Алгоритмический.

Методы и модели оценки количества информации

Рассмотрим, какие могут быть виды информации.

Виды и свойства информации

По областям использования можно выделить: политическую, экономическую, военную, техническую, научную, геологическую, биологическую и др. виды информации.

В военной области информация подразделяется на информацию для управления войсками(ИУВ) и информацию для управления огнем (ИУО).

Информация, циркулирующая в АСУ зенитных ракетных соединений и частей, подразделяется на три вида:

оперативно-тактическая информация (ОТИ);

радиолокационная информация (РЛИ);

командно-сигнальная информация (КСИ).

По назначению информация может быть массовая и специальная.

По степени достоверности различают истинную (достоверную), сомнительную и ложную (дезинформацию) информацию.

В зависимости от вида носителя информация может быть: речевая (звуковая), световая, документальная и т.д.

Как и любой объект мироздания, информация имеет определенные свойства, среди которых можно выделить:

- релевантность – способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя;

- полнота – свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отображаемый объект и (или) процесс;

- своевременность – способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени;

- достоверность – свойство информации не иметь скрытых ошибок;

- доступность – свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем;

- защищенность – свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации;

- адекватность – свойство информации однозначно соответствовать отображаемому объекту или явлению;

- актуальность – степень соответствия информации текущему моменту времени.

Для теоретической информатики информация играет такую же роль, как и вещество в физике. И подобно тому, как веществу можно приписывать довольно большое количество различных характеристик: массу, заряд, объем и т. д., так и для информации имеется набор некоторых характеристик. Как и для характеристик вещества, так и для характеристик информации имеются единицы измерения, что позволяет некоторой порции информации приписывать числа – количественные характеристики информации.

На сегодняшний день наиболее известны следующие способы измерения информации:

объемный;

энтропийный;

Объемный способ является самым простым и грубым способом измерения информации. Соответствующую количественную оценку информации при этом называют объемом информации.

Объем информации в сообщении представляет собой количество символов в этом сообщении.

В вычислительной технике вся обрабатываемая и хранимая информация вне зависимости от ее природы (числа, текст, изображение) представляется в двоичной форме (с использованием алфавита, состоящего всего из двух символов – 0 или 1). Поэтому для измерения объема информации введена единица измерения – бит (сокращенно от binary digit – двоичная цифра). Один бит информации – это один двоичный символ (0 или 1). Единицами измерения большего объема информации являются:

байт = 8 бит;

Кбайт= 2¹⁰ байт = 1024 байт;

Мбайт = 2²⁰ байт = 1024 Кбайт.

В теории информации и кодирования принят энтропийный подход к измерению информации. Этот способ измерения исходит из следующей модели. Получатель сообщения имеет определенные представления о возможных наступлениях некоторых событий. Эти представления в общем случае недостоверны (т.е., как правило, не совпадают с реальным положением дел) и выражаются вероятностями, с которыми он ожидает то или иное событие. Общая мера неопределенности (энтропия) характеризуется некоторой математической зависимостью от совокупности этих вероятностей. Количество информации в сообщении определяется тем, насколько уменьшится энтропия после получения сообщения.

При энтропийном подходе количество информации (энтропия источника информации (сообщения)) определяется по формуле

H = log ₂ m,

где m – число возможных равновероятных выборов.

Рассмотрим пример. Пусть имеется колода из 32 различных карт. Необходимо угадать, какая карта выбрана из колоды. Для этого достаточно задать

H = log ₂ 32 = 5 вопросов. Например:

1. Карта красной масти? Ответ: нет.

2. Трефы? Ответ: нет.

3. Одна из четырех старших? Ответ: да.

4. Одна из двух самых старших? Ответ: нет.

5. Дама? Ответ: да.

Таким образом, полученная оценка характеризует число двоичных вопросов, ответы на которые могут быть односложными: "да" или "нет" (1 или 0).

При алгоритмическом методе оценки информации исходят из того, что любому сообщению можно приписать количественную характеристику, отражающую сложность (размер) программы, которая позволяет его обработать. Поскольку имеется много различных по производительности ЭВМ и много разных языков программирования, то для определенности задаются некоторой конкретной вычислительной машиной, например машиной Тьюринга, а предполагаемая количественная характеристика – сложность слова (сообщения) определяется как минимальное число внутренних состояний машины Тьюринга, требующихся для его воспроизведения.

Завершая второй учебный вопрос, сформулируем выводы:

1. Информация представляет собой продукт взаимодействия данных и адекватных им методов обработки. Она существует только в момент протекания информационного процесса.

2. В зависимости от области использования и других факторов, можно выделить различные виды информации.

3. Как и любой другой объект природы, информация имеет ряд свойств, присущих только ей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Товарищи курсанты! В ходе лекции были изучены базовые понятия информатики, как дисциплины. В частности, мы рассмотрели, что называется информацией, что является предметом и объектом изучения (исследования) информатики, какие виды и свойства имеет информация и т.д.

На последующих лекциях мы продолжим знакомство с основными сведениями об информационных процессах, рассмотрим, что собой представляют данные, каковы способы кодирования данных в ЭВМ и т.д.

Во время самостоятельной работы для углубления знаний по теме № 1 необходимо изучить, какова роль информационных ресурсов в жизни общества и в деятельности офицера войсковой ПВО ВС РФ.

Литература

1. Острейковский В.А. Информатика: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 1999, с. 14 … 26, 45 … 48.

2. Информатика. Базовый курс / Симонович С.В. и др. – СПб.: Издательство "Питер", 1999, с. 12 … 16.