1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10

на главную

БИЛЕТ№1

1.Информация. Единицы измерения количества информации.

Информация – одно из фундаментальных понятий современной науки. Сам термин “информация” происходит от лат. слова informatio, что означает “сообщение, разъяснение”. Наряду с такими понятиями, как вещество и энергия, пространство и время, понятие информации составляет основу современной научной картины мира. Как и материя, пространство или время, информация не определяется через родовое понятие.

Невозможно однозначно определить, что же такое информация. Известно более четырехсот определений этого понятия. Каждый вариант определения информации обладает некоторой неполнотой.

Субъективный подход к определению понятия “информация”

Вся жизнь человека постоянно связана с получением, накоплением и обработкой информации.

Информация является предметом интеллектуальной деятельности человека, продуктом этой деятельности. Информация для человека – знания, которые он получает из различных источников. Все что знает человек, он когда-то узнал родителей, из книг, личного практического опыта и сохранил в своей памяти. В свою очередь все, что написано в книгах, отражает знания авторов этих текстов, а потому это тоже информация.

Вопрос о классификации знаний – сложная научная проблема. Один из подходов к такой классификации заключается в делении знаний на декларативные (факты) и процедурные (правила).

К декларативным относятся знания об определенных явлениях (Земля вращается вокруг Солнца), событиях (Пушкин родился в 1799 году), свойствах объектов (Байкал – самое глубокое в мире озеро), зависимостях (квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов). Описание декларативных знаний можно начинать со слов “я знаю, что…”.

К процедурным относятся знания о действиях, которые нужно предпринять для достижения какой-либо цели (как собрать радиоприемник как решить уравнение и так далее). Описание процедурных знаний можно начинать со слов “я знаю, как…”.

Кибернетический подход к определению понятия “информация”
Кибернетика – наука об общих законах управления и связи в природе и обществе. Основал кибернетику в конце 1940-х гг. американский ученый Норберт Винер. Кибернетика имеет дело со сложными системами, живыми организмами, общественными системами. Но она не стремится разобраться в их внутреннем механизме. Кибернетику интересуют процессы взаимодействия между такими системами или их компонентами.

Для описания сложных систем в кибернетике используется модель “черного ящика”. Он так называется потому, что неизвестно, что происходит внутри него. И главные его характеристики – входная и выходная информация. Информация между кибернетическими системами передается в виде некоторых последовательностей сигналов.

Информационные обмены происходят всюду: между людьми, между работающими совместно техническими устройствами, между различными органами человека или животного и т.п. Во всех этих случаях информация передается в виде последовательностей сигналов разной природы: акустических, световых, графических и др.

С точки зрения передаваемых сигнальных последовательностей. В частности, любой текст на каком-то языке есть последовательность букв или звуков, которые можно рассматривать как графически или акустические сигналы.

Передача сигналов требует определенных материальных и энергетических затрат. Например, при использовании электрических связи нужны провода и источники электроэнергии. Однако содержание сигналов не зависит от затрат вещества или энергии. В последовательностях сигналов закодированы содержание определенные смысловые символы, в которых и заключается содержание сигналов. Эти символы могут быть на каком-то языке или целыми понятиями.

Можно сказать, что информация – отражение реального (материального) мира, выражаемое в виде сигналов.

Содержательный подход к измерению информации

Сообщение – информационный поток, который в процессе передачи информации поступает к принимающему его субъекту. Это и речь, которую мы слушаем, и воспринимаемые нами зрительные образы, и текст книги, которую мы читаем и так далее.

Сообщение информативно, если оно пополняет знания человека, то есть несет для него информацию. Для разных людей одно и тоже сообщение, с точки зрения его информативности, может быть разным. Если сведения “старые” или содержание сообщения непонятно человеку, то такое сообщение для него неинформативно. Информативно только то сообщение, которое содержит новые и понятные сведения. Понятия “информация” и “информативность сообщения” различны. Так, например, вузовский учебник по высшей математике, безусловно, содержит информацию: в нем заключены знания авторов этого учебника, знания создателей математического аппарата и современных математиков. Но будет ли информативен текст этого учебника для первоклассника? Может ли первоклассник с помощью этого учебника пополнить свои знания? Очевидно, ответ отрицательный. Читая учебник, первоклассник ничего не поймет, а значит, не сможет обратить содержащую информацию в собственные знания.

Неопределенность знания о результате некоторого события – число возможных вариантов результата: при подбрасывании монеты их 2, кубика – 6.

Пере подбрасыванием монеты было возможно два равновероятных варианта исхода, а после получения сообщения о результате остался один – неопределенность знаний уменьшилось в два раза. Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 2 раза, несет 1 бит информации.

Приближенно можно считать, что количество информации в сообщении о результате события – количество вопросов, ответами на которые могут быть только “да” или “нет”, некотое необходимо задать для прояснения ситуации. Причем, события должны быть равновероятны.

Если N – число вариантов равновероятных событий, то I – количество информации в сообщении о том, что произошло одно из Nсобытий,- определяется из формулы