Кількісні міри інформації

В залежності від поставлених цілей аналізу інформації, її кількість визначають різними методами. Так, вимір інформації на об’єкті управління є необхідним для розрахунку потреби в управлінських кадрах, добору корисних відомостей для управлінських рішень, визначення інформаційних ресурсів автоматизованих інформаційних систем тощо. При аналізі інформацію можна розглядати на синтаксичному, семантичному і прагматичному рівнях.

Синтаксичний рівень розгляду інформації повністю ігнорує її зміст та споживчі (корисні) властивості. Розгляд інформації пов’язаний лише зі сприйняттям формально-структурних характеристик даних, що представляють цю інформацію. Враховують лише такі характеристики, як спосіб і форма подання інформації, тип носія, швидкість передачі та обробки, розміри кодів, надійність та точність перетворень цих кодів і т. п.

Формально-структурний розгляд інформації характерний для технічних систем, таких як телефон, факс, телеграф, комп’ютер, комп’ютерна мережа тощо.

Семантичний рівень розгляду інформації визначає смисловий зміст інформації. На цьому рівні аналізують відомості, що містять дані як об’єкти інформаційного процесу, розглядають змістовні зв’язки між одиницями даних.

Прагматичний рівень аналізу інформації відбиває її відповідність тим цілям, заради яких збирають і опрацьовують цю інформацію. Так, для систем управління прагматичний аспект відображає цінність і корисність інформації для прийняття ефективних управлінських рішень.

Згідно з трьома рівнями аналізу інформації її і вимірюють. При цьому термінологічно говорять про кількість інформації та об’єм даних, розрізняючи ці дві кількісні характеристики. Оскільки вимірювання кількості інформації на семантичному та прагматичному рівні виходить за межі цих методичних вказівок, зупинимося на її синтаксичних мірах. Таке вимірювання має два аспекти — теоретичний і практичний.

У теоретичному аспекті увагу концентрують на зв’язку між інформацією і ентропією — мірою невизначеності стану деякої системи (ентропія — від грецького έν — в та τροπή — зміна, перетворення, поворот). З цих позицій інформацію трактують як кількісну міру усунення невизначеності (ентропії) в результаті отримання повідомлень та вважають її мірою організації, впорядкованості розглядуваної системи. За мінімальну одиницю інформації у цьому випадку служить біт, якому дамо таке означення:

Біт — це така кількість інформації, яку отримує людина, діставши відповідь на питання, сформульоване таким чином, що на нього однозначно можна відповісти "так" або "ні".

У практичних завданнях синтаксичного виміру інформації увагу концентрують на знаковому поданні інформації у вигляді даних.

Існує багато різних систем і одиниць виміру даних. Кожна наукова дисципліна, кожна галузь діяльності людей використовує свої, найбільш зручні або традиційні одиниці. Так, у економіці інформацію, що циркулює на підприємстві, можуть вимірювати кількістю різних документів, екземплярів документів, рядків і символів у документах, кількістю техніко-економічних показників тощо. У телеграфії одиницею виміру є п’ятизначний код. Обсяг даних у текстових повідомленнях прийнято вимірювати кількістю символів алфавіту, засобами якого подано повідомлення.

В інформатиці для виміру даних використовується той факт, що різні типи даних мають універсальне двійкове представлення, і тому вводять свої одиниці даних, базовані на двійкових кодах.

Найменшою одиницею є байт, довжина якого традиційно рівна восьми бітам, що дозволяє закодувати 256 різних незалежних значень.

З одиницями, що позначають більші обсяги інформації існує певна плутанина, пов’язана з тим, що для комп’ютерної техніки кратні розміри зручніше представляти степенями числа 2, а не 10, як це звичайно прийнято. Тому, наприклад, в залежності від намірів виробників апаратури комп’ютера чи розуміння і бажання авторів тексту 1 мегабайт може означати як 1 млн байтів (10⁶), так і 1048576 байтів (2²⁰). З метою виправлення такого стану речей у грудні 1998 року Міжнародна електротехнічна комісія (МЕК) — провідна міжнародна організація стандартизації в галузі електротехніки — подала міжнародний стандарт назв і префіксів одиниць виміру інформації для використання в галузі обробки даних та їх пересилання, який подано нижче у таблиці.

Абревіатура	Назва	Степінь	Значення
K	Kilo	10^3
Ki	Kibi	2^10
M	Mega	10^6
Mi	Mebi	2^20
G	Giga	10^9
Gi	Gibi	2^30
T	Tera	10^12
Ti	Tebi	2^40
P	Peta	10^15
Pi	Pebi	2^50

Хоча цей стандарт вже утверджено, плутанина існує і сьогодні, що пов’язане з тим, що запропоновані назви не дістали широкого вжитку. Тому і тепер зустрічаючи у інструкціях, специфікаціях пристроїв чи у відповідних текстах, наприклад, абревіатуру G важко точно сказати, чи це 10⁹ чи 2³⁰ байт. Похибка становить від 2% для пари кіло-кібі до 11% — для пари пета-пебі, що необхідно враховувати при розрахунках об’ємів пам’яті для збереження інформації. Принагідно зазначимо, що для розрізняння бітів та байтів при використанні їх як частини інших одиниць виміру, використовують велику та малу букви “b”. Наприклад, мегабіти типово скорочують як b, тобто Mbps — це мегабіт за секунду (megabits per second), а MBps — відповідно мегабайт за секунду (megabytes per second).

Питання для самоконтролю

1. Дайте поняття про інформацію.

2. Що таке інформаційний процес?

3. Опишіть основні інформаційні процедури.

4. Що таке інформаційна технологія та які її властивості.

5. Які види інформації Ви знаєте?

6. Як трактується термін “система" у широкому розумінні та в інформатиці?

7. Що розуміють під інформаційною системою (ІС)?

8. Чим відрізняються автоматизовані ІС від автоматичних?

9. Що є предметом і продуктом ІС?

10. Чим відрізняються між собою біологічна і соціальна інформація?

11. У чому полягає різниця між масовою і спеціальною інформацією?

12. Назвіть види масової та спеціальної інформації. Вкажіть призначення кожного з них.

13. Чим відрізняються між собою умовна і безумовна інформація? Наведіть приклади умовної і безумовної інформації.

14. Як можна характеризувати наукову творчість з позицій ознаки умовності інформації?

15. Які три основні середовища існування інформації?

16. Опишіть середовище інформаційних сигналів про події реального світу.

17. Що є причиною появи інформаційних сигналів?

18. Наведіть приклади форм існування інформації у матеріальному світі.

19. Чи можна стверджувати, що джерелом даних є інформаційні сигнали?

20. У результаті якої дії утворюються дані?

21. Наведіть приклади даних.

22. Чи можуть дані описувати нематеріальні сутності?

23. Яким чином будують знакові структури, що виступають у ролі даних?

24. Наведіть декілька прикладів знаку, його денотату і концепту.

25. Що таке немовний знак?

26. Наведіть приклади алфавітів і слів у цих алфавітах.

27. Чи є взаємно-однозначною відповідність між знаком і його смислом? Обґрунтуйте відповідь прикладами.

28. Чи є синонімами слова “знак" і “символ"?

29. Наведіть приклади штучних мов. Чи є вони знаковими системами?

30. Чим принципово відрізняється символьна і текстова форми даних?

31. Наведіть приклади символьної і текстової форм даних.

32. Як саме передається смисл текстів?

33. Чим характеризується графічна форма даних?

34. Чи можна усні повідомлення розглядати як знакові структури?

35. Чи збігаються трактування терміну “дані" у комп’ютерній техніці та у інформатиці?

36. Назвіть поширені в інформатиці типи даних.

37. Для чого застосовується кодування даних?

38. Скільки символів можна закодувати байтом?

39. Чи включає знакове середовище існування інформації немовні знаки?

40. Що лежить в основі фізичної фіксації інформації (даних)?

41. Якими властивостями повинні володіти носії даних?

42. Наведіть приклади машинних і немашинних матеріальних носіїв.

43. Дайте формальний опис процесу збереження інформації.

44. Які методи фізичної реєстрації даних існують? Яким видам носіїв вони відповідають?

45. Назвіть можливі класифікаційні ознаки машинних носіїв.

46. Як пов’язані між собою типи носіїв і форми подання даних?

47. Наведіть приклади пристроїв для транспортування даних.

48. Які принципові вимоги існують для пристроїв зв’язку між людьми?

49. Для чого використовують модеми?

50. Наведіть приклади каналів зв’язку.

51. Як класифікують канали зв’язку за швидкістю передачі інформації?

52. Наведіть приклади засобів захисту від помилок у каналах зв’язку.

53. На якому рівні відбувається накопичування і передача інформації у живій природі? Що є її матеріальними носіями?

54. Яким шляхом відбувається передача інформаціі від її джерела до споживача?

55. Яка вимога ставиться до інформації при перетвореннях форм її подання або фізичної реєстрації?

Дата добавления: 2014-01-07