Контрольная работа: Виды и свойства информации
Сигнал, несущий информацию, может принимать два различных значения (в его простейшей форме), но не менее. Не бывает информационного сигнала, принимающего только одно значение.
На сторожевой башне огонь означает «опасность», огня нет – «все спокойно». Если костер на башне жгут постоянно или не зажигают вовсе, то нет никакой возможности узнать, например, когда же вторгся неприятель, то есть получить информацию.
Дискретные сигналы часто называют цифровыми . Так они называются потому, что отдельные значения сигнала мы можем «пересчитать», то есть каждому значению сигнала можно поставить в соответствие число.
На рисунке изображена температурная кривая, вычерченная термометром-самописцем. Рассматривая график, можно сделать вывод о том, что диапазон изменения температуры за сутки – от +12 °С до +24 °С. Можно ли эту информацию, полученную в непрерывной (аналоговой) форме представить в виде отдельных значений, то есть в дискретной форме?
Занесем значения температуры в конце каждого часа в таблицу. Тем самым мы преобразуем аналоговый сигнал в цифровой:
| Час | 1 | 2 | … | 13 | 14 | 15 | … | 24 |
| t0 C | 15 | 12,3 | … | 21,5 | 22 | 22 | … | 16 |
Легко заметить, что таблица дает неточную картину процесса: например, из графика видно, что самая высокая температура была достигнута между 14 и 15 часами, но в таблице это не нашло отражения.
Ясно, что представление аналогового сигнала в дискретной форме можно улучшить, если занести в таблицу значения температуры, наблюдаемые каждые полчаса или каждые 10 минут.
Аппаратура систем обработки информации в технике и управлении в зависимости от того, какие сигналы она обрабатывает, делится на аналоговую и дискретную. К аналоговой технике относятся обычно различные регуляторы, измерительные приборы и т.п.
Вычислительная техника также может работать как с аналоговыми, так и с дискретными (цифровыми) сигналами. Соответственно, существуют аналоговые вычислительные машины (АВМ) и цифровые вычислительные машины (ЦВМ), причем последние получили значительно большее распространение.
Представление непрерывной графической, звуковой информации в памяти цифрового компьютера основано на том, что аналоговые сигналы всегда могут быть преобразованы к дискретному (числовому) виду.
Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов.
Звук дискретизируется подобно тому, как это сделано в последнем примере. Графические изображения дискретизируются в соответствии с матричным принципом. Если вы когда-нибудь определяли с помощью палетки площадь произвольной геометрической фигуры, вы имеете представление об этом принципе. На рисунок как бы наносится сетка и просматривается клетка за клеткой этой сетки. Если изображения в клетке нет, то ей в соответствие ставится, например, 0, если изображение в клетке есть – ставится 1. Линия, изображенная на рис. 1., при таком способе дискретизации представляется в виде следующей последовательности нулей и единиц: 0011111110000 0010000001110 0100000000010 и т.д.
Рисунок, демонстрирующий суть матричного принципа дискретизации изображений
Информация в материальном мире
Мы живем в материальном мире. Все, что нас окружает и с чем мы сталкиваемся ежедневно, относится либо к физическим телам, либо к физическим полям. Из курса физики мы знаем, что состояния абсолютного покоя не существует и физические объекты находятся в состоянии непрерывного движения и изменения, которое сопровождается обменом энергией и ее переходом из одной формы в другую.
Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов (1 бит) , то есть, все сигналы имеют в своей основе материальную энергетическую природу. При взаимодействии сигналов с физическими телами в последних возникают определенные изменения свойств – это явление называется регистрацией сигналов. Такие изменения можно наблюдать, измерять или фиксировать иными способами – при этом возникают и регистрируются новые сигналы, то есть, образуются данные.
Данные – это зарегистрированные сигналы.
0 – логическое нет, а 1 – логическое да.
2. Виды информации
Для чего в науке при изучении каких-либо объектов часто стремятся распределить эти объекты по группам в соответствии с определенными признаками? Иными словами, с какой целью разрабатывается классификация изучаемых объектов? Есть некоторые общие свойства информации и общие закономерности работы с ней. Но работа с текстом рассказа отличается от работы над партитурой музыкального произведения, а проведение расчета по формулам имеет мало общего с созданием мультфильма. То есть существуют особенности протекания информационных процессов для информации разных видов. Знание того, к какому виду относится информация, поможет выбрать наиболее подходящие средства и методы для работы с ней.
Какие виды информации можно выделить? Какие признаки можно выбрать в качестве оснований деления?
Поскольку в наибольшей степени информацию мы связываем с восприятием и осознанием поступающих сигналов человеком, то её можно разделить по тому, каким образом информация воспринимается людьми.
У человека пять органов чувств :
• зрение , с помощью которого люди различают цвета, воспринимают зрительные образы; информация – визуальная;
• слух , с помощью которого воспринимается звуковая информация – речь, музыка, звуковые сигналы, шум; информация – аудиальная;
• обоняние , с помощью которого люди получают информацию о запахах окружающего мира; информация – обонятельная;
• вкус – с помощью вкусовых рецепторов языка можно получить информацию о том, каков предмет – горький, кислый, сладкий, соленый; информация – вкусовая;