Тема1_1Информация_Измерение_информации

1.

ИНФОРМАТИКА

2.

ТЕТРАДЬ
для конспектов
по дисциплине «Информатика»
студента группы ______
______________________
ФИО
ТЕТРАДЬ
для практических работ
по дисциплине «Информатика»
студента группы ______
______________________
ФИО
Преподаватель:
Гостеева Наталья Николаевна
Преподаватель:
Гостеева Наталья Николаевна

3.

Тема 1.1. Информация. Измерение
информации
Раздел 1.
Информация и
информационные
процессы

4.

ПЛАН
1. Понятие информации
2. Измерение информации
Тема 1.1. Информация.
Измерение информации

5.

ЧТО ТАКОЕ
ИНФОРМАЦИЯ

6.

НЕТ ЕДИНСТВЕННОГО
СТРОГОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ!
ЧТО ТАКОЕ ИНФОРМАЦИЯ?

7.

КАК РАЗНЫЕ УЧЁНЫЕ ДАВАЛИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
Информация – это обозначение
содержания
полученного
из
внешнего мира.
Информация – снятая неопределённость.
«Человек управляющий»
«Математическая теория коммуникации»
НОРБЕРТ ВИНЕР
КЛОД ШЕННОН

8.

КАК РАЗНЫЕ УЧЁНЫЕ ДАВАЛИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
Информация – вероятность выбора.
Энтропия опыта равна информации,
которую получаем, осуществив этот
опыт.
«Вероятность и информация»
А.М.ЯГЛОМ
Информация – это мера неоднородности распределения материи и
энергии в пространстве и времени.
«О кибернетике как о науке»
КЛОД
ШЕННОН
В.М.
ГЛУШКОВ

9.

ОСМЫСЛЕНИЕМ ИНФОРМАЦИИ КАК
ФУНДАМЕНТАЛЬНОГО ПОНЯТИЯ
ЗАНИМАЕТСЯ ФИЛОСОФИЯ
ИНФОРМАЦИЯ
МАТЕРИЯ
Фундаментальные
научные понятия
ЭНЕРГИЯ
ВЕЩЕСТВО
Бернард Шоу как-то сказал: «Если у
вас есть яблоко и у меня есть яблоко
и если мы обменяемся этими
яблоками, то у вас и у меня
останется по одному яблоку. Если у
вас есть идея и у меня есть идея и
если мы обменяемся этими идеями,
то у каждого из нас будет по две
идеи».
Как вы считаете, что он подчеркнул?
Принципиальное отличие
информации от вещества
Фундаментальность понятия
«информация»
Единство законов для вещества,
энергии и информации

10.

ФИЛОСОФСКИЕ КОНЦЕПЦИИ
АТРИБУТИВНАЯ
Информация в мире возникла
вместе со Вселенной
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ
Информация появилась с
возникновением жизни
АНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКАЯ
Информация существует только
в сознании человека
Свойство всего сущего, проявляется в
изменениях, к которым приводит
воздействие одних предметов на
другие
Связана с функционированием сложных
самоорганизующихся систем и присуща
только живой природе
Информация
и
информационные
процессы свойственны только человеку

11.

ВПИШИТЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
Объекты, соответствующие атрибутивной концепции, выделены рамкой
_______________ цвета, функциональной – рамкой _______________ цвета, а
антропоцентрической – ______________цвета.

12.

ФИЛОСОФСКИЕ КОНЦЕПЦИИ
АТРИБУТИВНАЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ
АНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКАЯ
Информацию несут не только
испещрённые буквами листы
книги или человеческая речь,
но и солнечный свет, складки
горного хребта, шум
водопада, шелест травы.
В данном контексте
информация интерпретируется как особенность
живых, самоуправляемых
систем или же сознательных
существ, как основная
предпосылка и условие
оптимального управления.
Сведения (сообщения, данные)
независимо от формы их
представления.
В.М. Глушков
Т.Г. Лишкевич
ФЗ от 27.07.2006 N 149-ФЗ
«Об информации,
информационных технологиях
и о защите информации»

13.

ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ
КОНСПЕКТ
Информация – сведения (сообщения, данные) независимо от формы их
представления.
ФЗ от 27.07.2006 N 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о
защите информации»
Философские концепции
Атрибутивная:
Функциональная:
информация – всеобщее
информация присуща
свойство (атрибут)
только живой природе и
материи
является её функцией
Антропоцентрическая:
информация
свойственна только
человеку

14.

ПЛАН
1. Понятие информации
2. Измерение информации
Тема 1.1. Информация.
Измерение информации

15.

КАКИМИ СПОСОБАМИ МОЖНО ИЗМЕРИТЬ КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В
СООБЩЕНИИ ТЕЛЕГРАММЫ?

16.

ПОДХОДЫ К ИЗМЕРЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ
ИНФОРМАЦИЯ
КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В
СООБЩЕНИИ
Знания, которые получает человек из
сообщения
Содержательный подход: при
определении объема информации
учитывается её содержание
Последовательность сигналов, символов
в сообщении
Алфавитный подход: определение
количества информации в зависимости
от алфавита, которым она записана

17.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ
ПОДХОД

18.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
Количество информации (i), заключенное в сообщении определяется объемом
знаний, который это сообщение несет получающему его человеку
Чем больше первоначальная неопределенность знания, тем больше
информации несет сообщение снимающее эту неопределенность
Чему равна неопределенность знания в случаях
Бросание монеты
Бросание кубика
Жеребьёвка 20 команд

19.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
Неопределённость знаний (N) - это количество возможных исходов события.
Событие: бросание монеты
Возможные исходы N = 2
Событие: бросание кубика
Возможные исходы N = 6
Событие: жеребьёвка команд
Возможные исходы N = 20
Исходы события равновероятны,
если ни одно из них не имеет
преимущества перед другими.

20.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
Единица измерения
1 бит – это сообщение, уменьшающее
неопределенность знания об исходе
некоторого события в 2 раза.
1 бит – это сообщение об одном из
двух равновероятных исходов некоторого события.
Информационное сообщение о зачёте
по физкультуре приводит к
уменьшению неопределённости
знания в два раза, так как получено
одно из двух возможных исходов
события.

21.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
Количество информации i, содержащееся в сообщении об одном из
N равновероятных исходов некоторого события, определяется по
формуле.
N=2i
i=log2N
Ральф Хартли
(30.11.1888 — 1.05.1970)
американский учёный-электронщик

22.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
Занятия могут проходить в 16 кабинетах. Сколько бит информации
несет сообщение о том, что занятие пройдет в кабинете №5?
Номер кабинета
меньше 9? Да
Дано:
N= 16
i=?
N=2i
16=2i
i = 4 бита
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13
121 бит
14
15
16
Номер кабинета
меньше 4. Нет
1
21 бит3
5
6
7
8
Номер кабинета
меньше 7? Да
5
6
Номер кабинета
6? Нет
5
16бит
4
71 бит8
Метод половинного деления: каждый ответ несет 1 бит
информации.

23.

ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ. СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
КОНСПЕКТ
Измеряется количество информации в сообщении об исходе некоторого
события
Равновероятные исходы: никакой результат не имеет преимущества перед
другими
Неопределенность знания N – коли- i - количество информации в сообщении об одном из N равновероятных
чество возможных исходов события
исходов события
1 бит – количество информации в сообщении об одном из двух равновероятных исходов некоторого события
Главная формула информатики N=2i
Формула Хартли: i = log2N

24.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
Дан рисунок учебного кабинета. Сколько
информации несёт сообщение о том, что студент
выбрал вторую парту в первом ряду?

25.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
Сколько информации несёт сообщение о том, что:
а) выбрана одна из книг со второй полки шкафа;
б) светится одна из ламп.
Дано:
N= 14
i=?
Решение
1 способ
N=2i 14 = 2i 23 < 14 < 24 i=4 бита
2 способ
N=2i 14 = 2i i=log214