Информация и ее виды. Основные понятия теории алгоритмов. Структура и закономерности протекания информационных процессов

Введение.

Историческую основу информатики составляли такие науки как техническая кибернетика, теория автоматического управления и вычислительная техника.

Понятие информации и ее виды.

Информация – понятие, в переводе с латинского означает осведомление, разъяснение. Информацию разделяют на априорную (доопытную) и апостериорную (послеопытную).

Информация не зависит от объектов.

Прагматическ. – возможность достижения данной цели с использованием получаемой информации.

Семантич. – позволяет оценить смысл передаваемой информации соотнося ее с информацией до появления данной. Семантические связи между словами, смысловыми элементами языка отражают тезаурус. Он состоит из 2 – х частей:

1.  список  слов и устойчивых словосочетаний.

2.  алфавитный словарь, позволяющий расположить в определенном порядке слова, степень изменения которых может служить как характеристика количества информации.

Синтаксический – (правило передачи) – способ представления информации.

Сообщение – характерный носитель информации – это электрический сигнал.

Виды информации:

1.  массовая

2.  специальная

3.  документ.

Информационный ресурс – это конкретизация имеющихся фактов, данных и знаний по направлению науки и техники.

Понятие сообщения и кода.

Сигналы статические                                     динамические

1.  непрерывная функция непрерывного аргумента.

f

t  

2.  непрерывная функция дискретного аргумента (квантование по времени).

3.  дискретная функция непрерывного аргумента (квантование по уровням – ступенчатая)

4.  дискретная функция дискретного аргумента.

В целях систематизации сообщения и обеспечить возможности его передачи по каналам связи используется кодирование.

Код – это такое представление сообщения, в котором это сообщение пригодно для передачи. Основное требование кода: возможность различия их на приемной  стороне  по каналам связи. Коды подразделяются:

1.  по основанию системы счисления делятся на двоичные (01), троичные (012) и четверичные (0123).

2.  по построению коды делятся на систематические (1010) и несистематические (11001010001100).

3.  по наличию избыточности – на избыточные и неизбыточные.

4.  по корректирующим свойствам: обнаруживающие, исправляющие, корректирующие.

5.  по расположению элементов кода: последовательные, параллельные, послед. – параллельные.

Количественные характеристики информации:

Известны 3 способа измерения количества информации:

1.  объемный;

2.  энтропийный;

3.  аморитмический.

Энтропия – общая мера неопределенности, которая характеризуется некоторой математической зависимостью от совокупности вероятностей некоторых событий, несущих информацию.

H=log₂32=5

h_i=log(1/P_i)=-log₂P_i – формула собственного количества информации.

Основные понятия теории алгоритмов.

Алгоритм – это процедура, которая позволяет путем выполнения последовательности элементарных шагов получить однозначный результат или за конечное число шагов прийти к выводу о том, что решения не существует.

Алгоритм – это конечный набор правил, позволяющий чисто механически решать любую конкретную задачу из некоторого класса однотипных задач.

Свойства:

1.  детерминированность – (правила едины для всех) метод действия настолько точен и общепонятен, что не оставляет место произволу.

2.  массовость

3.  результативность (направленность) получения решения или нет.

Область применимости алгоритма – это наибольшая область начальных данных, на которой алгоритм результативен.

3 класса арифметической модели.

1.  Ариф – ция алгоритмов предполагает, что все действия

2.  каждый шаг алгоритма считается элементарным и выполнимым, так чтобы его могла выполнить машина, обладающая простотой и универсальностью.

Машина Тьюрина состоит из 3-х частей: управляющее устройство, магнитная головка и лента.

A={a₁, a₂, … a_m} – арифметическая машина,

Q={q₁, q₂, … q_n} – множество состояний машины,

                              q_i                   xy

a_j   << >>    a_r     a_m     << >>

d – перемещение головки, a – слово на ленте.

3.  нормальные алгоритмы Маркова. Для нормальных алгоритмов задается алфавит, над которым он работает, конечное множество допустимых подстановок и порядок их применения.

Структура и закономерности протекания информационных процессов.

Структура и фазы преобразования информации в ИС.

Фазы подготовки информации:

1.  регистрация информации;

2.  сбор и передача информации;

3.  обработка информации (хранение);

4.  вывод информации (воспроизведение);

5.  классификация;

6.  синтез.

Свойства информации:

Способ передачи информации

Цель информации

Избыточность информации

Верность информации (степень доверия информации)

Периодичность появления информации.

Квантование сигналов от уровня.

Определяется шагом квантования. Если А достигнет текущего сигнала одного из уровней квантования