Информационные процессы

Информация и ее свойства
Информация об объекте:
понятная (если она выражена языком, который воспринимает тот, кому предназначена данная
информация) и
полезная (н-р в учебнике по физике).
Актуальная вовремя полученная информация. (инф. О землетрясении, урагане…)
Достоверная (недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или
ошибочному решению)
Полная, т.е. ее должно быть достаточно для понимания и принятия решений
Информационные процессы
Действия, выполняемые с информацией, называются информационными процессами.
Процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации, называются
информационными процессами.
Почему определенные растения зацветают в одно и то же время? Это тоже результат информационных
процессов.
(клетки растений реагируют на изменение температуры, влажности, времени суток)
Т.е. можно выделить хранение информации
передачу информации
обработку информации
 это информационные процессы
Понятие о системе и процессе
При проведении исследования, чтобы понять, как действует объект, необходимо рассмотреть его во
взаимосвязи с окружающим миром, возможно, представить его состоящим из более простых объектов.
Пример: велосипед при покупке – цельный объект с определенными характеристиками.
Велосипед при ремонте – множество разных деталей
Система – совокупность взаимосвязанных между собой объектов.
Составные части системы называются элементами или компонентами.
Системы бывают материальные, нематериальные и смешанные.
Примеры материальных систем: человек, книга, велосипед
Примеры нематериальных: человеческий язык, биология
Пример смешанных: школьная система (она включает в себя материальные: учебники, здание,… и
нематериальные: расписание уроков, изучаемые темы…)
Главное свойство любой системы – это «возникновение системного эффекта» или «принцип
эмерджентности». Он заключается в том, что при объединении элементов в систему у системы появляются
новые свойства, которыми не обладал ни один из элементов в отдельности. Другая формулировка принципа
эмерджентности: целое – больше суммы своих частей.
Пример: велосипед, самолет Если отнять у этой системы какой-то элемент: колесо, руль, крыло, то вся
система развалится. Самолет не сможет летать, велосипед – ездить.
Пример2: Мозаика.
Объекты могут взаимодействовать друг с другом. Тогда они могут изменять свои свойства, состояния.
Состояние объекта – результат выполнения объектом активного или пассивного действия.
Если происходит смена состояний объекта, то в этом случае можно говорить о процессе.
Процесс – последовательная смена состояний объекта в результате произведенных действий.
Представление об информационной системе. Информация и
управление. Разомкнутые и замкнутые системы управления.
Назначение обратной связи.
Информационный процесс может состояться только при наличии информационной системы,
обеспечивающей его составляющие. Сто же подразумевается под информационной системой?
Понятие «информация» обычно предполагает наличие двух объектов – источника информации и приемника
информации. Информация от источника к приемнику передается в материально-энергетической форме
(электрической, световой, звуковой…)
Источник
информация
Приемник
Cоставляющие информационного процесса обеспечиваются наличием информационной системы,
складывающийся из источника информации, канала связи, по которому информация в форме
материально - энергетического сигнала может поступить к потребителю, а также некоторого
соглашения (кода), которое позволит потребителю установить смысл воспринятого сигнала., и
собственно адресата, потребителя информации.
Значение информационной системы:
 Освобождает работников от рутинной работы за счет ее автоматизации
 Обеспечивает достоверность информации
 Обеспечивает более рациональную организацию переработки информации на компьютере
С точки зрения кибернетики взаимодействие между управляющим и управляемым объектами
рассматривается как информационный процесс.
Любая информационная система может действовать по правилам разомкнутой или замкнутой схемы
управления.
Что же такое управление с кибернетической точки зрения?
Управление есть целенаправленное взаимодействие объектов, одни из которых являются
управляющими, другие – управляемыми.
Простая ситуация – два объекта: один – управляющий, второй – управляемый. Человек и телевизор, хозяин
и собака, светофор и автомобиль.
Взаимодействие между объектами можно описать следующей схемой:
Управляющее воздействие
Управляющий объект
Управляемый объект
Схема управления.
Управляющее воздействие происходит в одну сторону.
Эта система называется разомкнутой.
В разомкнутой информационной системе получаемая потребителем информация используется произвольно.
От потребителя в информационную систему ничего не поступает.
Разомкнутая система оказывается неспособной к управлению в случае перехода управляемого объекта в
неустойчивое состояние.
Пример такой системы – светофор и автомобиль. (светофор «не глядя» управляет движением машин, не зная
обстановку на перекрестке)
В примере «хозяин и собака» процесс управления протекает иначе.
Прежде, чем отдать очередную команду, человек смотрит на состояние объекта управления, на результат
выполнения предыдущей команды.
Следовательно, управляющий не только отдает команды, но и принимает информацию от объекта
управления о его состоянии. Этот процесс называется обратной связью.
Обратная связь – это процесс передачи информации о состоянии объекта управления к
управляющему.
Управляющий объект
Управляющее воздействие
Управляемый объект
Обратная связь
Схема управления с обратной связью.
Если вместо светофора на перекрестке работает милиционер - регулировщик, то управление движением
станет более рациональным.
Если представить последовательность управляющих воздействий в виде алгоритма, то для разомкнутой
системы такой алгоритм всегда будет линейным.
В замкнутых системах управления алгоритм управления может оказаться ветвящимся или циклическим.
Для успешности функционирования такой системы управления важна степень интеллектуальности
управляющей системы (если управляющий человек, то еще важна степень его ответственности).
Системы, в которых роль управляющего поручается компьютеру, называются автоматическими
системами с программным управлением.
Для функционирования такой системы
1) между ЭВМ и объектом управления должна быть обеспечена прямая и обратная связь
2) в память компьютера должна быть заложена программа управления. Поэтому такой способ управления
называют программным управлением.
Единство информационных процессов в живой природе,
обществе и технике
Установлена общность инф. Процессов в живой природе, обществе, технике.
В растительном мире: весной вырастают листья, которые осенью желтеют и опадают. Это результат
информационного процесса. Температура почвы, воздуха, длина светового дня… - параметры среды,
которые важны для выживания. Сигналы, отражающие изменения в окружающей среде, воспринимаются
клетками растений как информация, которая анализируется (обрабатывается) и влияет на обменные физикохимические процессы, протекающие в живой клетке, - управляет ими.
В животном мире: здесь похожая картина. Этот мир находится на более высокой ступени развития, т. к. у
представителей его есть головной мозг (или хотя бы нервная система) – орган, предназначенный для
управления всеми стадиями инф. Процессов.
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 др. 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 в неживой природе инф. Процесс не свойственен – ни камню, ни умершему
живому организму. При воздействии окр среды могут происходить изменения (разрушение, хим. Реакции).
Но эти из. Происходят не в результате информационного воздействия, а в результате физического
воздействия или химической реакции. Здесь нет инф. Системы. Отсутствует восприятие параметров,
подлежащей обработке, тем самым переводящие ее в ранг информации.
В неживой природе, рассматривая инф. Процессы, можно говорить лишь о технике. Техника моделирует
некоторые действия человека и способна иногда заменить его. Пример – телефонный автомат на улице.
Таким образом, информационные процессы присущи живой природе и технике.
Информатизация общества. Информационная деятельность
человека. Информационная культура
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.
Первая революция связана с изобретением письменности. Появилась возможность распространения
знаний и сохранения их для передачи последующим поколениям.
Вторая революция (середина XVI) вызвана изобретением книгопечатания, которое радикальным образом
изменило общественную культуру.
Третья революция (конецXIXв) обусловлена изобретением электричества. Появились телеграф, телефон,
радио, позволяющие оперативно передавать информацию.
Четвертая революция (70-е годы XX) 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 НТП. Начинали говорить об «информационном взрыве», называя так бурный рост потоков и
объемов информации. В качестве средства для хранения и, обработки и передачи информации научнотехнический 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.
Информационное общество – общество, в котором большинство работающих заняты производством,
хранением, переработкой, продажей и обменом информацией.
Каждый человек воспринимает информацию органами чувств.
Для улучшения восприятия информации человек придумал различные индивидуальные приспособления –
очки, бинокль. Слуховой аппарат… Понятно, что формы восприятия информации человеком при этом не
изменились, ведь органы чувств остались у человека прежними.
На протяжении всей истории человечества разрабатывались различные средства передачи. История средств
передачи длинна: колокол, барабан в джунглях. Речь, ТВ, эл. Почта…
Информация всегда передается с помощью какого-либо языка. Применяя язык, человек активно участвует в
информационных процессах: принимает сигналы из внешнего мира, которые могут становиться сведениями,
являющимися объектом хранения, обмена и преобразования.