Свойства информации

Данные

Цифровой сигнал

В современных устройствах, относящихся к вычислительной технике, для передачи информации используется цифровой сигнал.

Цифровой сигнал – это частный случай дискретного сигнала, когда информационная характеристика принимает только два возможных значения: либо есть сигнал, либо нет сигнала (рис.3).

Устройства, использующие для передачи информации цифровые сигналы, называются цифровыми устройствами. Внутри таких устройств передача производится чаще всего с помощью электрического сигнала. Его два возможных значения: либо нет напряжения (когда передаётся 0), либо есть напряжение величиной +5В (когда передаётся 1).

Цифровой сигнал чаще всего передаётся не по одной линии, а по нескольким параллельным линиям. Совокупность параллельных проводящих линий, используемых совместно для передачи одного общего цифрового сигнала, называется цифровой шиной.

Цифровая шина характеризуется разрядностью. Разрядность цифровой шины – это количество бит, передаваемых с её помощью за один раз. Если проводящая линия всего одна, то она позволяет передавать за раз один бит. Если проводящих линий восемь, тогда за раз можно передавать восемь бит – это восьмиразрядная шина. В современных компьютерах используются 8-миразрядные, 16-тиразрядные, 32-хразрядные и 64-хразрядные шины.

Ввиду того, что вычислительные устройства работают с цифровыми сигналами, а все реальные естественные сигналы, как правило, аналоговые, для возможности взаимодействия цифровых устройств с внешним миром необходимы преобразования аналоговых сигналов в цифровые и наоборот цифровых сигналов в аналоговые. Эти преобразования выполняются с помощью специальных микросхем, называемых АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). Например, микросхемы АЦП и ЦАП встраиваются в звуковую карту – специальное внутреннее устройство персонального компьютера, обеспечивающее возможность ввода и вывода звуковой информации.

Взаимодействие материальных объектов всегда порождает сигналы той или иной природы. Эти сигналы несут в себе информацию о том, как взаимодействовали материальные объекты (информацию о событии материального мира). Сигналы перемещаются в пространстве и на своём пути могут встречать различные материальные объекты, оказывая на них воздействие. Воздействуя на объект, сигналы изменяют некоторые свойства этого объекта (физические или химические). Например, световой сигнал может воздействовать на фотоплёнку, изменяя химический состав её светочувствительного покрытия. Тепловой сигнал заставляет объект нагреваться. Радиосигнал вызывает движение электронов в проводнике. и т.д.

Процесс изменения свойств некоторого материального объекта под воздействием сигнала называется регистрацией сигнала. В результате этого процесса происходит запись информации, содержащейся в сигнале, на материальный носитель. Образующаяся таким образом запись называется данные.

Данные - это запись информации на определённом материальном носителе.

Поскольку такая запись всегда создаётся путём регистрации сигналов, справедливо и следующее определение: данные - это зарегистрированные сигналы.

Данные необязательно возникают путём регистрации непосредственно исходного сигнала. Чаще всего исходный сигнал сначала преобразуется в сигнал, другой по природе, но такой же по информационным характеристикам. Например, звуковой сигнал, чтобы его можно было записать на магнитофонную ленту, сначала преобразуется в электрический сигнал, а затем в магнитный.

Примеры данных:

фотоснимок – результат регистрации светового сигнала, излучаемого или отражённого от изучаемых объектов;

запись на бумаге – результат регистрации мыслей человека (мысли можно рассматривать как множество электрических сигналов, возникающих в нервной системе человека); при этом электрические сигналы нервной системы с помощью мышц руки преобразуются в механическое перемещение карандаша или ручки;

записанная на магнитной ленте речь человека – результат регистрации звукового сигнала; при этом в качестве средства регистрации сигнала используется магнитофон;

данные, записанные на дискету, жёсткий диск, лазерный диск или магнитооптический диск, на флэш-память или в оперативную память; и другие...

Разграничение понятий "данные" и "информация"

В повседневной жизни мы не делаем особых различий между понятиями "данные" и "информация". Однако при научных рассуждениях следует придерживаться более строгого подхода. Данные – это пока ещё не информация. Это просто какая-то запись. Данные могут стать информацией, если к ним применить методы чтения и интерпретации, которые бы позволили вскрыть содержащийся в данных смысл и использовать его для решения той или иной задачи. Метод чтения должен соответствовать материальному носителю, на котором записаны данные. Например, если данные записаны на бумаге, тогда нужно включить свет, посмотреть на бумагу, найти буквы и считывать их слева направо, собирая из них слова. Или, если данные записаны на дискете, тогда её нужно читать с помощью дисковода для дискет.

Чтобы получить полную и адекватную информацию из данных, необходимо их не только прочитать, но и правильно интерпретировать (трактовать). Например, считываемые нами слова должны правильно сопоставляться с имеющимися у нас понятиями. Или, считываемый с дискеты файл, содержащий музыку (музыкальную информацию), должен быть воспроизведён с помощью звуковоспроизводящей программы. Если звуковой файл передать программе, воспроизводящей текст, тогда мы получим неадекватную информацию (вместо музыки несуразный текст из беспорядочно набросанных символов).

Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Данное определение как раз подчёркивает тот факт, что иметь данные для получения информации недостаточно. Необходимо также иметь адекватные методы чтения и интерпретации данных. Если таковых методов нет, данные так и останутся просто записью – из них невозможно будет получить информацию. Например, дискета (хотя, предположим, на ней имеются весьма ценные данные) будет бесполезна, если нет компьютера с дисководом для дискет.

Более того, даже если удастся прочитать (скопировать) данные с дискеты, но на компьютере не окажется нужной программы для их воспроизведения, тогда всё равно информация останется недоступна.

Используется также следующее определение данных, которое тоже подчёркивает разницу понятий "данные" и "информация". Данные – это составляющая часть информации; это сведения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся.

Информация – многогранный объект, который может характеризоваться различными типами свойств. Рассмотрим следующие типы свойств:

атрибутивные свойства – свойства, являющиеся неотъемлемой частью информации – свойства, присутствующие всегда, у любой информации; не существует такой информации, у которой бы не было этих свойств;

качественные свойства – свойства, позволяющие оценить качество информации;

динамические свойства – характеризуют поведение информации, изменение информации во времени.

Дата добавления: 2014-01-07