Информация как свойство материи. Типы сигналов

Основные понятия дискретных информационных моделей.

Система как дискретная модель непрерывного бытия.

Система-это категория отражения, форма представления материи доступными пониманию средствами и подразумевает некую совокупность частей, элементов, дисциплин, наук, точек зрения и т.д., отражающих отдельные стороны бытия, но взаимосвязанных и взаимодействующих таким образом, что в результате они имитируют целостность (непрерывность), присущую объективной реальности, которую они отражают.

Например, материальные продукты человеческого труда – машины, приборы, технические комплексы, которые собираются из деталей, узлов и т.д., изготовленных отдельно и какое-то время, существующих вне связи друг с другом, являются продуктом нашего сознания и воплощают в себе способ нашего отражения возможностей объективной реальности в осуществлении тех или иных функций, т.е. воплощают нашу же дискретную логику. Т.е. материальные продукты сознательной человеческой деятельности, с одной стороны есть системы с воплощённой в них дискретной логикой функционирования, а с другой стороны, их взаимодействие и взаимосвязанность отражает объективную реальность непрерывности бытия. Таким образом, система – это дискретная модель непрерывного бытия.

Под дискретностью информации следует понимать возможность ее представления в виде совокупности конечного или счетного числа натуральных чисел. Пример. Корзина, содержащая пронумерованные бильярдные шары. Совокупность номеров можно рассматривать как некоторое дискретное информационное сообщение. Другим примером дискретной информации является текстовая информация так как любое текстовое сообщение отвечает условию дискретности, потому что буквам алфавита всегда можно поставить в соответствие некоторые натуральные числа. Пример. Передаваемое изображение (телевидение, кино) тоже состоит из дискретных элементов, каждый из которых может принимать лишь конечное число различимых значений, изменяющихся за конечное время. Пример. Системы, в структуре которых используются цифровые устройства, относятся к категории дискретных систем. Дискретные системы отличаются от непрерывных тем, что среди сигналов, действующих в системе, имеются сигналы, дискретные по своей физической природе или полученные из непрерывных квантованием по уровню, по времени, или одновременно по уровню и по времени (оцифровка аналоговых сигналов).

В настоящее время информация рассматривается как фундаментальное свойство материи. Особенностью информации является то, что ее можно исследовать количественно. Для того чтобы два объекта содержали информацию друг о друге, необходимо, чтобы между их состояниями существовало соответствие: только при этом условии по состоянию одного объекта можно судить о состоянии другого. Такое соответствие может установиться как в результате физического взаимодействия между этими объектами, так и с помощью взаимодействия с промежуточными объектами (или их совокупностью).

Сигнал – это материальный носитель информации, средство перенесения информации во времени и пространстве, т.е.это состояние объекта, а любое состояние имеет сигнальные свойства. Следует уточнить, что один и тот же объект может выступать в качестве разных сигналов: колебания воздуха могут нести звуки музыки, речь лектора, пение птиц или шум самолета; с магнитной ленты можно стереть одну запись и сделать другую и т.д. Следовательно, в качестве сигналов используются не сами по себе объекты, а их состояния.

Не всякое состояние имеет сигнальные свойства. Точнее говоря, данный объект взаимодействует не только с тем объектом, информацию о котором мы хотели бы получить, но и с другими, не интересующими нас объектами. В результате соответствие состояний ослабевает. Соответствие между сигналом и информацией, которую он содержит, устанавливается по специальным правилам, называемым кодом. В искусственных системах кодом называют комплекс правил образования сигнала. Посторонние воздействия, нарушающие это соответствие, называются помехами или шумами. Нарушение соответствия может происходить не только вследствие помех, но и из-за рассогласования кодов взаимодействующих объектов.

Таким образом, информация есть свойство материи, состоящее в том, что в результате взаимодействия объектов между их состояниями устанавливается определенное соответствие.

Поскольку сигналы служат для переноса информации в пространстве и времени, то для их образования могут использоваться только объекты, состояния которых достаточно устойчивы по отношению к течению времени или к изменению положения в пространстве. Сигналы делятся на два типа:

статические сигналы. К ним относятся сигналы, являющиеся стабильными состояниями физических объектов (например, книга, фотография, магнитофонная запись, состояние памяти ЭВМ и т. д.);

динамические сигналы. К этому типу относятся сигналы, в качестве которых используются динамические состояния силовых полей. Такие поля характеризуются тем, что изменение их состояния не может быть локализовано в (неизолированной) части поля и приводит к распространению возмущения. Примерами таких сигналов могут служить, световые сигналы и радиосигналы. Динамические сигналы используются преимущественно для передачи, а статические – для хранения информации. Сигналы играют в системах особую, очень важную роль. Потоки информации, переносимые сигналами, организуют функционирование системы, управляют ею.

Дата добавления: 2015-04-24