ЧЕЛОВЕК И ИНФОРМАЦИЯ ОРГАНЫ ЧУВСТВ информационные каналы человека ( зрение, слух, вкус, осязание, обоняние ) Восприятие информации Классификация з н а. - презентация

1 ЧЕЛОВЕК И ИНФОРМАЦИЯ ОРГАНЫ ЧУВСТВ информационные каналы человека ( зрение, слух, вкус, осязание, обоняние ) Восприятие информации Классификация з н а н и й Процедурные з н а н и я Декларативные з н а н и я Символьная ф о р м а ( я з ы к и ) Формальные я з ы к и Естественные я з ы к и Графическая ф о р м а Мощность алфавита Информационный вес символа Информационный объем текста Единицы информации: бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт Информация и знания Представление информации Информационные процессы Внутренняя п а м я т ь В н е ш н я я п а м я т ь Х р а н е н и е информации Источник информации Информационный канал Поиск информации Обработка информации Передача информации Приемник информации Измерение информации алфавитный подход

2 ДЕКЛАРАТИВНЫЕ З Н А Н И Я ПРОЦЕДУРНЫЕ З Н А Н И Я Знания: о явлениях о событиях о свойствах объектов о зависимостях Я знаю, как... ИНФОРМАЦИЯ И ЗНАНИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗНАНИЙ ЗНАНИЯ Я знаю, что... Знания, определяющие действия для достижения какой-либо цели

3 ВОСПРИЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ Человек воспринимает информацию из внешнего мира с помощью всех своих органов чувств, которые являются информационными каналами, связывающими человека с внешним миром. ЗРЕНИЕ зрительные образы ОБОНЯНИЕ запахи ВКУС вкусовые ощущения СЛУХ звуковые образы ОСЯЗАНИЕ тактильные ощущения

4 ЗНАКОВАЯ И ОБРАЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ОБРАЗЫЯЗЫКИ зрительные звуковые вкусовые обонятельные осязательные ЕСТЕСТВЕННЫЕ ФОРМАЛЬНЫЕ

5 ЯЗЫК – это знаковый способ представления информации. Общение на языках - это процесс передачи информации в знаковой форме. ЕСТЕСТВЕННЫЕ ФОРМАЛЬНЫЕ Устная речь Письменность фонемы символы слова фразы Естественные (разговорные) языки имеют национальную принадлежность. Примеры естественных языков: русский, английский, китайский, французский и пр.... Формальный язык – это язык профессионального общения или определенной области знаний. ЯЗЫКИ ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ФОРМАЛЬНЫЕ математическая символика нотная грамота (язык музыки) шахматная нотация языки программирования

6 ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ Формальные ЯЗЫКИ ЯЗЫК – это знаковый способ представления информации Естественные ЯЗЫКИ Мимика и жесты Графическая форма представления информации

7 ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ М О З Г человека носитель информации Внутренняя память Внешние носители информации Внешняя память Записные книжки Справочники Оптическая запись Магнитная запись Энциклопедии Математические вычисления Логические рассуждения Поиск информации КОДИРОВАНИЕ СТРУКТУРИРОВАНИЕ ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ К а н а л передачи информации ПРИЕМНИК ИНФОРМАЦИИ помехи КДУ Кодирующее устройство ДКДУ Декодирующее устройство ВИДЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ О п е р и р о в а н и е исходной информацией по определенным правилам с целью получения новой и н ф о р м а ц и и ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ

8 ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ Внутренняя память человека Записные книжки Справочники Энциклопедии Магнитные записи Оптические записи Карты памяти Внешняя память (на внешних носителях) 2 2 = 4

9 ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ происходит между источником и приемником по информационным каналам связи. Источник информации Приемник информации Канал связи Источник информации – это объект (субъект), который передает информацию приемнику Приемник информации – это объект (субъект), который принимает информацию от источника Канал связи – это среда, способ или техническое средство, позволяющее передать информацию от источника к приемнику Источник информации Приемник информации Защита от шума (технические способы защиты каналов связи + избыточный код) Шум (помехи) ДКДУ – декодирующее устройствоКДУ – кодирующее устройство КДУДКДУ Канал связи

10 ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ Математические вычисления Логические рассуждения Кодирование информации Сортировка информации Структурирование информации Поиск информации 2 2 = = 2 – – – – – – Код г, б, е, а, д, в а, б, в, г, д, е

11 АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА число символов в алфавите (его размер) N ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА количество информации в одном символе I = K i i АЛФАВИТ – это вся совокупность символов, используемых в некотором языке для представления информации МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА ( N ) – это число символов в алфавите. 2 i = N ЧИСЛО СИМВОЛОВ В СООБЩЕНИИ K КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СООБЩЕНИИ I Ni I K

12 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ СИМВОЛЬНЫЙ АЛФАВИТ КОМПЬЮТЕРА русские (РУССКИЕ) буквы латинские (LAT) буквы цифры (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0) математические знаки (+, -, *, /, ^, =) прочие символы («»,, %,, :, ;, #, &) N = 2 i N = 256 = 2 8 i = 8 бит = 1 байт 1 байт - это информационный вес одного символа компьютерного алфавита 1 килобайт 1 мегабайт 1 гигабайт 1 Кб 1 Мб 1 Гб 2 10 байт 2 10 Кб 2 10 Мб 1024 байта 1024 Кб 1024 Мб = = = = = = = = =

13 ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЪЕМ ТЕКСТА ЗАДАЧА Книга, подготовленная с помощью компьютера, содержит 150 страниц. На каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 60 символов (включая пробелы между словами). Каков объем информации в книге? РЕШЕНИЕ Мощность компьютерного алфавита равна 256, поэтому один символ несет 1 байт информации. Значит, страница книги содержит = 2400 байт информации. [кол-во символов в строке] [кол-во строк] = [информационный объем страницы] Объем всей информации в книге (в разных единицах): [информационный объем страницы] [кол-во страниц] = [информационный объем книги] = байт / 1024 = 351,5625 Кбайт / 1024 = 0, Мбайт

14 Число равновероятных в о з м о ж н ы х с о б ы т и й N К о л и ч е с т в о и н ф о р м а ц и и в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий i N = 2i = 1 бит Число символов в алфавите (его размер) – МОЩНОСТЬ АЛФАВИТА N ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЕС СИМВОЛА количество информации в одном символе 2 i = N I = K i K I Число символов в символьном сообщении Количество информации в символьном сообщении i i = 8 бит = 1 байт 1 байт 1 Кб 1 Мб 1 Гб 1024 ИНФОРМАЦИЯ N = 256 КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СООБЩЕНИИ Содержательный подход Алфавитный подходИЗМЕРЕНИЕ

15 КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В СООБЩЕНИИ Задача 1. При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 6 бит информации. Чему равно N ? Решение задачи 1. Значение N определяется из формулы N = 2 i. После подстановки значения i = 6 получаем: N = 2 6 = 64. Задача 2. В корзине лежат 16 шаров разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар ? Решение задачи 2: Вытаскивание из корзины любого из 16 шаров – события равновероятные. Поэтому для решения задачи применима формула 2 i = N. Здесь N = 16 – число шаров. Решая уравнение 2 I =16 получаем ответ: i = 4 бита 2 i = N N i Количество равновероятных возможных событий Количество информации в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий.