Информатика и программное обеспечение ПЭВМ (стр. 4 из 48)

Образование больших потоков информации обусловливается:

- чрезвычайно быстрым ростом числа документов, отчетов, диссертаций, докладов и т. п., в которых излагаются результаты научных исследований и опытно-конструкторских работ;

- постоянно увеличивающимся числом периодических изданий по разным областям человеческой деятельности;

- появлением разнообразных данных (метеорологических, геофизических, медицинских, экономических и др.), записываемых обычно на магнитных лентах и поэтому не попадающих в сферу действия системы коммуникации.

Как результат – наступает информационный кризис (взрыв), следующие проявления:

- появляются противоречия между ограниченными возможностями человека по восприятию и переработке информации и существующими мощными потоками и массивами хранящейся информации. Так, общая сумма знаний менялась вначале очень медленно, но уже с 1900 г. она удваивалась каждые 50 лет, а к 1950 г. удвоение происходило каждые 10 лет, к 1970 г. – каждые 5 лет, с 1990 г. – ежегодно;

- существует большое количество избыточной информации, которая затрудняет восприятие полезной для потребителя информации;

- возникают определенные экономические, политические и другие социальные барьеры, препятствующие распространению информации. Например, по причине соблюдения секретности часто к необходимой информации запрещен доступ работникам разных ведомств.

Эти причины породили весьма парадоксальную ситуацию: в мире накоплен громадный информационный потенциал, но люди не могут им воспользоваться в полном объеме в силу ограниченности своих возможностей. Выходом из создавшегося положения явилось бурное развитие компьютерной техники и информационных технологий.

Современная информационная технология опирается на достижения в области компьютерной техники и средств связи.

Информационная технология (ИТ) – процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.

Важнейшим видом информационных технологий является телекоммуникация – дистанционная передача данных на базе компьютерных сетей и современных технических средств связи.

Процесс перехода от постиндустриального общества к информационному происходит не одновременно в различных странах и характеризуется разными темпами развития. Первыми на этот путь встали в конце 50-х гг. – начале 60-х гг. XX в. США, Япония и страны Западной Европы. В этих государствах, начиная с 60–70-х гг., проводится политика повсеместной информатизации всех сфер деятельности человека. Были разработаны и приняты на государственном уровне программы информатизации с целью наиболее полного использования информационного ресурса для ускорения экономического, социального и культурного развития общества. Предполагается, что США завершат переход к информационному обществу к 2020 г., Япония и основные страны Западной Европы – к 2030–2040 гг.

В СССР в 1989 г. была разработана Концепция информатизации общества. По предварительным оценкам информатизация в России завершится к 2050 г. при условии стабилизации экономической и политической обстановки в стране. По мнению специалистов, любая страна, насколько бы индустриально развитой она ни была, перейдет в разряд стран третьего мира, если опоздает с информатизацией.

Если предшествующие этапы развития человечества длились каждый около трех веков, то ученые прогнозируют, что информационный этап продлится значительно меньше. Срок его существования ограничится, вероятно, сотней лет. Это означает, что основные регионы мира войдут в развитое информационное общество в XXI в., и в этом же веке начнется переход к постинформационному обществу.

В процессе информатизации общества происходит создание и накопление основного вида ресурса – информационного. Информационные ресурсы (ИР) – это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство.

Основные особенности информационных ресурсов:

1) отличие от других видов ресурсов (в частности материальных) практически неисчерпаемы; по мере

развития общества и роста потребления знаний их запасы не убывают, а растут;

2) по мере использования не исчезают, а сохраняются и даже увеличиваются (за счет трансформации полученных сообщений с учетом опыта и местных условий);

3) несамостоятельны и имеют лишь потенциальное значение. Только соединяясь с другими ресурсами (опытом, трудом, квалификацией, техникой, энергией, сырьем), проявляются как движущая сила;

4) являются формой непосредственного включения науки в состав производительных сил. В индустриальном обществе наука выступает опосредованной производительной силой;

5) возникают в результате не просто умственного труда, а его творческой части. Рутинная часть умственной работы сама по себе не информативна: она не увеличивает потенциала нужных знаний, не меняет представлений о путях достижения цели;

6) превращение знаний в информационные ресурсы зависит от возможностей их кодирования, распределения и передачи.

Существуют две формы ИР: пассивная и активная.

К пассивной относятся книги, журнальные статьи, патенты и банки данных, а также знания, привязанные к конкретным предметным областям (например, выборки, извлечения данных и т. п.), если они некомплексные, т. е. недостаточные для целенаправленного применения.

Активные формы: модель, алгоритм, проект, программа и база знаний (БЗ).

Модель – это описание системы, отображающее определенную группу ее свойств. Создание модели системы позволяет предсказывать ее поведение в определенном диапазоне условий.

Алгоритм – это совокупность правил, предписывающих выполнение последовательности действий, приводящих к решению задачи.

Программа и проект – конечные синтетические формы существования ИР в его жизненном цикле.

База знаний (knowledge base) – это совокупность знаний о некоторой предметной области, на основе которых можно производить рассуждения; основная часть экспертных систем, где с по-мощью БЗ представляются навыки и опыт экспертов, разрабатывающих эвристические подходы в ходе решения проблем. БЗ представляет собой набор фактов и правил, формализующих опыт специалистов в этой области и позволяющих давать ответы на вопросы об этой предметной области, которые в явном виде не содержатся в БЗ.

В отличие от баз данных, содержащих сведения о количественных и качественных характеристиках конкретных объектов, БЗ содержат концептуальные, понятийные знания, выраженные на естественном языке в терминах предметной области, т. е. знания о стоящих за этими терминами классах объектов, их свойствах и логических связях, которыми может оперировать машина логического вывода как элемент искусственного интеллекта.

1.4 Информация и ее свойства

1.4.1 Информация и данные

Слово "информация", известное в наше время каждому, было введено в постоянное употребление в середине ХХ в. Клодом Шенноном в узком техническом смысле применительно к теории связи или передачи кодов, получившей название "теория информации". В настоящее время этот термин имеет гораздо более глубокий смысл. Это стало следствием необходимости осознанной организации процессов движения и обработки того, что имеет общее название "информация" (от лат. informatio – разъяснение, осведомление, изложение) и является основным понятием информатики. Несмотря на значительное развитие этой науки и ее составных частей, однозначного и всеми принятого определения информации нет.

Информация – это настолько общее и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой. В это слово вкладывают различный смысл в науке, технике и житейских ситуациях.

Информация – это совокупность знаний о фактических данных и зависимостях между ними; содержание, которое присваивается данным посредством соглашений, распространяющихся на них; данные, подлежащие вводу в компьютер, обрабатываемые на нем и выдаваемые пользователю; законы, методы и способы накопления, обработки и передачи информации с помощью компьютеров и иных технических устройств.

В рамках дисциплины "Информатика" оперируют следующим определением:

"Информация –сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности и неполноты знаний".

Информатика рассматривает информацию как концептуально связанные между собой знания, сведения, изменяющие наши представления о явлении или объекте окружающего мира. Эти знания можно разделить на две категории: знание фактов ("Я знаю, что..." – декларативные знания) и знание правил ("Я знаю, как..." – процедурные знания). Для того чтобы правильно определить свои действия в конкретной ситуации, равно необходимы и те, и другие.

Информация может существовать в самых разнообразных формах: в виде текстов, рисунков, чертежей, фотографий, световых или звуковых сигналов, радиоволн, электрических и нервных импульсов, магнитных записей, жестов и мимики, запахов и вкусовых ощущений, хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.

Предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств, называются информационными объектами.

Классификация видов информации представлена в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Направления классификации	Виды информации
Сфера использования	- экономическая;- техническая;- генетическая
Форма представления	- текстовая;- числовая;- графическая
Способ передачи и восприятия	- визуальная (передаваемая видимыми образами и символами);- аудиальная (передаваемая звуками);- тактильная (передаваемая ощущениями);- органолептическая (передаваемая запахом и вкусом);- машинная (выдаваемая или воспринимаемая ЭВМ)
Область возникновения	- элементарная (отражающая процессы и явления неодушевленной природы);- биологическая (процессы живой природы);- социальная (человеческого общества)
Вид	- непрерывная (величина характеризующая процесс, не имеющий перерывов или промежутков);- дискретная (последовательность символов, характеризующая прерывистую изменяющуюся величину)
Внутренняя организация	- данные или простой, логически неупорядоченный набор сведений;- логически упорядоченные наборы данных

Упорядоченность данных достигается наложением на них некоторой структуры (отсюда часто используемый термин – структура данных).