Как называется процесс преобразования информации

Как называется процесс преобразования информации

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.

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?

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

Но всегда ли нам известно, как, по каким правилам входная информация преобразовывается в выходную?

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

Источник

Основные процессы преобразования информации.

Введение в теорию информационных систем.

Информацию можно:

Эти свойства являются и процессами. Данные процессы связаны с определёнными операциями над информацией и называются информационными процессами.

Определений информационных процессов (ИП) примерно столько же, сколько и определений информации. Информационные процессы различным образом (отдельно и в совокупности) отражают основные свойства информации, к которым относят процессы: создания, обработки, передачи и распространения, хранения и сохранения информации и др.

Информационные процессы – это процессы создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и потребления информации.

Основные виды информационных процессов можно представить как внутренние и внешние. Внутренние процессы подразумевают хранение, обработку и поиск информации внутри информационной системы. Внешние обеспечивают связь информационной системы с объектами предметной области, т. е. источниками информации и внешней средой (потребителями информации).

Сбор данных и информации можно представить как процесс идентификации и получения данных от различных источников, группирования полученных данных и представления их в форме, необходимой для ввода в электронно-вычислительную машину (ЭВМ).

Для получения информации животные и человек имеются органы чувств (особые нервные клетки – рецепторы): зрение, слух, обоняние, осязание. Для повышения возможностей органов чувств человечество создало различные измерительные и усилительные приборы (например, усилители звуковых сигналов), микроскопы и т. д.

Сбор знаний означает получение информации о предметной области от специалистов (экспертов) и предоставление её в форме, необходимой для записи в базу знаний.

Преобразование информации является важным и наиболее часто используемым информационным процессом, представляющим целенаправленную обработку информации.

Передача и хранение информации.

В общем случае человек хранит получаемую им информацию в собственной памяти, то есть в мозгу. Можно говорить, что мозг представляет собой ёмкое хранилище разнообразной информации, например, даже образов. Развитие человечества привело его к созданию различных природных и рукотворных хранилищ и носителей информации. Так, например, человечество научилось использовать для передачи и сохранения графической информации рисунки, чертежи, схемы, а затем фотографии, телевизионные изображения и компьютерные файлы.

Человеческая речь является как средством обмена информацией между людьми, так и носителем человеческих знаний и опыта. Применение множества национальных и специальных языков, приспособленных для передачи информации конкретного содержания, зачастую усложняет не только обмен оной, но и решение определённых задач.

Эффективная работа систем требует переработки значительных объемов различной информации.

Система(от греческого «systema» – целое, составленное из частей соединение) – это совокупность элементов, взаимодействующих друг с другом, образующих определённую целостность, единство.

Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается как единое целое, и как объединённая в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов.

Элемент системы – часть системы, имеющая определённое функциональное назначение. Сложные элементы систем, в свою очередь состоящие из более простых взаимосвязанных элементов, часто называют подсистемами.

Основные процессы преобразования информации.

Преобразование одного вида данных в другой обычно связано с переходом сигналов к другому алфавиту. Такая процедура называется перекодировкой или шифрованием, а правило, описывающее однозначное соответствие букв алфавитов при таком преобразовании, называют кодом. Простейшей современной системой кодирования является уличный светофор.

Для кодирования текстовой информации существует созданный в 1963 году международный стандартASCII (англ. «American Standard Code for Information Interchange»). Первоначально это была система семибитного кодирования. В такой кодовой таблице зарезервировано 128 семи разрядных кодов для кодирования: символов латинского алфавита, цифр, знаков препинания, математических символов. Добавление восьмого разряда позволяет увеличить количество кодов таблицы ASCII до 255. Коды от 128 до 255 представляют собой расширение таблицы ASCII. В таблице ASCII они использованы для кодирования некоторых символов, отличающихся от латинского алфавита (греческие буквы), а также встречающихся в европейских языках с письменностью, основанной на латинском алфавите: немецком, французском, испанском и др. Кроме этого, часть кодов использована для кодирования символов псевдографики, которые можно использовать, например, для оформления в тексте различных рамок и текстовых таблиц.

Для кодирования символов национальных алфавитов используется расширение кодовой таблицы ASCII, то есть восьми разрядные коды от 128 до 255. В языках использующих кириллический алфавит, в том числе русском, пришлось почти полностью менять вторую половину таблицы ASCII, приспосабливая её под кириллический алфавит.

Отсутствие согласованных стандартов привело к появлению нескольких различающихся кодовых таблиц для кодирования русскоязычных текстов, среди которых: альтернативная кодовая таблица CP-866, международный стандарт ISO 8859, кодовая таблица фирмы Microsoft CP-1251 (кодировка Windows), кодовая таблица, применяемая в ОС Unix KOI-8r. Альтернативная кодовая таблица, учитывающая кириллицу (русский алфавит) KOI-8r, представлена на Рис. 1.

Ныне повсеместно внедряется 16-битный код Unicode (Юникод) – стандарт кодирования символов, допускающий 65536 кодовых комбинаций. Он включает знаки практически всех письменных языков: китайские иероглифы, математические символы, буквы греческого алфавита, латиницы и кириллицы. При этом становятся ненужными кодовые страницы.

Большинство современных операционных систем в той или иной степени обеспечивают поддержку Юникода.

Рис. 1. Альтернативная кодовая таблица (KOI·8r)

В компьютерных системах используются электрические сигналы. Электрические сигналы могут быть непрерывными (например, синусоидальными и иными) и дискретными. Преобразование сообщения может осуществляться в момент поступления сообщения от источника в канал связи (кодирование) и в момент приёма сообщения получателем (декодирование).

Примеры преобразования аналоговых сигналов в электрические:

а) звук через микрофон;

б) изображение и звук через видеокамеру.

С математической точки зрения переход от аналоговой формы сигнала к дискретной означает замену описывающей его непрерывной функции Z(t) на некотором временном интервале [t₁,t₂] конечным множеством i_,t_i>, i=0. n, где n – количество точек разбиения временного интервала.

Это преобразование называется дискретизациейнепрерывного сигнала и осуществляется оно путём развёртки по времени и квантования по величине.

Развертка по времени осуществляется путём наблюдения за Z(t) не непрерывно, а лишь в определённые моменты времени с установленным интервалом.

Квантование по величине заключается в отображении значения Z(t) в конечное множество чисел, кратных так называемому «шагу квантования».

Шаг квантования определяется чувствительностью приёмного устройства. Например, если глаз человека способен воспринимать 16 миллионов цветов, то при квантовании просто нет смысла делать большее число градаций.

Источник

Основные информационные процессы и их реализация с помощью компьютера

Процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации, называются информационными процессами.

Теперь остановимся на основных информационных процессах.

Методы поиска информации:

· общение со специалистами по интересующему вас вопросу;

· чтение соответствующей литературы;

· просмотр видео, телепрограмм;

· прослушивание радиопередач, аудиокассет;

· работа в библиотеках и архивах;

· запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;

Сбор и хранение. Сбор информации не является самоцелью. Чтобы полученная информация могла использоваться, причем многократно, необходимо ее хранить.

Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга- библиотека, картина- музей, фотография- альбом).

ЭВМ предназначен для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.

Каналы передачи сообщений характеризуются пропускной способностью и помехозащищенностью.

Каналы передачи данных делятся на симплексные (с передачей информации только в одну сторону (телевидение)) и дуплексные (по которым возможно передавать информацию в оба направления (телефон, телеграф)). По каналу могут одновременно передаваться несколько сообщений. Каждое из этих сообщений выделяется (отделяется от других) с помощью специальных фильтров. Например, возможна фильтрация по частоте передаваемых сообщений, как это делается в радиоканалах.

Пропускная способность канала определяется максимальным количеством символов, передаваемых ему в отсутствии помех. Эта характеристика зависит от физических свойств канала.

Для повышения помехозащищенности канала используются специальные методы передачи сообщений, уменьшающие влияние шумов. Например, вводят лишние символы. Эти символы не несут действительного содержания, но используются для контроля правильности сообщения при получении.

С точки зрения теории информации все то, что делает литературный язык красочным, гибким, богатым оттенками, многоплановым, многозначным,- избыточность. Например, как избыточно с таких позиций письмо Татьяны к Онегину. Сколько в нем информационных излишеств для краткого и всем понятного сообщения «Я Вас люблю!»

Использование. 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.

Информационная культура пользователя включает в себя:

· понимание закономерностей информационных процессов;

· знание основ компьютерной грамотности;

· технические навыки взаимодействия с компьютером;

· эффективное применение компьютера как инструмента;

· привычку своевременно обращаться к компьютеру при решении задач из любой области, основанную на владении компьютерными технологиями;

· применение полученной информации в практической деятельности.

Защита. Защитой информации называется предотвращение:

· доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ);

· непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации.

Под защитой информации, в более широком смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.

Источник

Преобразование информации из непрерывной в дискретную. Двоичное кодирование.

Урок 8. Информатика 7 класс (ФГОС)

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Преобразование информации из непрерывной в дискретную. Двоичное кодирование.»

На прошлых уроках мы узнали:

· Информация для человека – это система посланий или сигналов, которые человек получает из различных источников.

· Сигналы представляют собой некоторые изменения физических величин. Получая информационные сигналы человек их каким-то образом связывает и интерпретирует.

· Сигналы бывают двух видов, непрерывные и дискретные.

· Непрерывные сигналы могут принимать бесконечное множество значений на некотором непрерывном промежутке.

· Дискретные сигналы могут принимать конечное число значений.

· Есть две формы представления информации: знаковая и образная.

· В знаковой форме информация записывается на естественном или формальном языке и состоит из дискретных сигналов, представленных знаками.

· В образной форме информация представляет собой изображение или звук и состоит из непрерывных сигналов.

· Дискретизация и её назначение.

· Двоичное кодирование информации и его принципы.

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с ситуациями, когда необходимо изменить форму представления информации. Перевести информацию из знаковой формы представления в образную и наоборот. Например, когда мы читаем текст вслух или когда музыкант играет музыку по нотам – это перевод информации из знаковой формы в образную, то есть представление её в виде непрерывных звуковых сигналов. Когда мы записываем под диктовку текст или когда при помощи слов или условных обозначений мы описываем предмет на листе бумаги, мы переводим информацию из образной формы в знаковую. То есть мы выражаем её с помощью дискретных сигналов.

Когда информация представлена в знаковой форме каждый знак может принимать определённое число значений. Такую информацию гораздо проще хранить и обрабатывать. Так, например, происходит на уроке, когда ученики записывают в тетрадь, то что говорит учитель. То есть ученики преобразуют информацию из образной звуковой формы в знаковую текстовую, в которой информация представлена символами алфавита, а затем сохраняют её в своих тетрадях. Именно из-за лёгкости кодирования и обработки дискретных сигналов в информатике большое внимание уделяется методам перевода информации из непрерывной формы в дискретную, такой перевод информации называется дискретизацией.

Рассмотрим одно из многих практических применений дискретизации информации. Допустим у нас есть график изменения температуры на улице одного из городов в течение месяца. Мы можем преобразовать данные, которые представлены в графике, в таблицу. Для этого в таблицу будем вносить данные об измерении температуры на каждый 5 день. Как видим, полученная таблица не даёт нам полного представления об изменении температуры в течение месяца. Так, например, в таблице не указана минимальная температура, которая была зафиксирована на 27 день измерений, а также максимальная температура, которая была зафиксирована на 18 день. Однако мы можем уточнить данные, которые содержатся в таблице, если мы будем записывать в неё результаты измерений каждого дня или каждого часа. Таким образом мы преобразовали непрерывную информацию, представленную в виде кривой изменения температуры в дискретную форму, то есть содержимое таблицы измерений, хоть и с потерей точности.

Дальше мы рассмотрим, как можно преобразовать в дискретную форму любую информацию. Для того, чтобы какую-нибудь информацию представить в дискретной форме, её нужно выразить с помощью символов какого-нибудь языка, естественного или формального. Всего их существует несколько тысяч. Как правило язык выбирается в зависимости от цели дискретизации информации, и от начальной формы её представления.

У каждого языка есть свой алфавит. Так называется конечный набор символов, которые отличаются друг от друга и используются для представления информации на этом языке. Алфавит любого языка характеризуется своей мощностью, или количеством символов, которые в него входят. Так мощность алфавита русских букв – 33 символа, мощность алфавита английских букв – 28 символов. Согласно книге рекордов Гиннеса, алфавит с самой высокой мощностью среди естественных языков – это алфавит кхмерских букв, он содержит 72 символа, а алфавит с самой малой мощностью – у языка Ротокас, которым пользуются жители острова Бугенвиль. Алфавит букв этого языка содержит всего 11 символов.

Алфавит, мощность которого составляет два символа, называется двоичным алфавитом. Давайте подумаем, какие символы может содержать такой алфавит. Это могут быть символы «А» и «Б», единица и ноль, истина и ложь, плюс и минус, да и нет. Такой алфавит легко реализовать технически. В качестве одного символа можно представить наличие какого-нибудь сигнала. Это может быть электрический сигнал, световой или любой другой. В качестве второго символа такого алфавита можно представить отсутствие этого сигнала.

Кодирование информации с помощью двоичного алфавита называется двоичным кодированием. А код сообщения, получившийся в результате двоичного кодирования называют двоичным кодом сообщения. Любой алфавит можно представить в виде двоичного. Для этого достаточно записать порядковые номера каждого из символов исходного алфавита, а затем каждый из них перевести в двоичный код. Полученный код будем считать кодом данного символа.

Возможно у некоторых из вас возник вопрос, а как быть, если исходный алфавит содержит больше двух символов? В этом случае для кодирования символа такого алфавита понадобится несколько символов двоичного алфавита, например единиц и нулей. То, есть двоичный код каждого из символов исходного алфавита будет состоять из целой цепочки символов двоичного алфавита.

Двоичное кодирование символов любого из алфавитов можно представить в виде такой схемы. Так на каждом шаге выбирается следующий символ двоичного кода. То есть пройдя по этой схеме сверху вниз нам достаточно записать получившуюся последовательность символов справа налево. Таким образом количество уровней такой схемы соответствует длине двоичного кода каждого символа исходного алфавита. При этом символы исходного алфавита кодируются по возрастанию своего порядкового номера. То есть для кодирования первого символа на всех узлах схемы нужно выбирать левую ветвь, для кодирования второго символа нужно выбирать левую ветвь схемы на всех узлах, кроме нижнего, на нем нужно выбрать правую ветвь и так далее.

Схема двоичного кодирования

Рассмотрим пример использования такой схемы и запишем все возможные цепочки двоичного кода, длиной два символа. То есть нам потребуется всего два уровня такой схемы.

Запишем все возможные последовательности из двух символов двоичного алфавита. Для того, чтобы найти первую цепочку на двух узлах схемы выберем левую ветвь. Таким образом первая цепочка будет состоять из двух нулей.

Для того, чтобы найти вторую цепочку на первом узле выберем левую ветвь схемы, то есть первым символом цепочки будет ноль. А на втором узле выберем правую ветвь, то есть вторым символом цепочки будет единица.

Таким же образом найдём третью цепочку. Она будет состоять из символов один и ноль. А последняя оставшаяся цепочка будет состоять из двух единиц.

Всего у нас получилось четыре цепочки двоичного кода. То есть при помощи двоичного кода длиной 2 символа можно закодировать исходный алфавит из 4 символов. Вы наверняка обратили внимание что количество возможных цепочек равно количеству узлов на нижнем уровне схемы.

Таким же образом найдём все возможные цепочки, состоящие из 3 символов двоичного алфавита. Для этого нам нужна 3-уровневая схема.

Это будут цепочки: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.

У нас получилось 8 цепочек. То есть при помощи двоичного кода длиной 3 символа мы можем закодировать алфавит из 8 символов. Это в 2 раза больше, чем для двоичного кода длиной 2 символа.

Задача: в некотором государстве есть алфавит, который состоит из 64 символов. Правитель этого государства решил закодировать все важные документы с помощью двоичного кода. Он попросил нас рассчитать, какой разрядности нужен двоичный код, чтобы закодировать все символы этого алфавита.

· Дискретизацией называется процесс преобразования информации из непрерывной формы в дискретную.

· Для дискретизации информации нужно представить её в виде символов какого-нибудь языка.

· Алфавит языка – это набор всех различных символов, которые используются для представления информации на этом языке.

· Мощность алфавита – это число символов, которые в него входят.

· Двоичным называется алфавит, который состоит из двух символов.

· Двоичное кодирование – это представление информации с помощью двоичного алфавита.

Источник