Передача, преобразование, хранение и использование информации в технике

Содержание:

Введение

ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ

Передача информации — это процесс распространения информации от источника к приемнику через определенный к

Рисунок 1 – Передача информации [1]

Между источником и приемником информации может существовать обратная связь. В ответ на полученную информацию приемник может передавать информацию источнику. Если источник является одновременно и приемником информации,а приемник является источником, то такой процесс передачи информации называется обменом информацией.

Информация передается по каналу связи с определенной скоростью, которая измеряется количеством передаваемой информации за единицу времени (бит/с). Реальная скорость передач* информации не может быть больше максимально возможно* скорости передачи информации по данному каналу связи, которая называется пропускной способностью канала связи и зависит от его физических свойств.

Скорость передачи информации — количество информации, передаваемое за единицу времени.

Пропускная способность канала связи — максимально возможная скорость передачи информации по данному каналу связи.

По каналу связи информация передается с помощью сигналов. Сигнал — это физический процесс, соответствующий какому-либо событию и служащий для передачи сообщения об этом событии по каналу связи. Примерами сигналов являются взмахи флажками, мигания ламп, запуски сигнальных "ракет, телефонные звонки. Сигнал может передаваться с помощью волн. Например, радиосигнал передается электромагнитной волной, а звуковой сигнал — акустической волной. Преобразование сообщения в сигнал, который может быть передан по каналу связи от источника к приемнику информации, происходит посредством кодирования. Преобразование сигнала в сообщение, которое будет понятно приемнику информации, выполняется с помощью декодирования.

Рисунок 2- Кодирование и декодирование [2]

Кодирование и декодирование может осуществляться как живым существом (например, человеком, животным), так и техническим устройством (например, компьютером, электронным переводчиком).

В процессе передачи информации возможны искажения или потери информации под воздействием помех, которые называются шумом. Шум возникает из-за плохого качества каналов связи или их незащищенности. Существуют разные способы защиты от шума, например техническая защита каналов связи или многократная передача информации.

Сигнал может быть непрерывным или дискретным. Непрерывный сигнал плавно меняет свои параметры во времени. Дискретный сигнал скачкообразно меняет свои параметры и принимает конечное число значений в конечном числе моментов времени. Сигналы, представленные в виде отдельных знаков, являются дискретными. Например, сигналы азбуки Морзе, сигналы, служащие для передачи текстовой и числовой информации, — это дискретные сигналы. Поскольку каждому отдельному значению дискретного сигнала можно поставить в соответствие определенное число, то дискретные сигналы иногда называют цифровыми.

Сигналы одного вида могут быть преобразованы в сигналы другого вида. Например, график функции (непрерывный сигнал) может быть представлен в виде таблицы отдельных значений (дискретный сигнал). И наоборот, зная значения функции для разных значений аргументов, можно построить график функции по точкам. Звучащую музыку, которая передается непрерывным сигналом, можно представить в виде дискретной нотной записи. И наоборот, по дискретным нотам можно сыграть непрерывное музыкальное произведение. Во многих случаях преобразования одного вида сигнала в другой могут приводить к потере части информации.

Существуют технические устройства, которые работают с непрерывными сигналами.Компьютер может работать как с непрерывными, так и дискретными сигналами.

Важной характеристикой современных технических каналов передачи информации является их пропускная способность — максимально возможная скорость передачи информации, измеряемая в битах в секунду (бит/с). Пропускная способность канала связи зависит от свойств используемых носителей (электрический ток, радиоволны, свет). Так, каналы связи, использующие оптоволоконные кабели и радиосвязь, обладают пропускной способностью, в тысячи раз превышающей пропускную способноcть телефонных линий.

Рисунок 3 – Пропускная способность каналов [3]

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Фундаментальное свойство информации — преобразуемость. Оно означает, что информация может менять способ и форму своего существования. Копируемость - разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.

Обработка (преобразование) информации — это процесс изменения формы представления информации или её содержания. Обрабатывать можно информацию любого вида, и правила обработки могут быть самыми разнообразными.

В результате обработки имеющейся (входной) информации мы получаем новую (выходную) информацию.

Во многих задачах бывает заранее известно правило, по которому следует осуществлять преобразование входной информации в выходную. Это правило может быть представлено в виде формулы или подробного плана действий.

Обработка информации — это решение информационной задачи, или процесс перехода от исходных данных к результату.

Входная информация

Преобразование информации

Выходная информация

Рисунок 3 – Общая схема обработки информации

Процесс обработки информации не всегда связан с получением каких-то новых сведений. Например, при переводе текста с одного языка на другой. Обработка информации, связанная с изменением её формы, но не изменяющая содержания, происходит при систематизации информации, поиске информации, кодировании информации.

Обработка информации – это:

· представление и преобразование информации из одного вида в другой в соответствии с формальными правилами;

· процесс интерпретации (осмысления) данных;

· процесс преобразования к виду, удобному для передачи или восприятия (кодирование, декодирование и т.д.);

· процесс преднамеренного искажения или изменения структуры данных, изменение числовых значений данных и т.д.

Обработка информации заключается в различных преобразованиях самой информации или формы ее представления:

- извлечение новой информации из данной путем логических рассуждений, например, раскрытие преступления по собранным уликам

- изменение формы представления информации, например, перевод текста с одного языка на другой или шифровка (кодирование) текста;

- сортировка информации, например, упорядочение списка фамилий по алфавиту;

- поиск информации, например, поиск телефона в телефонной книге или поиск иностранного слова в словаре.

Под обработкой информации в информатике понимают любое преобразование информации из одного вида в другой, производимое по строгим формальным правилам. Примерами таких преобразований могут служить: замена одной буквы на другую в тексте; замена нулей на единицы, а единиц на нули в последовательности битов; сложение двух чисел, когда из информации, представляющей слагаемые, получается результат – сумма.

Слова «Обработка информации», таким образом, вовсе не подразумевают восприятие информации или ее осмысление. Компьютер – всего лишь машина и способна только к технической, машинной обработке информации.

Конечно, технические преобразования информации обычно производятся с целью достижения некоторого осмысленного эффекта. Например, если в тексте восклицательный знак заменить на вопросительный, то это будет соответствовать и некоторому смысловому изменению. Однако сама замена восклицательного знака на вопросительный носит технический характер и может быть произведена в любом тексте:

Это правда! à Это правда?

а+%599-!222 à а+%599-?222

Обработка информации на ЭВМ обычно состоит в выполнении огромного количества такого рода элементарных, технических операций.

Такую систему, в которой наблюдателю доступны лишь входные и выходные величины, а её структура и внутренние процессы неизвестны, называют «чёрным ящиком».

Обработка информации по принципу «черного ящика» - процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют и не принимаются во внимание.

"Черный ящик" - это система, в которой внешнему наблюдателю доступны лишь информация на входе и на выходе этой системы, а строение и внутренние процессы неизвестны.

ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Хранение информации является информационным процессом, в ходе которого информация остается неизменной во времени и пространстве.

    Хранение информации не может осуществляться без физического носителя.

    Носитель информации - физическая среда, непосредственно хранящая информацию.

    Носителем информации, или информационным носителем, может быть:

• материальный предмет (камень, доска, бумага, магнитные и оптические диски);
• вещество в различных состояниях (жидкость, газ, твердое тело);
• волна различной природы (акустическая, электромагнитная, гравитационная).

    В примере о школьнике были рассмотрены такие носители информации, как бумага учебника и тетради (материальный предмет), биологическая память человека (вещество). При получении школьником визуальной информации носителем информации являлся отраженный от бумаги свет (волна).

    Выделяют два вида информационных носителей: внутренние и внешние. Внутренние носители (например, биологическая память человека) обладают быстротой и оперативностью воспроизведения хранимой информации. Внешние носители (например, бумага, магнитные и оптические диски) более надежны, могут хранить большие объемы информации. Их используют для долговременного хранения информации.

    Информацию на внешних носителях необходимо хранить так, чтобы можно было ее найти и, по возможности, достаточно быстро. Для этого информацию упорядочивают по алфавиту, времени поступления и другим параметрам. Внешние носители, собранные вместе и предназначенные для длительного хранения упорядоченной информации, являются хранилищем информации. К числу хранилищ информации можно отнести различные библиотеки, архивы, в том числе и электронные. Количество информации, которое может быть размещено на информационном носителе, определяет информационную емкость носителя. Как и количество информации в сообщении, информационная емкость носителя измеряется в битах.

Рисунок 4 – Взаимосвязь информационных процессов [4]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Информация используется при принятии решений.

Достоверность, полнота, объективность полученной информации обеспечат вам возможность принять правильное решение.

Ваша способность ясно и доступно излагать информацию пригодится в общении с окружающими.

Умение общаться, то есть обмениваться информацией, становится одним главных умений человека в современном мире.

Компьютерная грамотность предполагает:

• Знание назначения и пользовательских характеристик основных устройств компьютера;
• Знание основных видов программного обеспечения и типов пользовательских интерфейсов;
• Умение производить поиск, хранение, обработку текстовой, графической, числовой информации с помощью соответствующего программного обеспечения.

Список литературы

1. Информатика: Учебник/под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2000.

2. Информатика. Базовый курс. Учебник для Вузов/под ред. С.В. Симоновича, - СПб: Питер, 2000

3. Козырев А.А. Информатика для вузов. СПб, 2002

4. А.В. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер, Информатика, Учебник для ВУЗов – М.: Издательство Academa, 1999.

5. Веретенникова Е.Г. Информатика: учебное пособие. Ростов н/Д, 2002