Презентация по информатике на тему "Подходы к понятию и измерению информации"

Подходы к понятию и измерению информации

Информация – это сведения об окружающем нас мире и протекающих в нем процессах.
Информация – это осознанные сведения об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.

В теории науки информатики под информацией сведения, уменьшающие неопределенность;
В теории управления под информацией понимают сведения, получаемые и используемые в целях сохранения, совершенствования и развития общественной или технической системы;
В документалистике под информацией понимают сведения, зафиксированные на бумаге в виде текста (в знаковой, символьной, графической или табличной форме);
В семантической теории под информацией принято понимать сведения, обладающие новизной;
В технике под информацией принято понимать сообщения, передаваемые в форме световых сигналов, электрических импульсов и пр;

Средства связи называются каналами передачи информации.

Виды информации
текст, рисунки, чертежи, фотографии;
световые или звуковые сигналы;
радиоволны; электрические и нервные импульсы;
магнитные записи;
жесты и мимика;
запахи и вкусовые ощущения;
хромосомы, через которые передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.

Основные информационные процессы:
сбор;
хранение;
передача;
копирование;
обработка;
поиск;
Другие информационные процессы: создание; прием; комбинирование;; восприятие; формализация; деление на части; измерение; использование; распространение; упрощение; разрушение; запоминание; преобразование; и т. д

Объективность. Объективная информация – существующая независимо от человеческого сознания, методов ее фиксации, чьего-либо мнения или отношения.
Достоверность. Информация, отражающая истинное положение дел, является достоверной.
Полнота. Информация является полной, если она достаточна для понимания и принятия решений

Точность информации – степень ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
Ценность информации зависит от ее важности для принятия решения, решения задачи и дальнейшей применимости в каких-либо видах деятельности человека.
Актуальность. Только своевременность получения информации может привести к ожидаемому результату.

Понятность. Если ценную и своевременную информацию выразить непонятно, то она, скорее всего, станет бесполезной.
Доступность. Информация должна соответствовать уровню восприятия получателя.
Краткость. Информация воспринимается гораздо лучше, если она представлена не подробно и многословно, а с допустимой степенью сжатости, без лишних деталей.

Логичность, компактность, удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации.

Подходы к измерению информации

1 подход:
Алфавитный
не связывает количество информации с содержанием сообщения

2 подход:
Содержательный (вероятностный)
информация рассматривается с субъективной точки зрения

Содержательный подход

Сообщение несет информацию для человека, если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными
Проблема измерения информации исследована в теории информации, основатель которой - Клод Шеннон. 

Содержательный подход

Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза, несет 1 бит информации
Неопределенность знаний о некотором событии – это количество возможных результатов события.
Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных, несет один бит информации.

В теории информации для бита дается следующее определение:
Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных, несет один бит информации.
Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий, тогда
2i = N, где N – множество возможных событий, i – количество информации содержащееся в сообщении
Решение такого уравнения имеет вид: i=log2N

Содержательный подход

Для решения уравнений вида i=log2N можно воспользоваться таблицей двоичных логарифмов

Если N равно целой степени двойки ( 2,4,8,16 и т. д.), то такое уравнение можно решить «в уме»
Пример:
Шахматная доска состоит из 64 полей: 8 столбцов на 8 строк.
Какое количество бит несет сообщение о выборе одного шахматного поля?
Решение.
Поскольку выбор любой из 64 клеток равновероятен, то количество бит находится из формулы:
2i=64 ,
i=log264=6, так как 26=64 .
Следовательно, i=6 бит.

В противном случае количество информации становится нецелой величиной, и для решения задачи придется воспользоваться таблицей двоичных логарифмов.
Также, если N не является целой степенью 2, то можно выполнить округление i в большую сторону. log2K=i, где K - ближайшая к N степень двойки, такая, что K>N.
При игре в кости используется кубик с шестью гранями.
Сколько битов информации получает игрок при каждом бросании кубика?
Решение.
Выпадение каждой грани кубика равновероятно. Поэтому количество информации от одного результата бросания находится из уравнения: 2i=6 .
Решение этого уравнения: i=log26
Из таблицы двоичных логарифмов следует (с точностью до 3 -х знаков после запятой):
i=2,585 бита.
Данную задачу также можно решить округлением i в большую сторону: 2i=6<8=23, i=3 бита

Алфавит – совокупность символов используемая в некотором языке для представления информации
Мощность алфавита (N) – количество символов в алфавите

Примеры решения задач:
1) Текстовое сообщение, закодированное по системе ASCII, содержит 100 символов, Найти его информационный объем. Мощность алфавита ASCII (N)=256 символов.
2i = 256, i = 8, т.к. 28 = 256
I=K*i
I=8*100=800
Количество информации (I) во всем тексте составляет 800 бит
2) Почитать объем сообщения содержащий ФИО преподавателя «Дмитрий Анатольевич Маслов». В кодировке Unicode, где каждый символ имеет вес 2 байта.
i = 2*8 =16 бит
I=16*26= 416 бит = 416/8= 52 байт.

Единицы измерения информации