Информационные процессы и системы

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Российский Государственный гуманитарный университет

 

 

Факультет психологии

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине информатика

на тему «Информационные процессы и системы»

 

 

 

 

Выполнил:

Руководитель: Буров И.П.

 

 

 

 

 

 

 

Волгоград 2008

 

Содержание

 

Введение

1. Что такое информация, информационный процесс

1.1 Количество информации

1.2 Ценность информации

2. Определение информационных систем и информационных технологий, их различия

3. Обработка информации

4. Задачи обнаружения сигнала

5. Сжатие и адаптативная дискретизация сигналов

6. Переработка текстовой информации

Заключение

Список литературы

 

 

Введение

 

Обмен информацией был и является одной из отличительных особенностей человеческой деятельности. Общение людей друг с другом, их взаимоотношения с внешним миром, их производственная, научная и общественная деятельность тесно связаны с информационными процессами - процессами восприятия, передачи, обработки, поиска, хранения и отображения информации. Без обмена информацией невозможно управление различными объектами, организация производственной, научной и общественной жизни человека. Процессы общения также неразрывно связаны с информационным обменом, коммуникацией, установлением информационных связей между обучаемыми и обучающим.

Накопление человечеством опыта и знаний при освоении природы смешалось с освоением информации.

Сначала из поколения в поколение информация передавалась устно. Это были сведения о профессиональных навыках, например о приемах охоты, обработки охотничьих трофеев, способах земледелия и др. Но затем информацию стали фиксировать в виде графических образов окружающего мира. Так, первые наскальные рисунки, изображающие животных, растения, людей, появились примерно 20 - 30 тыс. лет назад.

Поиск более современных способов фиксирования информации привел к появлению письменности. Вначале люди записывали расчеты с покупателями, а затем написали и первое слово.

 

 

1. Что такое информация, информационный процесс

 

В обыденной жизни информацию отождествляют с понятиями "сообщение", "сведения", "данные", "знания". Такое соотношение допустимо лишь до некоторой степени, так как у всех этих понятий есть одно общее важное свойство - они обозначают нечто, являющееся отображением реальных объектов и процессов. Однако, как только ставится вопрос о совершенствовании информационных процессов, подобное понимание термина "информация" обнаруживает ряд недостатков. Так, очевидным является то, что целью функционирования информационных систем не может быть выдача как можно большего количества информации (показателей, документов). Один лаконичный, грамотно составленный документ чаще всего полезнее "информативнее", чем несколько документов. Взяв ряд исходных показателей, можно получить множество различных производных, но увеличение числа последних не обязательно будет отражать прирост полезных сведений (знаний).

Следовательно, данные или сообщения содержат нечто такое, от чего зависит их сравнительная ценность, ради чего они собираются, передаются и обрабатываются. Именно поэтому под термином "информация" чаще всего понимают содержательный аспект данных, проводя, таким образом, различие между информацией и данными. Термин "данные" происходит от латинского слова data - факт, а термин "информация" - от латинского "informatio", что означает разъяснение, изложение.

В строго научном плане понятие "информация" связывается с вероятностью осуществления того или иного события. И чем выше вероятность конкретного исхода (результата) этого события, тем меньше количество информации возникает после его осуществления и наоборот. Следовательно, ИНФОРМАЦИЯ - это мера устранения неопределенности в отношении исхода интересующего нас события. Причем характерным является то обстоятельство, что информативность сообщения (количество информации в нем) не всегда пропорциональна объему (длине) этого сообщения.

Информация не существует сама по себе, так как она подразумевает наличие объекта (источника), отражающего информацию, и субъекта (приемника, потребителя), воспринимающего ее. Всякое событие, всякое явление служит источником информации.

Процесс передачи информации от источника к получателю называется Информационным процессом.

При телефонной передаче источник сообщения - говорящий. Кодирующее устройство, изменяющее звуки слов в электрические импульсы, - это микрофон. Канал, по которому передается информация - телефонный провод. Та часть трубки, которую мы подносим к уху, играет роль декодирующего устройства. Здесь электрические сигналы снова преобразуются в звуки. И, наконец, информация поступает в "принимающее устройство" - ухо человека на другом конце провода.

 

 

 

 

Общая схема передачи информации.

 

1.1 Количество информации

 

Информация - произвольная последовательность символов, т.е. любое слово, каждый новый символ увеличивает количество информации. Как же измерить количество информации? Для этого, как впрочем и для измерения длины, массы и т.д. нужен эталон. Какое же слово взять в качестве эталона информации? Прежде, чем выбрать это слово необходимо выбрать алфавит - материал, из которого будет сделано это слово. Обычно алфавит берут двухсимвольным. Например, он может состоять из цифр 1 и 0. Эталоном считается слово, состоящее из одного символа такого алфавита. Количество информации, содержащееся в этом слове, принимают за единицу, названную битом. Имея эталон количества информации можно сравнить любое слово с эталоном. Проще сравнивать те слова, которые записаны в том же двухсимвольном алфавите.

 

1.2 Ценность информации

 

Количество информации в двух сообщениях может быть совершенно одинаковым, а смысл совершенно разным. Два слова, например «Мир» и «Рим», содержат одинаковое количество информации, состоят из одних и тех же букв, но смысл слов различен.

В повседневной жизни, как правило, оцениваются полученные сведения со смысловой стороны: новые сведения воспринимаем не как определенное количество информации, а как новое содержание.

Пассажиры едут в автобусе. Водитель объявляет остановку. Кое-кто выходит, остальные не обращают внимания на слова водителя - переданную им информацию. Почему? Потому что информация здесь имеет разную ценность для получателей, в роли которых в этом примере выступают пассажиры. Вышел тот, для кого информация была ценна. Значит, ценность можно определить как свойство информации, влияющей на поведение ее получателя.

 

 

2. Определение информационных систем и информационных технологий, их различия

 

Информационная система - это коммуникационная система по сбору, передаче и переработке информации об объекте. Это прикладная программная подсистема, ориентированная на поиск, сбор, обработку и хранение информации. Каждый базовый компонент информационной системы является самостоятельной системой, имеет определенную структуру построения и цели функционирования.

Термин "технология" (от греческое "techne" - искусство, умение, мастерство и греческого "logos" - понятие, учение) определяется как совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материалов или полуфабрикатов, осуществляемых в процессе производства конечной продукции.

Технология неразрывно связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде всего управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на применении компьютеров и телекоммуникационной техники.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, информационная технология - это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.

Сами информационные технологии требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их введение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

 

 

3. Обработка информации

 

Цели, задачи и виды обработки информации

Понятие обработки информации является весьма широким. Ведя речь об обработке информации, следует дать понятие инварианта обработки. Обычно им является смысл сообщения (смысл информации, заключенной в сообщении). При автоматизированной обработке информации объектом обработки служит сообщение, и здесь важно провести обработку таким образом, чтобы инварианты преобразований сообщения соответствовали инвариантам преобразования информации.

Цель обработки информации в целом определяется целью функционирования некоторой системы, с которой связан рассматриваемый информационный процесс. Однако для достижения цели всегда приходится решать ряд взаимосвязанных задач.

К примеру, начальная стадия информационного процесса - рецепция. В различных информационных системах рецепция выражается в таких конкретных процессах, как отбор информации (в системах научно-технической информации), преобразование физических величин в измерительный сигнал (в информационно-измерительных системах), раздражимость. и ощущения (в биологических системах) и т.п.

Процесс рецепции начинается на границе, отделяющей информационную систему от внешнего мира. Здесь, на границе, сигнал внешнего мира преобразуется в форму, удобную для дальнейшей обработки.

Для биологических систем и многих технических систем, например читающих автоматов, эта граница более или менее четко выражена. В остальных случаях она в значительной степени условна и даже расплывчата. Что касается внутренней границы процесса рецепции, то она практически всегда условна и выбирается в каждом конкретном случае исходя из удобства исследования информационного процесса.

Следует отметить, что независимо от того, как "глубоко" будет отодвинута внутренняя граница, рецепцию всегда можно рассматривать как процесс классификации.

Формализованная модель обработки информации

Обратимся теперь к вопросу о том, в чем сходство и различие процессов обработки информации, связанных с различными составляющими информационного процесса, используя при этом формализованную модель обработки. Прежде всего заметим, что нельзя отрывать этот вопрос от потребителя информации (адресата), от семантического и прагматического аспектов информации. Наличие адресата, для которого предназначено сообщение (сигнал), определяет отсутствие однозначного соответствия между сообщением и содержащейся в нем информацией. Совершенно очевидно, что одно и то же сообщение может иметь различный смысл для разных адресатов и различное прагматическое значение.

Предположим, что с каждым конкретным потребителем информации связано некоторое множество I, элементами которого являются пары смысл-значение. Существует множество X сообщений, элементами которого могут быть символы, слова, фразы, значения физических величин и процессов - словом, любые знаки. Чтобы из сообщения X могла быть извлечена информация I, должно существовать некоторое отображение j

 

         (3.1)

 

ÿâëÿþùååñÿ ðåçóëüòàòîì äåéñòâèÿ, ïî êðàéíåé ìåðå, òðåõ ôàêòîðîâ:

1) äîãîâîðåííîñòè ìåæäó îòïðàâèòåëåì è ïîòðåáèòåëåì, ÷òî ïîçâîëÿåò "îñìûñëèâàòü" ñîîáùåíèå;

2) íàëè÷èåì êîíêðåòíîé öåëè ó àäðåñàòà;

3) òîé ñèòóàöèåé, â êîòîðîé íàõîäèòñÿ àäðåñàò.

Ïîñëåäíèå äâà ôàêòîðà îïðåäåëÿþò çíà÷åíèå ñîîáùåíèÿ. Îòîáðàæåíèå j íàçûâàåòñÿ ïðàâèëîì èíòåðïðåòàöèè ñîîáùåíèè. Îíî ìîæåò áûòü îáùèì, ïîíÿòíûì äëÿ ìíîãèõ ïîòðåáèòåëåé èíôîðìàöèè, ëèáî èçâåñòíûì ëèøü ïàðå îòïðàâèòåëü--ïîòðåáèòåëü, à äëÿ äðóãèõ ïîòðåáèòåëåé èíôîðìàöèè íåçíàíèå ïðàâèëà j ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî äàæå âîñïðèíÿòîå ñîîáùåíèå íå ïîääàåòñÿ èíòåðïðåòàöèè èëè âåäåò ê ëîæíîé èíòåðïðåòàöèè.

Îáðàáîòêà èíôîðìàöèè íå ìîæåò áûòü îñóùåñòâëåíà âíå îáðàáîòêè ñîäåðæàùèõ åå ñîîáùåíèé.

Ìîæíî ïðåäñòàâèòü ñëåäóþùóþ ôîðìàëèçîâàííóþ ìîäåëü îáðàáîòêè. Ïóñòü X - ìíîæåñòâî âîçìîæíûõ ñîîáùåíèé, ôèãóðèðóþùèõ â íåêîòîðîé ñèñòåìå êîììóíèêàöèè. Ïîä îáðàáîòêîé ñîîáùåíèé ïîíèìàåòñÿ íåêîòîðîå îòîáðàæåíèå q:

 

 

где Y - множество, элементы которого назовем обработанными сообщениями. В общем случае для интерпретации сообщений Y может служить правило, отличное от j, íàïðèìåð, ïðàâèëî y. Òîãäà îòîáðàæåíèå