Какими должны быть свойства информации представленной в форме знаний

Большинство ученых в наши дни отказываются от попыток дать строгое определение информации и считают, что информацию следует рассматривать как первичное, неопределимое понятие подобно множества в математике. Некоторые авторы учебников предлагают следующие определения информации:

Информация – это знания или сведения о ком-либо или о чем-либо.

Информация – это сведения, которые можно собирать, хранить, передавать, обрабатывать, использовать.

Информатика – наука об информации

или

– это наука о структуре и свойствах информации, способах сбора, обработки и передачи информации

или

– информатика, изучает технологию сбора, хранения и переработки информации, а компьютер основной инструмент в этой технологии.

Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает сведения, разъяснения, изложение. В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

1. В быту информацией называют любые данные, сведения, знания, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.;

2. В технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов (в этом случае есть источник сообщений, получатель (приемник) сообщений, канал связи);

3. В кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы;

4. В теории информации под информацией понимают сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Информация – это отражение внешнего мира с помощью знаков или сигналов.
Информационная ценность сообщения заключается в новых сведениях, которые в нем содержатся (в уменьшении незнания).

Свойства информации:

1. Полнота — свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отображаемый объект или процесс;

2. Актуальность — способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени;

3. Достоверность — свойство информации не иметь скрытых ошибок. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, если устареет и перестанет отражать истинное положение дел;

4. Доступность — свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем;

5. Релевантность — способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя;

6. Защищенность — свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации;

7. Эргономичность — свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

Информацию следует считать особым видом ресурса, при этом имеется в виду толкование “ресурса” как запаса неких знаний материальных предметов или энергетических, структурных или каких-либо других характеристик предмета. В отличие от ресурсов, связанных с материальными предметами, информационные ресурсы являются неистощимыми и предполагают существенно иные методы воспроизведения и обновления, чем материальные ресурсы.

С этой точки зрения можно рассмотреть такие свойства информации:

1. Запоминаемость;

2. Передаваемость;

3. Воспроизводимость;

4. Преобразуемость;

5. Стираемость.

Запоминаемость — одно из самых важных свойств. Запоминаемую информацию будем называть макроскопической (имея в виду пространственные масштабы запоминающей ячейки и время запоминания). Именно с макроскопической информацией мы имеем дело в реальной практике.

Передаваемость информации с помощью каналов связи (в том числе с помехами) хорошо исследована в рамках теории информации К. Шеннона. В данном случае имеется в виду несколько иной аспект — способность информации к копированию, т.е. к тому, что она может быть “запомнена” другой макроскопической системой и при этом останется тождественной самой себе. Очевидно, что количество информации не должно возрастать при копировании.

Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не является ее независимым базовым свойством. Если передаваемость означает, что не следует считать существенными пространственные отношения между частями системы, между которыми передается информация, то воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е. что при копировании информация остается тождественной самой себе.

Фундаментальное свойство информации — преобразуемость. Оно означает, что информация может менять способ и форму своего существования. Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.

Свойство стираемости информации также не является независимым. Оно связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

Данных свойств информации недостаточно для формирования ее меры, так как они относятся к физическому уровню информационных процессов.

Информация всегда связана с материальным носителем.

Носителем информации может быть:

– любой материальный предмет (бумага, камень и т.д.);

– волны различной природы: акустическая (звук), электромагнитная (свет, радиоволна) и т.д.;

– вещество в различном состоянии: концентрация молекул в жидком растворе, температура и т.д.

Машинные носители информации: перфоленты, перфокарты, магнитные ленты, и т.д.

Сигнал – способ передачи информации. Это физический процесс, имеющий информационное значение. Он может быть непрерывным или дискретным.
Сигнал называется дискретным, если он может принимать лишь конечное число значений в конечном числе моментов времени.

Аналоговый сигнал – сигнал, непрерывно изменяющийся по амплитуде и во времени.
Сигналы, несущие текстовую, символическую информацию, дискретны.
Аналоговые сигналы используют в телефонной связи, радиовещании, телевидении.

Говорить об информации вообще, а не применительно к какому-то ее конкретному виду беспредметно.

Классифицировать ее можно:

– по способам восприятия (визуальная, тактильная и т.д.);

– по форме представления (текстовая, числовая, графическая и т. д.);

– по общественному значению (массовая, специальная, личная).

Данные — представление фактов и идей в формализованном виде, пригодном для передачи и обработки в некотором информационном процессе.

Изначально — данные величины, то есть величины, заданные заранее, вместе с условием задачи. Противоположность — переменные величины.

В информатике данные — это результат фиксации, отображения информации на каком-либо материальном носителе, то есть зарегистрированное на носителе представление сведений независимо от того, дошли ли эти сведения до какого-нибудь приёмника и интересуют ли они его.

Традиционно применяют два способа организации данных:

– текстовые данные (в файловой системе: текстовый файл, в программировании: строковый тип данных) — последовательность символов алфавита, представленная в виде кодировки.

– двоичные данные — последовательность байтов. «Двоичная» организация не являются способом организации данных как таковым, а лишь термином, объединяющим форматы(формы организации), отличные от текста.

Могут включать в себя разнообразные элементы, такие как машинный (или иной исполняемый) код, числовые данные, условные коды,битовые карты, местоположение других данных, фрагменты текста (см. выше), сжатые и случайные данные.

Свойства информации.

Виды и формы представления информации

Цели: выявить свойства информации; классифицировать информацию по видам; научить учащихся выбирать понятные формы представления информации.

Требования к знаниям и умениям:

Учащиеся должны знать:

– свойства информации;

– виды информации;

– формы представления информации.

Учащиеся должны уметь:

– различать информацию по видам;

– указывать свойства информации;

– выбирать наиболее удачную форму представления информации.

Программно-дидактическое обеспечение: ПК, программа Power Point или плакаты.

Ход урока

I. Постановка целей урока

1.     Приведите пример актуальной информации.

2.     Какими свойствами обладает историческая информация?

3.     Каковы недостатки информации, размещенной в Интернете?

4.     Звуковая информация является аналоговой или дискретной?

5.     «Пять плюс три равно восемь». это удачная форма представление( данной информации или нет? Почему?

II. Проверка домашнего задания

1.    Вызовите одного ученика к доске и попросите остальных детей задать ему вопросы по теме урока. Оценивайте и вопросы и ответы.

2.    Проверьте решение задач (устно).

3.    Проверьте задачи на «черные ящики». Ученики заранее готовят их на доске во время устного опроса.

III. Изложение нового материала

1. Свойства информации

Вспомним о том, что информация является – частью окружающего нас мира, Т.е. его объектом. И как любой объект информация должна обладать некоторыми свойствами, позволяющими отличать ее от других объектов. Что же это за свойства?

Можно привести немало разнообразных свойств информации. Связано это с тем, что (как вам уже известно) в разных науках существует свое определение понятия информации. Соответственно и свойства информации рассматриваются с точки зрения каждой научной дисциплины. Для информатики наиболее важными представляются следующие свойства: объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность.

Запишем все перечисленные свойства в виде следующей таблицы:

Одна и та же информация при: различных обстоятельствах обладает разными свойствами. И в ходе информационного процесса человек или техническое устройство отбирает из всего потока информации только ту, которая обладает свойствами, наиболее приемлемыми в данной ситуации.

Упражнение 1 (письменно)

Приведите примеры ситуаций, в которых одна и та же информация обладает различными свойствами.

Пояснение:

1.     Подготовьте таблицу заранее и раздайте всем учащимся (для экономии времени на уроке).

2.     Попросите во втором столбце нарисовать из присутствующих свойств перечисленных выше, домик. Если свойство присутствует не в полном объеме, то фигуру рисовать не целиком, а частично.

2. Виды информации и формы представления

Информация как объект, кроме того, что обладает различными свойствами еще и классифицируется по видам. Таких классификаций существует несколько. Кроме того, опять-таки каждая наука вводит свою систему классификации. Для информатики главным является то, каким образом информационные процессы реализуются средствами вычислительной техники. Поэтому информатике принята следующая классификация видов информации.

Упражнение 2

Попробуйте назвать источники аналоговой и цифровой информации.

Подсказка:

Источники аналоговой информации:

1.     Скрипка. Может создать звук любой высоты. Переход от тона к TOнyj происходит плавно и непрерывно.

2.      Телевизор. Луч кинескопа непрерывно перемещается по экрану, и яр кость отдельных участков меняется плавно.

3.      Телефон. Громкость звука меняется плавно и непрерывно.

4.      Картина, нарисованная художником с использованием большого количества оттенков красок.

5.      Графики функций.

Источники цифровой информации:

1.   Фортепьяно. Нельзя исполнить звуки между нотами «ми» и «фа». Переход от ноты к ноте осуществляется скачком.

2.   Монитор. Яркость луча изменятся скачком – есть луч (яркая белая или цветная точка), нет луча (черная точка).

3.   Музыкальный проигрыватель компакт-дисков.

4.   Компьютер.

5. Мобильные телефоны.

Пояснение: упражнение выполняется устно. Несколько примеров записать в тетрадь.

Аналоговую информацию можно превратить в цифровую (для этого достаточно, например, разным цветам присвоить номер или музыку записать нотами) и наоборот.

В вычислительной технике такие преобразования производят специальные устройства, которые называются аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи – АЦП и ЦАП.

И, наконец, так как аналоговую информацию человек воспринимает с помощью своих органов чувств, то он стремится зафиксировать ее таким образом, чтобы она стала понятна другим. При этом одна и та же информация может быть представлена в разных формах.

Любую информацию можно представить в форме, наиболее удобной для восприятия. При этом таких представлений может быть несколько, и все эти формы будут являться различными моделями объектов, процессов или явлений.

Упражнение 3

Приведите различные формы представления:

1) Некоторого сообщения;

2) Условия математической задачи.

Подсказка:

Пояснение: запишите примеры в тетрадь.

IV. Закрепление изученного материала

Ответьте еще раз на вопросы, поставленные в начале урока.

V.            Итоги урока

Оцените работу класса и назовите учащихся, отличившихся на уроке.

Домашнее задание

Уровень знания: перечислите свойства информации, ее виды и форм представления.

Уровень понимания: какие виды информации получают животные и растения? Приведите пример информации и ситуации, в которой она буде наиболее адекватной. Какими свойствами обладает историческая информация? Почему? Как со временем изменялись свойства следующей информации: «ЭВМ – это устройство, выполняющее вычислительные операции».

Творческий уровень: придумайте или вспомните какую-нибудь информацию и представьте ее в различных формах. Воспользуйтесь для этого традиционными способами и инструментами или соответствующими программными средствами (графическим и текстовым редактором, электронными таблицами и др.).

Литература

Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие для 10-11 классов. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000.

И. Семакин, Л. Залогова, С. Русаков, Л. Шестакова. Информатика. Базовый курс для 7-9 классов. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2012.

О.Л. Соколова  Поурочные разработки. М.: «ВАКО», 2013.