Лекция "понятие информационного процесса. базовые информационные процессы."

тема 1 вопрос 3 понятие информационного процесса. базовые информационные процессы. Информационный   процесс  —   процесс   получения,   создания,   сбора,   обработки, накопления,   хранения,   поиска,   распространения   и   использования   информации.  (с) Wikipedia. Люди знакомые с информатикой, конечно же, знают этот термин, да и не только они. Вполне можно утверждать, что информационные процессы являются основой той жизни, которую мы знаем. Я хочу взглянуть на эту тему – что такое информационные процессы, и какой прок обычным людям от понимания принципов этих процессов.  Информационный процесс как научное понятие. Любые   действия,   производимые   с   информацией,   называются   информационными процессами. Основную роль тут играют сбор, обработка, создание, сохранение и передача информации.   На   протяжении   всей   своей   истории   человечество   развивала   эти   и   другие процессы, а так же смежные отрасли. Одним из основных критериев развития общества было именно совершенствование информационных процессов. Искусство, религия, письменность, шифрование,   книгопечатание,  авторское   право,   телеграф,   радиоэлектроника,   компьютеры, интернет   –   это   лишь   основная   часть   достижений   человечества   в   области   работы   с информацией. Информационный   процесс  –   это   последовательные   действия   выстроенные   в   алгоритм, совершаемые с информацией, представленной в любом виде (цифровые/аналоговые данные, слухи,   теории,   факты,   наблюдения   и   т.п.)   для   достижения   некой   цели   (любой).   Данный алгоритм   состоит   из   ряда   шагов,   которые   могут   значительно   отличаться   в   той   или   иной ситуации, но общая концепция выглядит следующим образом: Получение информации – сбор сведений, из каких либо источников – извлечение данных из хранилища/источника данных, наблюдение за событиями и явлениями, общение, СМИ и масс­медиа. Под источником/хранилищем данных тут понимается очень обширное понятие любого   так   или   иначе   физического   объекта   предназначенного   для   сохранения/передачи информации (книга, картотека, жесткий диск, картина, поисковая интернет­сеть). На данном шаге крайне важны многое факторы, кратко их можно описать очень просто – актуальность. Тут основную роль играет способ получения, тип информации и организация процесса. Очевидно, что археолог не сделает никаких открытий, копаясь в интернете в куче картинок с котиками. Перелистывая вручную картотеку библиотеки Конгресса можно устать, и успокоится, натолкнувшись на первую книгу по нужной теме, но сведения из нее могут быть не   полными,   устаревшими,   не   проверенными.   Выслушав   мнение   одной   стороны   и   не позаботившись о подтверждении услышанного, есть большой риск столкнуться с клеветой. Анализ/обработка данных – алгоритм преобразования одних информационных объектов в другие, создание новых на основе исходных данных. Апогей алгоритма информационного процесса. Если информационный процесс дошел до этого шага, то абсолютно точно можно сказать что исходная информация будет изменена. Степень этих изменений зависит от цели и средств.  Этот шаг очень сложный и вероятно самый важный. Очистка аудиозаписи от фонового шума в известной мере улучшит запись, но совершенно точно изменит исходные данные. В процессе   перевода   многие   слова   книги   могут   быть   заменены,   от   чего   исходный   смысл некоторых фраз может полностью поменять значение.  Сохранение информации  – любые действия для того, чтобы информация могла быть использована   в   дальнейшем.   Сюда   же   могут   входить   любые   действия,   препятствующие нежелательному использованию сохраненных сведений, начиная от закапывания тайных книг и заканчивая современными криптографическими методами. Эффективность данного шага напрямую зависит от используемых методов и технологий – чем лучше технология, тем надежнее сохранена информация. В некоторых ситуациях этот шаг может быть исключен из алгоритма, но в таком случае обязательно выполняется другой – коммуникационный процесс. Хотя, так или иначе, информация все равно хотя бы какое­то время,   но   хранится   на   неких   носителях.   Даже   радиоприемник,   который   лишь   принимаетсигнал   (получение)   и   интерпретирует   его   в   звук   (обработка)   некоторое   время   "хранит" информацию в виде электрических импульсов на своих схемах. Коммуникации  –   процесс   передачи   информации   другим   субъектам.   Практически каждый   информационный   процесс   подразумевает   под   собой   передачу   полученной информации   кому­либо   другому,   будь   то   человек   или   автоматическая   машина   для   ее дальнейшего использования. В некоторых ситуациях процесс коммуникации может быть как же не заметен, как и "сохранение" информации в проводах радиоприемника. Но даже личные, секретные записи алхимика­экспериментатора можно отнести к некому виду коммуникации с самим собой. Что   характерно,   информация   не   имеет   значения,   если   она   не   была   как­то   кем­то использована.   Очевидно,   что   установка   счетчика,   на   водяную   трубу   совершенно бессмысленна,   если   счетчик   не   оборудован   табло   с   цифрами.   Вопрос   написания   автором романа и сокрытия рукописей конечно философский, но с точки зрения прагматизма он ясен – это действие бессмысленно. Фактически, коммуникация является логическим завершением информационного всему. На   данный   момент   развитие   коммуникаций   продвинулось   колоссально.   В   некоторых моментах коммуникации заменили собой многие другие шаги в алгоритме. Не фактически, но скорее   идеологически.   Информация   стала   основным   массовым   продуктом   в   современном обществе,   информационном   обществе.   Человек   потребляет   ее   в   огромных   масштабах,   в основном даже не задумываясь об этом. Но именно в виду этой массовости, современному разумному   человеку   необходимо   понимать   принцип   этого   процесса,   иначе   его   сознание рискует быть просто дискриминированно потоком низкокачественной информации. придающим   действием   смысл     процесса,   Основные информационные процессы:  Сбор информации — это деятельность субъекта, в ходе которой он получает  сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или  человеком, или с помощью технических средств и систем — аппаратно. Например,  пользователь может получить информацию о движении поездов или самолетов сам, изучив  расписание, или же от другого человека непосредственно, либо через какие­то документы,  составленные этим человеком, или с помощью технических средств (автоматической справки, телефона и т. д.). Задача сбора информации не может быть решена в отрыве от других задач,  — в частности, задачи обмена информацией (передачи).  Обмен информацией — это процесс, в ходе которого источник информации ее  передает, а получатель — принимает. Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки,  то организуется повторная передача этой информации. Обмен информации производится с  помощью сигналов, являющихся ее материальным носителем. Источниками информации  могут быть любые объекты реального мира, обладающие определенными свойствами и  способностями. Если объект относится к неживой природе, то он вырабатывает сигналы,  непосредственно отражающие его свойства. Если объектом­источником является человек, то  вырабатываемые им сигналы могут не только непосредственно отражать его свойства, но и  соответствовать тем знакам, которые человек вырабатывает с целью обмена информацией.  Принятую информацию получатель может использовать неоднократно. С этой целью он  должен зафиксировать ее на материальном носителе (магнитном, фото, кино и др.).  Накопление информации — это процесс формирования исходного,  несистематизированного массива информации. Среди записанных сигналов могут быть такие,  которые отражают ценную или часто используемую информацию.  Хранение информации — это процесс поддержания исходной информации в виде,  обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки. Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга­ библиотека, картина­ музей,  фотография­ альбом). ЭВМ предназначен для компактного хранения информации с  возможностью быстрого доступа к ней. Информационная система ­ это хранилище  информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации.     Обработка информации — это упорядоченный процесс ее преобразования в  соответствии с алгоритмом решения задачи. После решения задачи обработки информации  результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Эта операция  реализуется в ходе решения задачи выдачи информации. Выдача информации, как правило,  производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц, графиков и пр.  Деятельность людей всегда связана с передачей информации.  В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне,  атмосферные помехи в радио, и тд. Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы,  искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты  информации ­ криптология. Информационные процессы Процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и внедрением инфы,  именуются информационными процессами.  Сейчас остановимся на главных информационных процессах.  Поиск инфы ­ это извлечение хранимой инфы. Способы поиска инфы:  • конкретное наблюдение;  • общение со спецами по интересующему вас вопросу;  • чтение соответственной литературы;  • просмотр видео, телепрограмм;  • прослушивание радиопередач, аудиокассет;  • работа в библиотеках и архивах;  • запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;  • другие способы.  Осознать, что находить, столкнувшись с той либо другой актуальной ситуацией, выполнить  процесс поиска ­ вот умения, которые становятся решающими на пороге третьего  тысячелетия.  Сбор и хранение Сбор инфы не является самоцелью. Чтоб приобретенная информация могла употребляться,  при этом неоднократно, нужно ее хранить.  Хранение инфы ­ это метод распространения инфы в пространстве и времени.  Метод хранения инфы находится в зависимости от ее носителя (книжка ­ библиотека, картина ­ музей, фото ­ альбом).  ЭВМ предназначен для малогабаритного хранения инфы с возможностью резвого доступа к  ней.  Информационная система ­ это хранилище инфы, снабженное процедурами ввода, поиска и  размещения и выдачи инфы. Наличие таких процедур ­ основная особенность  информационных систем, отличающих их от обычных скоплений информационных  материалов. К примеру, личная библиотека, в какой может ориентироваться только ее  обладатель, информационной системой не является. В общественных же библиотеках порядок размещения книжек всегда строго определенный. Благодаря ему поиск и выдача книжек,  также размещение новых поступлений представляет собой стандартные, формализованные  процедуры.  Передача В процессе передачи инфы непременно участвуют источник и приемник инфы: 1­ый передаетинформацию, 2­ой ее получает. Меж ними действует канал передачи инфы ­ канал связи.  Канал связи ­ совокупа технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от  источника к получателю.  Кодирующее устройство ­ устройство, созданное для преобразования начального сообщения  источника к виду, комфортному для передачи.  Декодирующее устройство ­ устройство для преобразования кодированного сообщения в  начальное.  Деятельность людей всегда связана с передачей инфы.  В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне,  атмосферные помехи в радио, искажение либо затемнение изображения в телевидении,  ошибки при передачи в телеграфе. Эти помехи, либо, как их именуют спецы, шумы, искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая методы защиты инфы ­  криптология.  Каналы передачи сообщений характеризуются пропускной способностью и  помехозащищенностью.  Каналы передачи данных делятся на симплексные (с передачей инфы исключительно в одну  сторону (телевидение)) и дуплексные (по которым может быть передавать информацию в оба  направления (телефон, телеграф)). По каналу могут сразу передаваться несколько сообщений. Каждое из этих сообщений выделяется (отделяется от других) при помощи особых фильтров.  К примеру, вероятна фильтрация по частоте передаваемых сообщений, как это делается в  радиоканалах.  Пропускная способность канала определяется наибольшим количеством знаков,  передаваемых ему в отсутствии помех. Эта черта находится в зависимости от физических  параметров канала.  Для увеличения помехозащищенности канала употребляются особые способы передачи  сообщений, уменьшающие воздействие шумов. К примеру, вводят излишние знаки. Эти знаки  не несут реального содержания, но употребляются для контроля корректности сообщения при получении.  Исходя из убеждений теории инфы все то, что делает литературный язык ярким, гибким,  богатым цветами, многоплановым, неоднозначным,­ избыточность. К примеру, как  сверхизбыточно с таких позиций письмо Татьяны к Онегину. Сколько в нем информационных  излишеств для лаконичного и всем понятного сообщения "Я Вас люблю!"  4. Обработка. Обработка инфы ­ преобразование инфы из 1­го вида в другой, осуществляемое по серьезным  формальным правилам.  Примеры обработки инфы Примеры Входная  информация Выходная  информация Правило Таблица  умножения Множители Произведение Правила  математикиОпределение  времени полета  рейса "Москва­ Ялта" Время вылета из  Москвы и время  прилета в Ялту Время в пути Математическая  формула Отгадывание  слова в игре "Поле чудес" Количество букв  в слове и тема Отгаданное словоФормально не  определено Получение  скрытых сведений Шифровка от  резидента Дешифрованный  текст Свое в каждом  определенном  случае Постановка  диагноза  заболевания Жалобы пациента + результаты  анализов Диагноз Познание + опыт  доктора Любая деятельность человека представляет собой процесс сбора и переработки информации,  принятия решений на ее основе и их выполнения. Информация содержится в человеческой  речи, текстах книг, журналов, газет, сообщениях радио и телевидения, показаниях приборов и т.д. Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств, хранит и перерабатывает  ее с помощью мозга и центральной нервной системы. Процесс решения в уме математической  задачи, процесс перевода текста с одного языка на другой ­ все это обработка информации.  Процессы обработки информации составляют суть умственной деятельности человека.  Человек думает, вычисляет, говорит, слушает, читает, пишет. При этом он всегда имеет дело  с информацией.      Связанные с информацией процессы происходят не только в мире, имеющем отношение к  деятельности человека, но также и в живой природе и технике. Организация живой природы,  сообществ и популяций основана на постоянном обмене информацией, переработке  информации, получаемой из неживой природы. Курица и ее цыплята постоянно обмениваются звуками, чтобы держаться вместе, чтобы курица могла в любой момент защитить своих деток  (Посмотреть флеш­анимацию). По данным науки, даже невылупившийся цыпленок уже  слышит свою маму и сам подает ей сигналы из яйца. Если одна из пчел нашла богатое  нектаром поле, то через некоторое время десятки членов пчелиной семьи устремляются в это  место (Посмотреть флеш­анимацию). Совершенно очевидно, что происходит передача  информации, и это организует сообщество на конкретные согласованные действия. Сезонные  изменения в растительном мире ­ результат информационного процесса. Температура воздуха  и почвы, длина светового дня ­ сигналы внешней среды, значимые для выживания растения.  Все перечисленные в примерах действия и процессы можно объединить под общим названием  ­ информационные процессы (Посмотреть флеш­анимацию).      Информационный процесс ­ это совокупность последовательных действий, производимых  над информацией с целью получения результата. Среди всех информационных процессов  можно выделить наиболее общие. К ним относятся передача, хранение и обработка  информации.       Получаемая потребителем информация всегда поступает из некоторого источника. В этом  случае говорят о передаче информации. Информация передается по каналу передачи,  направляясь от источника к приемнику. Канал передачи ­ это некоторое среда, которая  осуществляет доставку информации. Природа информационных каналов ­ колебательныедвижения среды: звуковые, световые, электромагнитные волны и пр. С открытием радиоволн  и созданием устройств, их генерирующих и улавливающих, в деле передачи информации  произошли революционные изменения.      Информация передается в виде последовательности сигналов, составляющих  информационное сообщение. Физический смысл сигнала, с помощью которого передается  информация, может не совпадать со смыслом передаваемой информации. Восприятие  информации немыслимо без определенных предварительных соглашений и знаний, без  которых сигнал будет восприниматься лишь как сообщение о некотором факте, который  непонятно как интерпретировать. В одном случае воздетые вверх руки выражают  эмоциональный всплеск по поводу одержанной победы, а в другом ­ обозначают капитуляцию  противника. Для достижения взаимопонимания необходима предварительная договоренность  о значениях сигналов. Поэтому и существуют алфавиты различных языков, правила движения, азбука Морзе, шрифт Брайля и т.д.       В процессе передачи информация может теряться, искажаться из­за помех и вредных  воздействий. Причины таких воздействий могут быть как технического характера ­  перегрузки, вибрации, электрические и магнитные поля, перепады температур, давления,  влажности окружающей среды, так и следствием человеческого вмешательства (Посмотреть  флеш­анимацию). Для нейтрализации помех применяются устойчивые материалы и средства  связи, программируются избыточные коды, позволяющие восстановить исходную  информацию. Развитие цифровых каналов связи открывает новые возможности пользователям компьютерных сетей.      Для защиты информации от несанкционированного вмешательства возникает  необходимость ее засекречивания. На бытовом уровне иногда подменяются понятия  кодирования и шифрования (Посмотреть флеш­анимацию). Шифром называют секретный код преобразования информации с целью ее защиты от незаконных пользователей. Защита  информации ­ важный компонент процессов хранения, обработки, передачи и использования  информации в системах любого типа, особенно социальных и технических. Изобретением и  использованием шифров занимается наука криптография.       Информация распространяется не только в пространстве, но и во времени. Древние  рукописи, книги, наскальные рисунки, археологические находки ­ источники информации из  глубины времен. Геологические отложения ­ свидетели исторических процессов развития  земли. Благодаря генетической информации, которая хранится в закодированном виде в  молекуле ДНК и передается следующим поколениям, существует непрерываемая смена  поколений каждого вида живых существ.      Обработка информации ­ процесс получения новой информации на базе уже имеющейся.  Преобразование информации может быть связано с изменением ее содержания или формы  представления. В последнем случае говорят о кодировании информации. Например,  шифрование информации или перевод текстов на другой язык.       Упорядочивание информации (расписания), поиск нужной информации в информационном массиве (номер телефона в телефонной книге) являются другими вариантами обработки.  Редактирование текста, математические вычисления, логические умозаключения ­ примеры  процедур получения новой информации.       Обработка информации может производиться формально, руководствуясь правилами по  заданному алгоритму. Либо применяется эвристический подход, при котором создаётся новая система действий или открываются неизвестные ранее закономерности изучаемой  информации.      Информация не может существовать без своего носителя. Носитель информации ­ это  среда, непосредственно хранящая информацию. Заметим, что слово "носитель" означает  "нести в себе", то есть содержать, а не переносить информацию. Носителем информации о  самом себе является практически любой предмет, явление, живое существо. Можно  использовать и другие средства для хранения информации о чем­либо. Это может быть  материальный предмет (камень, дерево, папирус, бумага, магнитные, оптические носители  информации). Например, в тетрадь мы записываем задание, а видеокассета содержитинтересный для нас фильм. Это могут быть волны различной природы (световые, звуковые,  электромагнитные) или разные состояния вещества. О волновом представлении информации  все знают из школьного курса физики. А как связать информацию и состояние вещества?  Проиллюстрируем пояснение следующим примером. Рассмотрим молоко. По температурному состоянию оно может быть: парным, подогретым, горячим, кипящим, холодным. Описанный  набор качеств (кодов) составляет алфавит, с помощью которого можно сообщить  информацию о состоянии молока.      Чтобы иметь возможность в будущем многократно воспользоваться информацией,  используют так называемые внешние (по отношению к человеческой памяти) носители  информации. Записные книжки, справочники, магнитные записи, картины, фото­ и  кинодокументы и т.д. Для извлечения информации из внешних носителей зачастую требуется  много времени и необходимы дополнительные средства. Например, для того, чтобы получить  информацию, содержащуюся на аудиокассете, необходим магнитофон.      В обществе хранение носителей с информацией организуется в специальных хранилищах.  Для книг ­ это библиотеки (Посмотреть флеш­анимацию), для картин и рисунков ­  художественные музеи, для документов ­ архивы, патентные бюро и т.д. Вычислительная  техника дает огромные возможности для организованного хранения информации в  компактной форме (Посмотреть флеш­анимацию): электронные, магнитные, оптические  носители. Здесь играют роль такие показатели, как информационная емкость, время доступа к информации, надежность хранения, время безотказной работы.       Человеческое общество способно накапливать информацию и передавать ее от поколения  к поколению. На протяжении всей истории накапливаются знания и жизненный опыт  отдельных людей, а также "коллективная память" ­ традиции, обычаи народов.