Способы представления информации
Понятие информации, виды информации
Слово “информация” происходит от латинского слова «informatio», что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление. Понятие “информация” в курсе информатики является базовым (основным), его нельзя дать через другие, более простые понятия. В геометрии, например, базовыми являются понятия: “точка”, “луч”, “плоскость”. Содержание базовых понятий в любой науке поясняется на примерах или выявляется путем сопоставления с содержанием других понятий.
Информация – это сведения об окружающем мире, которые повышают уровень осведомленности человека.
В науке под информацией понимается новое полученное знание. Например, математик включит в это понятие те сведения, которые человек не получал, а сам создал с помощью умозаключений.
В кибернетике понятие информация связано с процессами управления в сложных системах, та часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, в целях сохранения, развития системы;
В информатике информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты. В технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов.
Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:
ü Графическая или изобразительная — первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;
ü Звуковая— мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г. ее разновидностью является музыкальная информация — для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;
ü Текстовая— способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;
ü Числовая— количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;
ü Видеоинформация— способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.
Классификация информации
1. по способу восприятия:
ü Визуальная — воспринимаемая органами зрения.
ü Аудиальная — воспринимаемая органами слуха.
ü Тактильная — воспринимаемая тактильнымирецепторами.
ü Обонятельная — воспринимаемая обонятельнымирецепторами.
ü Вкусовая — воспринимаемая вкусовымирецепторами.
2. по форме представления:
ü Текстовая— передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.
ü Числовая— в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.
ü Графическая— в виде изображений, предметов, графиков.
ü Звуковая— устная или в виде записи и передачи лексем языка.
3. по назначению:
ü Массовая— содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей частисоциума.
ü Специальная — содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация.
ü Секретная — передаваемая узкому кругу лиц и по закрытым (защищённым) каналам.
ü Личная(приватная) — набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции.
ü Актуальная — информация, ценная в данный момент времени.
ü Достоверная — информация, полученная без искажений.
ü Понятная — информация, выраженная на языке, понятном тому, кому она предназначена.
ü Полная — информация, достаточная для принятия правильного решения или понимания.
ü Полезная — полезность информации определяется субъектом, получившим информацию в зависимости от объёма возможностей её использования.
5. по истинности:
Способы представления информации
Информация может храниться и быть представлена в электронном виде и в виде твердой копии.
Твердой копией называют вид представления информации, имеющей возможность храниться отдельно от средств, на которых она была созданаине требует для прочтения специальных технических устройств. Твердые копии могут быть выполнены на бумаге, пленке, камне, металле, стеклеи других видах физических носителей.
Электронный вид информации для представления требует специальные электронные устройства. Наиболее распространенными электронными устройствами, предназначенными для хранения, обработки и отображения информации, в настоящее время являются персональные ЭВМ.
Текстовый способ характеризуется тем, что информация излагается в виде сплошного текста. Текст может включать символьные обозначения и цифровые значения отдельных величин. В текст часто помещаются формулы.
При графическом способе представления информации используются рисунки, фотографии, чертежи, графики, схемы и другие графические объекты, визуально отображающие информацию.
Табличный способ характерен тем, что строго форматизированные данные тщательно систематизируются по определенным признакам и располагаются в строго определенных этими признаками полях документа, называемого таблицей. Как правило, первая строка и первый столбец таблицы служат для размещения показателей, а в полях (ячейках) таблицы располагаются их значения.
Источник
Описать способы представления информации
Виды информации. Представление информации.
По способу восприятия информации человеком можно выделить визуальную (зрительную), аудиальную (звуковую), обонятельную (запахи) вкусовую, тактильную (осязательную), вестибулярную и мышечную информацию (рис.3).
Визуальную информацию люди воспринимают с помощью глаз. Человек может увидеть объект или явление, букву или цифру, картину или фильм, схему или карту, жест или танец. Аудиальную информацию люди воспринимают с помощью ушей. Человек может услышать произвольные звуки, шум, музыку, пение и речь. Обонятельную информацию, или запахи, человек воспринимает с помощью носа. Запах можно охарактеризовать как терпкий или пряный, приятный или неприятный, тяжелый или легкий. Вкусовую информацию человек воспринимает с помощью языка. Вкус может быть горький или сладкий, кислый или соленый. Тактильную информацию человек воспринимает кожей. Прикасаясь к предмету, можно определить его температуру (холодный или горячий) и вид поверхности (гладкая или шероховатая, мокрая или сухая). Вестибулярную информацию человек воспринимает с помощью вестибулярного аппарата, который отслеживает положение тела человека в трехмерном пространстве. Летя в самолете и не видя горизонта, человек может определить, куда и как он перемещается: вверх или вниз, вправо или влево, ускоренно или замедленно. Мышечную информацию люди воспринимают с помощью мышц. Закрыв глаза, человек не пронесет ложку с супом мимо своего рта, может дотронуться указательным пальцем до своего носа, сравнить массу гирь, одинаковых на ощупь.
Воспринимать информацию могут не только люди, но и животные, и растения. Однако в отличие от людей, восприятие информации животными и растениями имеет свои особенности. Например, слоны способны воспринимать звуки, которые не слышит человек, у собак лучше всего развито обоняние, у летучих мышей – слух, а растения могут получать информацию с помощью корней и листьев. Несмотря на эти особенности, в живой природе, так же как и в мире людей, информация играет важную роль в обеспечении жизненных процессов. Воспринимаемую с помощью органов чувств информацию человек стремится выразить так, чтобы она была понятна другим. Одну и ту же информацию, в зависимости от цели деятельности, можно выразить разными способами и представить в разной форме.
По форме представления принято выделять числовую, текстовую, графическую, звуковую и комбинированную информацию (рис. 4).
Рис. 4. Виды информации по форме представления
Например, если человек хочет выучить слова песни наизусть, то, скорее всего, он запишет стихи с помощью букв. В этом случае информация будет представлена в текстовой форме. Запомнить мелодию песни позволит прослушивание этой песни в исполнении певца или музыканта. В этом случае информация будет представлена в звуковой форме. Образ, навеянный стихами или мелодией, можно изобразить в графической форме с помощью рисунка.
Для того чтобы выяснить количество поклонников исполнителя песни, необходимо их подсчитать и результат представить в числовой форме. Каждая из этих форм представления информации имеет свои особенности. Графическая информация наиболее доступна, так как срезу передает визуальный образ.
С помощью текстовой и звуковой информации можно представить исчерпывающие разъяснения. Числовая информация дает возможность проводить различные сравнения и вычисления. Поэтому чаще всего информацию представляют в комбинированной форме. Частным случаем комбинированной информации является мультимедийная информация , когда текстовая и числовая информация сочетается со звуковой и графической информацией, с видеоизображением .
Для представления информации человек использует различные знаки. Один и тот же знак может иметь разный смысл. Если человек наделил знак смыслом, то этот знак называют символом
Например, нарисованный овал может означать или букву «О», или цифру ноль, или химический элемент кислород, или геометрическую фигуру. В нашем примере нарисованный овал – это знак. Буква, цифра и обозначение химического элемента являются символами.
Для того чтобы понимать смысл информации, представленной с помощью символов, человеку необходимо знать не только символы, но и правила составления сообщений из этих символов. Говоря другими словами, человеку необходимо знать язык. Язык может быть разговорным, языком рисунков, мимики и жестов, языком науки и искусства.
Выделяют естественные (разговорные) и искусственные языки (рис. 5).
Естественные языки исторически сложились в процессе развития человеческой цивилизации. К естественным языкам относятся русский, английский, китайский и многие другие языки. В мире насчитывается более 10 тыс. разных языков, диалектов и наречий.
Искусственные языки специально созданы для профессионального применения в какой-либо области человеческой деятельности. Некоторые искусственные языки складывались в течение длительного исторического периода, например язык математических обозначений. С этой точки зрения они мало отличаются от естественных языков. Примерами искусственных языков являются эсперанто, языки программирования, язык математики, язык химии, язык логики, язык флажков на флоте, язык дорожных знаков.
Некоторые естественные языки имеют искусственно созданные алфавиты. Так, например, авторами русского языка являются Кирилл и Мефодий.
Представление информации с помощью определенного языка всегда связано с алфавитом. Алфавит содержит конечный набор символов, из которых можно составить как угодно много слов. Все символы в алфавите упорядочены.
Количество символов в алфавите называют мощность алфавита.
Представленную информацию можно преобразовать из одной последовательности знаков в другую, не задумываясь о смысле сообщения. Такой процесс преобразования сообщения называется кодированием. Обратный процессом кодированию является процесс декодирования. Для того чтобы выполнить кодирование или декодирование, необходимо знать правила перевода одних знаков в другие знаки. Говоря другими словами, надо знать код или шифр.
По мере развития средств появились различные способы кодирования информации. Например, кодирование с помощью азбуки (кода) Морзе (длительный сигнал – тире, короткий сигнал – точка, нет сигнала – пауза), с помощью двоичного кода (нет сигнала – 0, есть сигнал – 1). Кодирование используется для представления информации в такой форме, которая будет наиболее удобна для работы человека или технического устройства. Например, человеку удобно и привычно работать с десятичными числами, а компьютер настроен на работу с двоичными числами. Поэтому десятичное число, введенное с помощью клавиатуры компьютера, кодируется в двоичное число. При выводе числа на экран монитора происходит декодирование из двоичного числа в десятичное число. Кодирование информации необходимо не только для ее рационального представления, но и для ее эффективной защиты. Не случайно другим примером кода является пин-код сотового телефона или банковской карточки, а также код, используемый в качестве ключа от цифрового замка дорожной сумки.
Источник
Описать способы представления информации
Коды ОГЭ: 1.1.1 Информация. Язык как способ представления и передачи информации: естественные и формальные языки; 1.1.2 Формализация описания реальных объектов и процессов, моделирование объектов и процессов.
Языки представления информации
Информацию можно представлять с помощью знаков. Знаковые системы — это наборы знаков определенного типа. Примерами знаковых систем являются разговорные языки, системы счисления, нотная грамота, математические формулы.
Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита — некоторого конечного упорядоченного набора знаков (символов или сигналов). Полное число символов алфавита называют мощностью алфавита. В знаковую систему включаются также и правила выполнения операций над знаками алфавита.
Язык — определенная знаковая система представления информации. Существуют естественные и формальные языки.
К естественным языкам относятся разговорные языки в устной и письменной форме, язык мимики и жестов и др. Разговорные языки начали формироваться еще в древнейшие времена для обмена информацией между людьми. На сегодняшний день существует несколько тысяч естественных языков — например, русский, английский, арабский, китайский и др.
В устной речи в качестве знаков языка используются различные звуки (фонемы). В основе письменной речи лежит алфавит — набор знаков (букв или иероглифов), которые человек различает по их начертанию. Алфавит русского языка называется кириллицей и содержит 33 знака, английский язык использует латиницу и содержит 26 знаков.
Из символов алфавита по правилам грамматики составляются слова, а из них по правилам синтаксиса — предложения.
Формальные языки — это специальные языки для различных областей человеческой деятельности. Они имеют жестко фиксированный алфавит и строгие правила грамматики и синтаксиса. Примерами формальных языков служат языки программирования, системы счисления, алгебра и другие языки математики, нотная запись, язык дорожных знаков.
Например, десятеричная система счисления — это знаковая система, в качестве алфавита которой используются арабские цифры, а выполнение арифметических операций над ними задается строгими правилами. Азбука Морзе представляет собой алфавит из двух знаков (точки и тире) и правила составления сигналов из этих знаков.
Моделирование объектов и процессов
Для каждой модели существует ее прототип, или оригинал — тот объект, который она замещает. Процесс создания модели называется моделированием. В процессе моделирования выделяются главные, наиболее существенные, свойства объекта.
Моделирование ставит целью понять сущность объекта, научиться им управлять, прогнозировать его состояние или действия. Моделировать можно существующие предметы, явления, процессы, а также не существующие: объекты, которые планируется разработать, явления, которые могут и не произойти, и т. д.
По назначению различают модели научно-технические, исследовательские, обучающие, имитационные и др.
Научно-технические модели позволяют исследовать явления и процессы в лабораторных, а не в реальных условиях. Исследовательские модели дают возможность изучить потенциальные свойства или характеристики сооружений и механизмов до их воплощения в жизнь, чтобы избежать возможных ошибок. Обучающие модели и тренажеры используются для изучения или демонстрации свойств каких-либо объектов, процессов или явлений. Имитационные модели позволяют заменить (сымитировать) исследуемый объект другим со схожими свойствами.
Для исследования одного и того же объекта могут использоваться разные модели. Для исследования разных объектов может использоваться одна и та же модель.
По способу реализации модели подразделяют на материальные и информационные.
Материальные модели имеют реальное воплощение: макеты, копии, образцы. Информационные модели представляют совокупность информации, характеризующей свойства и состояние объекта и его взаимосвязи с внешним миром. Примерами информационных моделей служат качественные описания, схемы и чертежи, таблицы и рисунки, химические формулы и географические карты, диаграммы и планы и т. д.
Информационные модели делятся на описательные (созданные на естественном языке) и знаковые (использующие формальный язык). Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называют формализацией.
Этапы разработки формальной информационной модели:
- Анализ исследуемого объекта и его свойств, выделение существенных свойств с точки зрения моделирования.
- Выбор формы представления модели.
- Формализация.
- Анализ модели на непротиворечивость.
- Анализ адекватности (соответствия) модели целям и задачам моделирования.
Математические модели — информационные модели в виде совокупности математических формул, отражающих взаимозависимости между параметрами объекта.
Расчеты для многих математических моделей проводят с помощью компьютеров. С помощью специальных программ исследуют объекты, которые невозможно, опасно либо дорого исследовать напрямую; процессы, которые происходят слишком медленно (или слишком быстро); явления, которые ранее не происходили, и т. д.
Конспект урока по информатике «Представление информации».
Источник
