آوری داده ها به دست می آید.

نمونه های اطلاعاتی

• گزارش سرشماری:از داده های سرشماری نفوس برای تهیه گزارش/ جمع آوری اطلاعات لازم به طور کلی در مورد جمعیت کشور، سطح تحصیلات و غیره استفاده می شود.
• گزارش های نظرسنجی و نتایج نظرسنجی:داده های نظرسنجی در گزارش ها/اطلاعات مورد نیاز مورد نیاز مدیریت شرکت خلاصه می شود.
• نتایج آزمون برای هر دانش آموز:در طول امتحان، سیستم داده ها (نمرات دانش آموزان برای هر موضوع) را جمع آوری می کند و داده های جمع آوری شده را پردازش می کند.

تفاوت های کلیدی

• داده زبانی است برای دریافت داده برای رایانه و اطلاعات زبانی برای خروجی داده های رایانه ای است که برای انسان قابل درک است.
• داده ها واقعیات و ارقام خام هستند، در حالی که اطلاعات، داده های پردازش شده ای هستند که معنی دار شده اند.
• داده ها به اطلاعات بستگی ندارند، بلکه اطلاعات به داده ها بستگی دارد، بدون داده ها نمی توان به اطلاعات دست یافت.
• داده ها خاص نیستند، اطلاعات باید به اندازه کافی خاص باشند تا منطقی باشند.

در تئوری ارتباطات، پیام عبارت، متن، تصویر، شیء فیزیکی یا عملی است که قرار است منتقل شود. پیام ها شامل نشانه های کلامی یا غیرکلامی هستند. یک سیگنال نمی تواند اطلاعات زیادی داشته باشد، بنابراین از یک سری سیگنال های متوالی برای انتقال اطلاعات استفاده می شود. به دنباله سیگنال ها پیام می گویند.

بنابراین اطلاعات به صورت پیام از منبع به گیرنده منتقل می شود. پیام به عنوان یک پوسته مادی برای ارائه اطلاعات در حین انتقال عمل می کند. بنابراین، پیام به عنوان حامل اطلاعات عمل می کند و اطلاعات محتوای پیام است.

رابطه بین یک پیام و اطلاعاتی که در آن وجود دارد نامیده می شود قانون تفسیر پیاماین مکاتبات می تواند باشد بدون ابهامو مبهم.در حالت اول، پیام تنها یک قانون تفسیر دارد. در حالت دوم، تطابق بین یک پیام و اطلاعات به دو صورت امکان پذیر است: همان اطلاعات را می توان با پیام های مختلف مخابره کرد (مثلاً می توان اخبار را از طریق رادیو، از روزنامه، از طریق تلفن و غیره دریافت کرد). یک پیام ممکن است حاوی اطلاعات متفاوتی برای گیرندگان مختلف باشد (مثلاً کاهش قیمت سهام در بورس اوراق بهادار برای برخی یک فاجعه و برای برخی دیگر فرصتی برای غنی‌سازی است).

از آنجایی که توالی سیگنال ها یک پیام است، کیفیت ناپیوستگی-پیوستگی سیگنال ها به پیام منتقل می شود. مفاهیم پیام های پیوسته (آنالوگ)، گسسته، کوانتیزه و دیجیتالی وجود دارد.

توجه داشته باشید که اطلاعات این کیفیت را ندارد، زیرا اطلاعات یک دسته نامشهود است و نمی تواند دارای خاصیت گسستگی یا تداوم باشد، اگرچه همان اطلاعات را می توان از طریق پیام های مختلف از جمله سیگنال هایی که ماهیت متفاوتی دارند ارائه کرد.

در علوم کامپیوتر گاهی اوقات از ترکیب اطلاعات پیوسته و گسسته استفاده می شود. آنها از اختصارات عبارات کامل آمده اند: اطلاعات ارائه شده توسط سیگنال های پیوسته،و اطلاعات نشان داده شده توسط سیگنال های گسسته.بنابراین وقتی صحبت از انواع اطلاعات می شود، بهتر است در مورد اشکال ارائه آن در پیام صحبت کنیم یا در مورد انواع پیام ها.

هنگام تشکیل پیام در کنار سیگنال از مفاهیمی مانند علامت، حرف و نماد نیز استفاده می شود. بیایید به تفاوت های بین آنها نگاه کنیم.

امضا کردنعنصری از مجموعه محدودی از موجودیت های متمایز است.

ماهیت علامت می تواند هر گونه باشد - یک ژست، یک نقاشی، یک نامه، یک سیگنال ترافیک، یک صدا، و هم توسط حامل پیام و هم شکل ارائه اطلاعات در پیام تعیین می شود. کل مجموعه کاراکترهایی که برای نمایش اطلاعات گسسته استفاده می شود نامیده می شود مجموعه ای از شخصیت هامجموعه مجموعه ای مجزا از شخصیت ها است.

به مجموعه کاراکترهایی که ترتیب آنها در آنها تنظیم شده است، الفبا می گویند. الفبامجموعه ای منظم از علائم است. ترتیب حروف الفبا نامیده می شود فرهنگ شناسیو فرصتی برای ایجاد روابط فراهم می کند کم و بیش:برای دو علامت G< Д, если порядковый номер у Г в алфавите меньше, чем у Д.

کاراکترهایی که برای نمایش واج های زبان انسان استفاده می شود نامیده می شوند نامه ها،و کلیت آنها الفبای زبان

یک علامت یا یک حرف به خودی خود دارای محتوای معنایی نیست. با این حال، چنین محتوایی را می توان به آنها نسبت داد - در این مورد، علامت نامیده می شود سمبل.به عنوان مثال، استرس در فیزیک معمولا با حرف نشان داده می شود تواز این رو، Uدر فرمول ها نماد کمیت فیزیکی "ولتاژ" است. نمونه دیگری از نمادها، پیکتوگرام هایی هستند که در را نشان می دهند برنامه های کامپیوتریاشیاء یا اعمال

بنابراین، مفاهیم "علامت"، "حرف" و "نماد" را نمی توان یکسان در نظر گرفت، اگرچه اغلب هیچ تمایزی بین آنها وجود ندارد، بنابراین در علوم کامپیوتر مفاهیم "متغیر کاراکتر"، "رمزگذاری کاراکترهای الفبایی" وجود دارد. ، "اطلاعات نمادین". در تمام مثال های ارائه شده، به جای عبارت "شخصیت" استفاده از "علامت" یا "حرف" صحیح تر است.

مهم به نظر می رسد که بار دیگر تأکید کنیم که مفاهیم نشانه و الفبا را فقط می توان به پیام های گسسته نسبت داد.

برای ذخیره اطلاعات، شخص در درجه اول از حافظه خود استفاده می کند. مغز یکی از پیشرفته ترین انبارهای اطلاعات است که از بسیاری جهات برتر از ابزارهای کامپیوتری است.

متاسفانه مردم خیلی چیزها را فراموش می کنند. علاوه بر این، انتقال دانش به افراد دیگر از جمله نسل های بعدی ضروری است. بنابراین، در زمان های قدیم، مردم اطلاعات را روی سنگ، پاپیروس، پوست درخت غان، پوست و سپس روی کاغذ ثبت می کردند. در قرن بیستم، ابزارهای جدیدی برای ذخیره اطلاعات ظاهر شد: کارت های پانچ و نوارهای پانچ، نوارهای مغناطیسی و دیسک های مغناطیسی، دیسک های لیزری، حافظه فلش.

در هر صورت، اطلاعات در برخی ذخیره می شود حامل، که دارای "حافظه" است، یعنی می تواند در حالت های مختلف باشد. حامل تحت تأثیر خارجی از حالتی به حالت دیگر منتقل می شود و بدون تأثیرات وضعیت خود را حفظ می کند.

هنگامی که اطلاعات ثبت می شود، ویژگی های رسانه تغییر می کند: متن و نقاشی ها روی کاغذ اعمال می شوند. بخش های جداگانه روی دیسک ها و نوارهای مغناطیسی مغناطیسی می شوند. در دیسک های لیزری، مناطقی تشکیل می شوند که نور را به روش های مختلف منعکس می کنند. بنابراین، اطلاعات نیز برای ذخیره سازی کدگذاری می شوند.

اطلاعات به صورت رمزگذاری شده ذخیره می شود.

در طول ذخیره سازی، ویژگی های رسانه بدون تغییر باقی می ماند، که امکان خواندن اطلاعات ضبط شده را بعداً ممکن می کند. توجه داشته باشید که فرآیندهای نوشتن و خواندن فرآیندهای انتقال اطلاعات هستند.

1. چه کسی (چه کسی) می تواند منبع (دریافت کننده) اطلاعات باشد؟ مثال بزن.

2. سیگنال چیست؟ نمونه هایی از سیگنال ها را ذکر کنید.

3. پیام چیست؟ دریافت اطلاعات چه تفاوتی با دریافت پیام دارد؟

4. مثال بزنید زمانی که دریافت پیام به معنای دریافت اطلاعات نیست.

5. زمانی که می توان اطلاعات مشابهی را با استفاده از پیام های مختلف منتقل کرد مثال بزنید.

6. زمانی که یک پیام یکسان حاوی اطلاعات متفاوتی برای افراد مختلف است مثال بزنید.

7. به ما بگویید تداخل چگونه بر انتقال اطلاعات تأثیر می گذارد. مثال بزن.

8. افزونگی چیست؟ چرا در انتقال اطلاعات مفید است؟

9. تصور کنید که به زبانی دست یافته اید که هیچ افزونگی در آن وجود ندارد. ضرر آن چه خواهد بود؟

10. به نظر شما کدام نسخه از زبان روسی بیشترین افزونگی را دارد: محاوره ای، ادبی، قانونی، زبان کنترل کننده های ترافیک هوایی؟ چرا؟

11. چه نوع پردازش اطلاعات را می شناسید؟

12. محتوای آن تحت چه نوع پردازش اطلاعات تغییر می کند؟

13. تحت چه نوع پردازش اطلاعات فقط شکل ارائه آن تغییر می کند؟

14. رمزگذاری چه نوع پردازشی است؟ چرا؟

15. کارکنان یک ایستگاه هواشناسی از راه دور هر 3 ساعت دما و رطوبت هوا را اندازه گیری می کنند و داده ها را از طریق رادیو به مرکز هواشناسی منطقه مخابره می کنند. در آنجا، این داده ها در یک جدول خلاصه شده و توسط ارسال می شوند پست الکترونیکبه مرکز آب و هواشناسی، جایی که کامپیوترهای قدرتمندیک پیش بینی آب و هوا انجام دهید در اینجا فرآیندهای مرتبط با پردازش، انتقال و دریافت اطلاعات را برجسته کنید.

16. واسیا اطلاعاتی در مورد جمعیت مسکو در قرن نوزدهم در کتابی قدیمی پیدا کرد، جدولی بر اساس این داده ها تهیه کرد، نموداری ساخت و در یک کنفرانس مدرسه گزارشی تهیه کرد. در اینجا فرآیندهای مرتبط با پردازش و انتقال اطلاعات را برجسته کنید.

17. چرا شخص اطلاعات را یادداشت می کند؟

18. مزایا و معایب حافظه انسان در مقایسه با کامپیوتر چیست؟

19. کامپیوتر در چه کارهایی نمی تواند با یک فرد رقابت کند؟ چرا؟ در چه شرایطی یک شخص آشکارا از رایانه پایین تر است؟

20. در فناوری کامپیوتر از چه وسایلی برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده می شود؟ کدام یک از آنها قبلاً از کار افتاده یا از کار افتاده است؟ چرا؟