Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лекция 1.
Информация и информационные процессы
1.1 Понятие информации. Информационные процессы в живой природе, обществе, технике
Что же такое информатика? Кто-то скажет, что будем изучать компьютеры; кто-то – составлять программы для компьютера. И каждый будет прав. Часто считают даже, что информатика – это предмет, на котором изучают компьютер и учат работать на нем. Действительно, редкий урок информатики обходится без компьютера. Но и на уроках химии часто присутствуют пробирки и спиртовки. Однако химия изучает не пробирки и спиртовки. Точно так же и информатика изучает не только компьютеры. Вслушайтесь: информатика – математика. У этих двух слов созвучны окончания. А что такое математика, помимо того, что это школьный предмет? Правильно, это наука. Информатика – это тоже наука. Что же изучает информатика?
Информатика – это наука о способах получения, хранения, передачи и обработки информации, ее свойствах.
Для того чтобы работать с информацией на современном уровне, необходимо использовать компьютер. В нашей стране часто компьютеры называют еще ЭВМ – электронно-вычислительная машина. Поэтому компьютеры изучают на уроках информатики. Стремительное развитие и широкое распространение этой науки началось именно с появлением компьютеров, и сегодня это самая быстро развивающаяся отрасль науки.
Проснувшись утром, мы сразу попадаем в мир информации. Смотрим – получаем информацию; слышим – получаем информацию; берем предметы, едим, нюхаем – получаем информацию. Сразу после рождения ребенок начинает получать информацию об окружающем его мире. Информацию нам несут окружающие нас предметы и приборы: книги, журналы, газеты, телевидение, радио и т. п.
Информация - одно из основных понятий науки. Наряду с такими понятиями, как вещество, энергия, пространство и время оно составляет основу современной научной картины мира. Его нельзя определить через более простые понятия.
Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает - разъяснение, сообщение, осведомленность. В зависимости от области знания существуют различные подходы к определению понятия информации (рис. 1.1).
В неживой природе понятие информации связывают с понятием отражения, отображения. В быту под информацией понимают сведения, которые нас интересуют. В лингвистике под информацией понимают не любые сообщения, а только те из них, которые обладают новизной или полезностью. В теории связи под информацией принято понимать любую последовательность символов, не учитывая их смысл. В кибернетике под информацией понимается только та часть сообщения, которая участвует в управлении.
Рис. 1.1.
Наиболее общим будет следующее определение:
Информация – это отражение внешнего мира с помощью знаков и сигналов.
Одну и ту же информацию можно представить в разном виде. Например, как можно представить информацию о том, как ты провел лето? Естественно, можно рассказать друзьям (словами) или написать сочинение (на бумаге), или нарисовать картину, или сочинить стих. Поэтому всю информацию разделяют на следующие виды:
1. Графическую (картинка в журнале или книжке, географические карты, чертеж, рекламный плакат, схема, то есть все то, что нарисовано или начерчено);
2. Текстовую (книги, газеты, объявление, записка, блокнот, тетради, то есть все то, что написано от руки или напечатано);
3. Звуковую (человеческая речь, музыка, звуки природы, то есть все, что мы слышим);
4. Числовую (цифры, таблица умножения, то есть все то, что представлено с помощью цифр);
5. Видеоинформацию (мультфильмы, кино- и видеофильмы, рекламные ролики).
Любая информация должна обладать следующими свойствами:
1. Объективность (информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения).
2. Достоверность (информация достоверна, если она отражает истинное положение дел).
3. Полнота (информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решения).
4. Актуальность (своевременность, важность, существенность для настоящего времени; только вовремя полученная информация может принести необходимую пользу).
5. Адекватность (определенный уровень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту, процессу, явлению).
В повседневной жизни человек все время сталкивается с различными процессами: смена времен года, раскрытие бутона цветка, пошив костюма.
Процесс — последовательная смена состояний объекта в результате произведенных действий.
Если происходит смена состояний объекта, то в этом случае можно говорить о процессе.
Пример.
ОБЪЕКТ (состояние 1) ДЕЙСТВИЕ ОБЪЕКТ (состояние 2)
Мяч (покой) удар движение
Одни процессы протекают в живой природе, другие - в человеческом обществе. Иногда человек играет решающую роль в ходе протекания процесса, например при пилотировании самолета или написании сочинения. Некоторые процессы протекают независимо от влияния человека, как, например, распускание листьев на дереве, приливы и отливы. Особую роль в ходе протекания некоторых процессов играет информация.
Если обратиться в далекое прошлое, то жалобы на обилие информации обнаруживаются тысячелетия назад.
Информационный кризис - это возрастающее противоречие между объемом накапливаемой в обществе информации и ограниченными возможностями ее переработки отдельно взятой личностью.
Сформировались новые научные дисциплины - информатика, кибернетика, бионика, робототехника и другие, имеющие своей целью изучение закономерностей информационных процессов.
Информационный процесс - совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, сведений, фактов, идей, гипотез, теорий и пр.) для получения какого-либо результата (достижения цели).
Информация проявляется именно в информационных процессах.
Можно выделить три основных типа информационных процессов: хранение, передача и обработка информации.
Хранение информации - это распространение ее во времени. Человек хранит информацию либо в собственной памяти, либо на каких-то внешних носителях. Чаще всего - на бумаге.
Обработка информации составляет основу процесса преобразования информации (принятие решения).
Информация может быть передана для ее последующего использования, обработки или хранения. Передача информации - всегда двусторонний процесс (рис. 1.2). Информация передается в форме сообщений от некоторого источника информации к ее приемнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приемнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.
Рис. 1.2.
Человек живет в мире информации. И на протяжении всей жизни участвует во всевозможных информационных процессах. Информационные процессы всегда протекают в каких-либо системах (социальных, социотехнических, биологических и пр.).
Система - совокупность взаимосвязанных между собой объектов. Составные части системы называются элементами или компонентами.
Информационный процесс может состояться только при наличии информационной системы, обеспечивающей его составляющие.
Человек воспринимает информацию из окружающего мира с помощью своих органов чувств; их пять: зрение, слух, вкус, обоняние, осязание (рис. 1.3). Более 90% информации поступает к нам через зрение и слух. Но и запахи, вкусовые и осязательные ощущения тоже несут информацию. Например, почувствовав запах гари, вы узнали, что на кухне сгорел обед, о котором забыли. На вкус вы легко узнаете знакомую пищу, на ощупь - знакомые предметы даже в темноте.
Рис. 1.3.
Каждую весну мы наблюдаем, как на деревьях появляются почки, которые потом распускаются, превращаясь в листья, а осенью меняют окраску и опадают. Все эти процессы неразрывно связаны с информацией. Дерево воспринимает информацию о состоянии окружающей среды: температуре воздуха и почвы, продолжительности светового дня, интенсивности солнечных лучей. Такая информация служит сигналом для протекания различных физико-химических процессов в клетках, а значит, управляет этими процессами.
В животном мире, так же как и в мире людей, информация играет немаловажную роль. Например, звуковое общение насекомых имеет удивительную особенность: несмотря на многочисленные помехи (другие звуки), они безошибочно выделяют нужный сигнал и точно определяют его источник.
Звуки и запахи несут информацию для животных и растений. Прикосновение - это тоже информационный процесс.
Есть ли различия в информационных процессах, характерных для растительного и животного мира? Заметим, что изменение температуры передается листьям от корней, а не при непосредственном контакте. Передача растением информации за пределы собственных живых клеток другому растению не предусмотрена, что отличает животный мир от растительного. У животных, живущих сообществами, даже выработался особый язык (например, язык хвостов у волков) для передачи сообщений друг другу. Но это отличие растительного мира от животного, а не информационных процессов, которые протекают в этих мирах.
Можно утверждать, что неживой природе информационный процесс не свойственен — ни камню, ни умершему живому организму. При воздействии окружающей среды могут происходить изменения (разрушение, химические реакции). Но эти изменения происходят не в результате информационного воздействия, а в результате физического воздействия или химической реакции. Здесь нет информационной системы.
В неживой природе можно говорить об информационных процессах применительно к технике, когда она реагирует на некоторые действия человека. С такими процессами мы сталкиваемся, когда опускаем в автомат турникета жетон, который проверяется на соответствие. Информация о проверке поступает на специальное устройство, которое открывает турникет. Техника моделирует некоторые действия человека и способна иногда заменить его. Пример — телефонный автомат на улице.
Для того чтобы получать и передавать знания, узнавать об опасности, выражать свое отношение к происходящему, людям необходимо вступать в контакты (общаться друг с другом). Это называется коммуникацией и является основой информационных процессов в человеческом обществе. Это слово происходит от латинского communicatio (сообщение, передача) и обозначает процесс обмена мыслями, сведениями, идеями, то есть информацией. Коммуникацией часто называют не только процесс, но и путь и средства передачи некоего объекта с одного места на другое.
Люди общаются при помощи речи, жестов, книг, телепередач, кинофильмов, театральных представлений, компьютеров и пр. Люди являются самыми важными объектами в системе коммуникаций. Без их участия этот процесс не может состояться. Общение - процесс двусторонний. Без обмена информацией невозможно развитие человеческого общества.
Внешние условия (среда) накладывают отпечаток на информационные процессы, а, следовательно, и на коммуникационные процессы. Например, поведение человека в воде совершенно другое, нежели на суше. Изменение коммуникационной среды требует от людей, желающих общаться между собой, знания языка, правил общения, умения читать, писать.
Коммуникационная среда - это совокупность условий обмена информацией.
С появлением электричества прочное место в передаче информации занимают телефон, телеграф. Позже появились средства радиосвязи, обеспечивающие коммуникации без проводов. Это сделало возможной связь в любых условиях.
После изобретения радио, телевидения, аудио- и видеосредств появилась возможность тиражирования и распространения информации в больших количествах, она стала доступна широким массам людей. Поэтому коммуникационные системы, обеспечивающие распространение информации с помощью радио, телевидения, кино, звукозаписи, видеозаписи и печатных изданий, называют средствами массовой информации (СМИ). С развитием этих средств люди получили постоянные источники информации.
С появлением компьютеров развитие информационных процессов приобретает небывалый размах. Новая среда предоставляет условия обмена информацией и хранения ее в виде, удобном для корректировки и видоизменения. Сейчас появились информационные системы, дающие человеку возможность практически мгновенно получать необходимую информацию, передавать ее на большие расстояния. Однако это требует от человека определенных знаний для использования такой среды. Компьютеры соединяются между собой в глобальную систему, создавая информационную среду общения людей, имеющих доступ к этой системе.
Таким образом, информационные процессы присущи живой природе, обществу и технике.
1.2 Информационная деятельность и информационная культура. Особенности и основные черты информационного общества
Информационные процессы, осуществляемые по определенным информационным технологиям, составляют основу информационной деятельности человека.
В новом тысячелетии мы вступили в эпоху, которую в противовес уходящей "индустриальной эпохи" называют "информационной эпохой". Это означает, что теперь самым важным продуктом становиться информация. Жизненно важно научиться правильно с ней работать и использовать различные инструменты для этой работы. Одним из таких инструментов является компьютер, который стал универсальным помощником человеку в различных сферах деятельности.
В окружающем мире всюду протекают различные информационные процессы, управление которыми позволяют человеку грамотно организовать не только производство, но и отношения между людьми. Для того чтобы принимать продуманные, а не скоропалительные решения, надо учиться анализировать все, что происходит вокруг, и уметь делать выводы. Это возможно только при условии, что вы научитесь работать с информацией, привлекая при необходимости современные технические средства, в том числе и компьютер.
Вплоть до XVI века деятельность общества была направлена на овладение веществом, то есть познание свойств вещества и изготовление сначала примитивных, а потом более сложных орудий труда.
Затем в процессе становления индустриального общества на первый план вышла проблема овладения энергией — сначала тепловой, затем электрической, наконец, в XX веке — атомной. Овладение энергией позволило освоить массовое производство потребительских ценностей и, как следствие, повысить уровень жизни людей и изменить характер их труда.
В то же время людям всегда была свойственна потребность выразить и запомнить информацию об окружающем мире. В истории развития цивилизаций произошло несколько информационных революций.
1. Первая информационная революция связана с изобретением письменности. Появилась возможность распространения знаний и сохранения их для передачи последующим поколениям.
2. Вторая информационная революция (середина XVI) вызвана изобретением книгопечатания, которое радикальным образом изменило общественную культуру.
3. Третья информационная революция (конец XIX в) обусловлена изобретением электричества. Появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать информацию.
4. Четвертая информационная революция (70-е годы XX в) связана с изобретением персонального компьютера.
Создание ПК было предопределено нараставшими объемами информации, с которыми сложно справиться с помощью традиционных технологий: бумаги и ручки. Это противоречие стало негативно сказываться на темпах роста научно-технического процесса. Начинали говорить об "информационном взрыве", называя так бурный рост потоков и объемов информации. В качестве средства для хранения и, обработки и передачи информации научно-технический прогресс предложил обществу компьютер.
Еще недавно никто не представлял, что человечество окажется на пороге новой эры в развитии цивилизации — информационной. В настоящее время происходит активный процесс информатизации общества. Под информатизацией понимается активное внедрение компьютерной техники и новых информационных технологий в различные сферы производства, общественной и личной жизни людей.
В последнее время появилась новая категория культуры - информационная. Это вызвано тем, что для жизни и работы в информационном обществе человек должен быть подготовлен к быстрому восприятию и обработке больших объемов информации; ему необходимо овладеть современными средствами, методами и технологиями работы. Кроме того, в новых жизненных условиях степень информированности одного человека напрямую зависит от информации, приобретенной другими людьми. Поэтому уже недостаточно уметь самостоятельно осваивать и накапливать информацию, а следует научиться такой технологии работы с информацией, когда решения подготавливаются и принимаются на основе коллективного знания. Таким образом, человек должен иметь определенный уровень культуры для работы с информацией.
Информационная культура - умение целенаправленно работать с информацией и использовать для ее получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию, современные средства и методы.
Будучи важнейшей составляющей культуры в целом, информационная культура является продуктом разнообразных творческих способностей человека. В основном она проявляется в следующем:
в конкретных навыках по использованию различных технических устройств - от телефона и калькулятора до персонального компьютера и компьютерных сетей;
в способности использовать в своей работе компьютерную информационную технологию;
в умении извлекать информацию из различных источников - от периодической печати до электронных коммуникаций;
в умении представлять информацию в понятном виде и эффективно ее использовать;
в знании аналитических методов обработки информации;
в умении работать с различными видами информации.
Информационная культура заимствует и использует достижения многих наук: кибернетики, информатики, теории информации, математики, теории проектирования баз данных и ряда других дисциплин. Неотъемлемой частью информационной культуры является знание информационной технологии и умение применять ее на практике.
Информационное общество - общество, в котором большинство работающих людей заняты производством, хранением, переработкой, продажей и обменом информацией.
В информационном обществе необходимо овладевать информационной культурой с раннего детства, сначала с помощью электронных игрушек, а позднее - с привлечением персонального компьютера.
В информационном обществе использование компьютеров во всех сферах человеческой деятельности обеспечит доступ к надежным источникам информации, избавит людей от рутинной работы, автоматизирует обработку информации в производственной и социальной сферах.
В результате движущей силой развития общества должно стать производство информационного, а не материального продукта. Что же касается материального продукта, то он станет более "информационно емким", и его стоимость будет зависеть от объема допущенных в его структуре инноваций, от дизайнерского решения, от качества маркетинга.
В информационном обществе изменится не только производство, но и весь уклад жизни, система ценностей, возрастет значимость культурного досуга. От человека потребуется способность к творчеству, возрастет спрос на знания.
В начале XXI века созданная теоретиками картина информационного общества постепенно приобретает зримые очертания. Прогнозируется превращение всего мирового пространства в единое компьютеризированное и информационное сообщество людей, проживающих в квартирах и коттеджах, оснащенных всевозможными электронными приборами и компьютеризированными устройствами. Деятельность людей будет сосредоточена, главным образом, на обработке информации, а производство энергии и материальных продуктов будет возложено на машины.
Компьютеры в современном обществе взяли на себя значительную часть работ, связанных с информацией. По историческим меркам компьютерные технологии обработки информации еще очень молоды и находятся в самом начале своего развития. Еще ни одно государство на Земле не создало информационного общества, так как существует еще много потоков информации, не вовлеченных в сферу действия компьютеров. Компьютерные технологии сегодня преобразуют или вытесняют старые, докомпьютерные технологии обработки информации.
Текущий этап завершится построением в индустриально развитых странах глобальных всемирных сетей для хранения и обмена информацией, доступных каждой организации и каждому члену общества. Надо только помнить, что компьютерам следует поручать то, что они могут делать лучше человека и не употреблять во вред человеку, обществу.