Сеа_лекція 2 (заг
1. Інформаційні процеси
Як було відзначено на минулій лекції, інформація являє собою продукт взаємодії даних і адекватних їм методів. Операція злиття даних і методів називається інформаційним процесом.
Види інформаційних процесів: збір, зберігання, обробка, передача даних.
Збір даних - це діяльність суб'єкта по накопиченню даних з метою забезпечення їх достатньої повноти. З'єднуючись з адекватними методами, дані народжують інформацію, здатну допомогти в ухваленні рішення. Наприклад, цікавлячись ціною товару, його споживчі властивості, ми збираємо інформацію для того, щоб прийняти рішення: купувати чи не купувати його.
Зберігання даних - це підтримка даних в формі, постійно готовою до видачі їх споживачеві. Одні і ті ж дані можуть бути затребувані неодноразово, тому розробляється спосіб їх зберігання (зазвичай на матеріальних носіях) і методи доступу до них за запитом споживача.
Обробка даних - це процес перетворення інформації від вихідної її форми до певного результату. Збір, накопичення, зберігання інформації самі по собі звичайно не є кінцевою метою інформаційного процесу. Найчастіше первинні дані залучаються для вирішення будь-якої проблеми, потім вони послідовно перетворюються у відповідності з алгоритмом рішення задачі до отримання необхідних вихідних даних.
Передача даних - це процес обміну даними.
2. Структури даних
Різні операції по обробці даних зручніше автоматизувати, коли дані впорядковані, тобто утворюють задану структуру.
Існує три основних типи структур даних:
- лінійна. Прикладом лінійної структури даних є список. Кожен елемент даних у списку однозначно визначається своїм номером у масиві;
3. Операції по обробці даних
Процес обробки даних може включати в себе наступні основні операції:
формалізація даних - приведення даних, що надходять з різних джерел, до однакової форми;
фільтрація даних - відсіювання «зайвих» даних для підвищення їх достовірності та адекватності;
сортування даних - впорядкування даних за заданою ознакою для підвищення доступності інформації;
архівація даних - організація збереження даних в зручній формі;
захист даних - виключення несанкціонованого доступу до даних;
перетворення даних - переведення даних з однієї форми в іншу або з однієї структури в іншу.
4. Передача інформації
Джерело інформації, канал зв'язку і приймач інформації утворюють інформаційну систему (систему передачі та обробки інформації). Між елементами інформаційної системи прийняті угоди про порядок обміну даними. Ці угоди називаютсяпротоколамі обміну.
Канал зв'язку - це сукупність технічних засобів, що забезпечують передачу сигналу від джерела до одержувача. За фізичну природу канали зв'язку поділяються на такі види:
- механічні - використовуються для передачі матеріальних носіїв інформації;
- акустичні - передають звуковий сигнал;
- оптичні - передають світловий сигнал;
- електричні (провідні та безпровідні) - передають електричний сигнал.
Функціонування типової системи передачі інформації (СПІ) в загальному випадку можна представити наступним чином (рис. 1). Джерело генерує інформаційне повідомлення, яке потім перетворюється в сигнал, призначений для передачі по каналу зв'язку. Процес перетворення повідомлення в сигнал складається з двох операцій: кодування і модуляціі.Кодірованіе визначає закон побудови сигналу, амодуляція - вид формованого сигналу. Як приклад на рис. 2 представлений процес перетворення дискретного повідомлення в сигнал.
Мал. 1. Функціональна схема передачі інформації
Мал. 2. Перетворення дискретного повідомлення в сигнал
Передача сигналу по каналу зв'язку здійснюється за допомогою деякого фізичного процесу, званого переносником. У СПИ переносником є електричні коливання. Передача інформації по каналах зв'язку часто супроводжується впливом перешкод, що викликають спотворення і втрату інформації. Джерело перешкод умовно відносять до каналу зв'язку.
Відновлення надісланого повідомлення відображався у приймальнику здійснюється в зворотній послідовності. Спочатку проводиться демодуляція сигналу, в результаті якої сигнал перетворюється в послідовність кодових символів. Потім в процесседекодірованія ця послідовність перетвориться в послідовність елементів повідомлення, що видається одержувачу.
Пристрої, які здійснюють кодування і декодування, називаються відповідно кодером ідекодером. Пристрої, що перетворюють код в сигнал (модулятор) і сигнал в код (демодулятор), називаютмодемамі.
Швидкість передачі інформації вимірюється в бодах. 1 бод = 1 біт / с.
Висока вартість ліній зв'язку обумовлює розробку систем і методів, що дозволяють одночасно передавати по одній лінії зв'язку велике число незалежних повідомлень, т. Е. Використовувати лінію багаторазово. Такі системи зв'язку називають багатоканальними.
У сучасних мережах зв'язку використовуються наступні види СПИ:
- системи супутникового зв'язку.
Перевагами систем супутникового зв'язку є велика пропускна здатність, глобальність дії і високу якість зв'язку. Конфігурація систем супутникового зв'язку залежить від типу штучного супутника Землі, виду зв'язку і параметрів наземних станцій.
5. Аспекти інформації
Зазвичай в якості одержувача інформації виступає людина, яка оцінює інформацію з точки зору її придатності для вирішення поставленого завдання. Процедура оцінки інформації людиною проходить в три етапи. що визначають її синтаксичний, семантичний і прагматичний аспекти.
Спочатку людина спостерігає деякий факт дійсності у вигляді певного набору даних незалежно від їх смислових і споживчих якостей. Тут проявляється синтаксичний аспект.
Потім людина шляхом зіставлення отриманих даних з тезаурусом (повним систематизованим набором даних і знань в якій-небудь області) формує знання про спостережуваному факт. Це семантичний аспект інформації.
На підставі отриманих знань людина оцінює практичну корисність інформації для досягнення поставлених цілей, що і відображає її прагматичний аспект.
Пояснимо аспекти інформації більш детально.
Синтаксичний аспект інформації - це характеристика інформації з точки зору кількості, структури, особливостей побудови переданих повідомлень безвідносно до їх смисловим змістом (чим займається семантика) і корисності для вирішення завдання одержувача (чим займається прагматика). В процесі передачі і сприйняття інформації повідомлення проходять фізичний фільтр, який визначається пропускною здатністю каналу. Те, що пройшло через нього, називають синтаксичної (або статистичної) інформацією, хоча, строго кажучи, це ще не інформація, а тільки сигнали, дані, з яких вона повинна бути залучена одержувачем.
Семантичний аспект інформації - характеристика інформації з точки зору її змісту, змісту. Для сприйняття інформації необхідно, щоб передані повідомлення в певній мірі відповідали тезаурусу знань одержувача: якщо вони не мають точок дотику з ним, повідомлення зрозумілий не буде (наприклад, людина, що не знає математики, не зрозуміє математичну формулу). Навпаки, якщо повідомлення повністю збігається з тим, що вже є в тезаурусе одержувача, воно не буде сприйнято як інформація, оскільки в ньому немає нічого нового. В обох цих випадках повідомлення містить для одержувача тільки семантичний шум. і він відсіюється в процесі передачі і сприйняття інформації.
Прагматичний аспект розглядає інформацію з точки зору її практичної корисності, цінності для споживача і прийняття ним рішень. Прагматичний аспект визначає можливість досягнення поставленої мети з урахуванням отриманої інформації. Цей аспект відображає споживчі властивості інформації: якщо вона виявилася цінною, поведінка її одержувача змінюється в потрібному напрямку. Виявляється прагматичний аспект інформації тільки при наявності єдності інформації (об'єкта), її споживача і поставленої мети.
6. Інформаційні технології
Інформаційні процеси реалізуються за допомогою інформаційнихтехнологій. які представляють собою сукупність прийомів роботи, технічних і програмних засобів, об'єднаних у технологічний ланцюжок, що забезпечує збір, зберігання, обробку, розповсюдження та відображення інформації з метою зниження трудомісткості процесів використання інформаційного ресурсу, а також підвищення їх надійності та оперативності.
Інформаційні технології характеризуються такими основними властивостями:
- предметом (об'єктом) обробки (процесу) є дані;
- метою процесу є отримання інформації;
- засобами здійснення процесу є програмні, апаратні та програмно-апаратні обчислювальні комплекси;
- процеси обробки даних розділяються на операції відповідно до конкретної предметної областю;
- вибір керуючих впливів на процеси повинен здійснюватися особами, що приймають рішення;
- критеріями оптимізації процесу є своєчасність доставки інформації користувачу, її надійність, достовірність, повнота.