Данные и информация

Ранее мы неоднократно употребляли термин «информация», никак его при этом не раскрывая. Понятие информация является одним из фундаментальных в современной науке вообще и базовым для изучаемой информатики. Информацию наряду с веществом и энергией рассматривают в качестве важнейшей сущности мира, в котором мы живем.

Термин «информация» происходит от латинского слова informatio, что в бытовом понимании означает сведения, разъяснения, изложение.

«Информировать» в этом смысле означает «сообщить нечто, неизвестное раньше».

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.

Информация передается в виде сообщений от некоторого источника информации к ее приемнику посредством канала связи между ними (какой-либо среды). 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 (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 − Схема передачи информации

Например, сообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передается приемнику (телезрителю) от источника - специалиста-метеоролога посредством канала связи - телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.

Сообщение, передаваемое с помощью носителя,называется сигналом. Сигналы могут быть непрерывные и дискретные, следова-тельно, рассматривают две формы представления информации: непре-рывную, или аналоговую (температура тела, мелодия, получаемая на скрипке, если смычок не отрывать от струн), и дискретную, или циф-ровую (азбука Морзе, времена года, процесс чтения книги).

В качестве носителей для передачи информации используются:

– воздух (его колебания обеспечивают речь);

– вода (ее колебания, например, дают возможность узнать о местонахождении косяков рыб и т.п.);

– электрический ток (обеспечивает работу таких устройств для передачи информации, как телефон, телеграф, телетайп);

– радиоволны (обеспечивают работу радио и телевидения);

– рентгеновские лучи (несут информацию, например, о состоянии того или иного органа человека);

– световые лучи и т.д.

В качестве носителей для хранения информации используются:

– бумага (книги, газеты, журналы и т.п.);

– ткань (гобелены, картины, вышивки и т.п.);

– дерево, слоновая кость, камень и т.п. (сделанные из этих материалов произведения искусства позволяют получить информацию о жизни людей в предыдущие века);

– железо (на его основе выполнены магнитные материалы);

– кремний (на его основе выполнены полупроводниковые материалы, обеспечивающие временное или постоянное хранение информации);

– пластмасса (из этого материала сделаны магнитные пленки и диски).

Хранение информации невозможно без ее регистрации. Регистрация информации (данных) на носителе происходит путем изменения свойств носителя. На бумаге данные регистрируются путем изменения оптических характеристик ее поверхности. Изменение оптических свойств (изменение коэффициента отражения поверхности в определенном диапазоне длин волн) используется также в устройствах, осуществляющих запись лазерным лучом на пластмассовых носителях с отражающим покрытием (CD-ROM). Регистрация данных путем изменения химического состава поверхности веществ носителя широко используется в фотографии. На биохимическом уровне происходит накопление и передача данных в живой природе.

Зарегистрированные каким-либо способом сигналы − данные. Например, проводя физический эксперимент, исследователь записывает показания приборов (сигналы) в заранее подготовленную таблицу (получает данные). Однако полученные данные несут в себе информацию, но еще не стали информацией. Показания шкалы прибора необходимо перевести в нужные единицы измерения, обработать математическими методами, сделать определенные выводы, после этих методов обработки данных можно получить информацию об изучаемом явлении.

Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов.

Передача информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.

Данные можно преобразовывать из одной формы в другую. Так, прослушивая по радио передачу на незнакомом языке, мы получаем данные. Если данные записать на лист бумаги или магнитную ленту, изменится форма представления сигнала, произойдет новая регистрация данных и образуются новые данные.

Возможность преобразования данных принципиально важна с точки зрения информатики. Компьютер - цифровая машина, т.е. внутреннее представление информации в нем дискретно. Дискретизация входной информации (если она непрерывна) позволяет сделать ее пригодной для компьютерной обработки.

Существуют и другие вычислительные машины - аналоговые ЭВМ. Они используются обычно для решения задач специального характера и широкой публике практически не известны. Эти ЭВМ в принципе не нуждаются в дискретизации входной информации, так как ее внутреннее представление у них непрерывно. В этом случае все наоборот - если внешняя информация дискретна, то ее «перед употреблением» необходимо преобразовать в непрерывную.