ВВЕДЕНИЕ. Человеческая деятельность связана с обработкой материалов, энергии и информации

Человеческая деятельность связана с обработкой материалов, энергии и информации. Соответственно этому развиваются три отрасли науки и техники – технология, энергетика и информатика.

Очевидно, что для информатики и в области науки, прежде всего, в теории информации, и в области техники, а так же в практической сфере важнейшим является понятие информации.

В общем философском смысле информация есть свойство материи, родственное с понятием отражения. Исходя из объективности и первичности материи диалектический материализм утверждает, что все материальные тела находятся во взаимодействии, взаимосвязи друг с другом. Свойство отражения состоит в том, что между состояниями взаимодействующих объектов или процессов существуют определённые связи – соответствия. В этом смысле говорят, что один объект или процесс содержит в себе информацию о другом объекте или процессе, если между ними имеется некоторое соответствие. Например, соответствие имеется между нашими ощущениями и реальностью.

В переводе с латинского языка Information – это сообщение, осведомление. В технической литературе и в работах по теории информации до настоящего времени не выработано общепринятое определение информации. Имеется много публикаций, в которых информация определяется через другие столь же неопределённые понятия как сообщение, сведения, содержание и т.д. Во многих работах такие характеристики информации как количество, разнообразие, ценность отождествляются с самой информацией. Наиболее близкое к современной точке зрения определение информации дал Р.Хартли (1928), по которому это понятие означает определённого рода логическую инструкцию (программу) по выбору отдельного сообщения из некоторого их множества [1]. Однако информирование не всегда связано только с выбором, идентификацией сообщений. В статистической теории информации, понятие информации тоже связано с концепцией выбора случайного, неупорядоченного сообщения. Но этот полезный для исследования многих явлений подход не пригоден для анализа множеств достоверных, закономерно-упорядоченных сообщений, которые составляют большую часть окружающего нас мира. Наконец, отметим, что в большинстве случаев понятие информации связывают с представлением о разнообразии факторов, характеризующих анализируемый объект или ситуацию.

В настоящее время открыто огромное множество систем материального мира, общность которых проявляется наличием протекающих в них процессов управления и связи. На единство таких систем, называемых кибернетическими, впервые наиболее отчетливо было указано Н. Винером в его знаменитой книге «Кибернетика или Управление и связь в животном и машине», вышедшей в 1948 г.. Процессы управления в кибернетических системах осуществляются о помощью разного рода информирований, имеющих место между элементами системы и внешней средой и основанных на различных преобразованиях информации и её материальных носителей – сообщений. При этом может происходить формирование, восприятие, передача, переработка и хранение сообщений и информации. Совокупность технических средств, осуществляющих подобные преобразования, называют информационными системами. К таким системам относятся и все средства вычислительной техники. Если вычислительное устройство или машина (ВУ или ВМ) используются в системе управления объектом, то источниками, формирующими сообщения и информацию, могут являться в разные моменты времени сам объект или ВУ, ВМ. В процессе обработки информации сообщения могут передаваться в пространстве-времени по цепям управления и каналам связи. Как в самой вычислительной машине, так и вне её, при передаче сообщения могут подвергаться различным преобразованиям. Например, непрерывная величина преобразуется в дискретную, которая, в свою очередь, кодируется, например, группой символов из «0» и «1»; зачастую имеют место и обратные данным преобразования. Одновременно осуществляется восприятие сообщений различными датчиками, измерительными, кодирующими устройствами и другими преобразователями. Для организации многих процессов управлении, в том числе, в ВУ и ВМ для реализации процессов вычисления бывает необходимо передавать сообщение во времени, т.е. их хранить. В вычислительной машине хранение сообщений осуществляется с помощью различного рода запоминающих устройств. Кроме того, в процессе управления или решения задачи на ВМ происходит обработка информации в соответствии с некоторым алгоритмом.

В конспекте лекций на основе общего подхода даётся определение таким важным для информатики понятиям как сообщение, код, кодирование, информация, информирование, а также рассматриваются их различные виды и свойства. Основные преобразования сообщений и информации детально анализируются со структурной точки зрения. Кроме того, рассмотрены вопросы измерения количества информации и оценки её некоторых характеристик.