Понятие об информации и информационных процессах

Информационные системы отличаются от других естественных или искусственных (технических) систем тем, что в них присутствуют органы наблюдения или управления, органы связи, обеспечивающие процессы обращения информации, сигнальные формы отображения вещественных или энергетических явлений.

Строго говоря, информационные системы всегда бывают наложены на рабочие системы, но сами системы могут быть представлены либо техникой, либо людьми.

Например, информационная система старинного корабля, состоящая из людей (дозорные, сигнальщики, лоцманы), а современные корабли - из автоматических устройств передачи, обработки данных и управления, опирающихся на возможности ЭВМ.

Информация возникает тогда, когда устанавливаются некоторые общие свойства конкретных вещей и явлений.

Слово “информация” (с латинского) обозначает сообщение, осведомление о чем-либо. Однако такое переводческое толкование не может служить определением понятия “информация”.

Имеется много определений информации:

философское – информация, есть отражение реального мира; узкое практическое, которым пользуются инженеры - информация есть все сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования. Этим определением и будем пользоваться.

Понятие информации связано с некоторыми моделями реальных вещей, отражающими их сущность в той степени, в какой это необходимо для практических целей. Это согласуется и с философской концепцией отражения вещей друг в друге и в живых организмах.

Таким образом, под информацией нужно понимать не сами предметы и процессы, а их существенные и представительные характеристики, выделенную сущность явлений материального мира; имеется в виду не сами предметы и процессы, а их отражения или отображения в виде чисел, формул, описаний, чертежей, символов, образов и т.п. абстрактных характеристик.

Сама по себе информация может быть отнесена к области абстрактных категорий, подобных, например, математическим формулам. Однако проявляется она всегда в материальном - энергетической форме в виде сигналов.

Всякая производственная деятельность связана с переработкой и использованием материалов, энергии и информации.

Соответственно этому развились и технические дисциплины, соответствующие технологии, энергетике, информатике.

Практически при создании комплексов управления перед создателем стоит задача работать со знанием дела в каждой из этих областей, так как создание системы невозможно без знаний специфики управляемого физического или химического процесса, явления.

Считается, что теория информации, информационная техника не получила еще полного развития и существуют только отдельные ее ветви.

Так, например, по отношению к кибернетике информационная наука и техника занимают подчиненное положение, так как они рассматривают чисто информационные процессы (сбор, передача, хранение т.п. данных), а кибернетика еще рассматривает объекты, цели, технологические процессы, оптимизацию управления, влияние обратных связей в этих явлениях и системах и т.д.

В ряде новых дисциплин (исследование операций, системотехника) информационная наука и техника занимает центральное место.

К информационной технике относятся средства, служащие для восприятия, подготовки, передачи, переработки, хранения и представления какой-либо информации, черпаемой от человека, природы, машины, вообще от какого-либо объекта наблюдения и управления.

 

Сигналы и информация

Сигналы характеризуют мир, его отражают.

Сигнал является материальным носителем информации; весь цикл обращения, движения информации может быть разделен на несколько фаз (рис. 1.2.1).

 

 

Рис. 1.2.1. Замкнутая информационная система

 

I. Восприятие - состоит в том, чтобы формируя образ объекта, произвести отделение полезной информации от шумов. На этой стадии уже необходимо общее представление об источнике полезного сигнала. Это позволяет определиться с теми параметрами сигнала, которые для нас наиболее важны и с тем их видом, формой, которые в дальнейшем позволяют осуществить передачу и обработку сигналов. Осуществляется это первичным преобразователем - датчиком.

В фазе восприятия могут быть выполнены операции: нормализация информации, квантование, кодирование, преобразование формы сигналов, модуляция и т.п.

II. Передача информации - перенос ее на расстояние посредством сигналов различной физической природы по каналам различной физической природы: акустический, гидравлический, электрический, оптический и т.д.

Необходимо подчеркнуть, что прием информации на конце канала передачи сигнала носит характер вторичного восприятия и в связи с этим требует повторного освобождения от шумов.

III. Обработка информации - заключается в решении задачи преобразования информации с целью выделения полезного объема данных для принятия решения согласно ситуации. Выполняется в помощью аналоговых, цифровых или комбинированных вычислительных устройств.

IV. Хранение - может быть промежуточным этапом как в начале, так и в конце процесса и операций обработки.

V. Представление информации - заключается в демонстрации результатов обработки, с целью контроля результатов человеком или участие его в принятии окончательного решения. Используются устройства, воздействующие на органы чувств человека.

VI. Воздействие на объект - состоит в том, что сигналы, несущие информацию, производят регулирующие или защитные действия, вызывая изменения в самом объекте.

Объект наблюдения (управления) неисчерпаем благодаря огромному физическому многообразию сигналов, отображающих различные его состояния. Их подавляющая часть рассеивается и только небольшая часть, отвечающая потребностям и определяемая формой и языком представления, передается через систему в виде вектора X с целью выработки вектора Y воздействий, определяющих управление.

SM - это объект, осуществляющий супермониторинг; реально это может быть мощный интеллектуальный руководитель, контролирующий и направляющий процесс (в частном случае ЭВМ).