Основные виды информационных процессов
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
“ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ”
Факультет компьютерных наук
Процессы в информационных системах
Курсовая работа по дисциплине «Теория информационных процессов и систем»
Студент ______________Морозов К. И.
Руководитель _________ д. ф – м. н., профессор Алгазинов Э.К.
Воронеж2018
Содержание
1. Понятие информационного процесса и информационной системы…………………………….……………………………………..2
2. Виды информационных процессов……………………………………..4
3. Информационные процессы в кибернетике………..………………….12
4. Заключение………………………………………………………………13
5. Литература……………………………………………………………….16
Понятия информационного процесса и информационной системы
Человеческое общество немыслимо без информационных процессов. В процессе общения человек передает и получает информацию. Передача информации может осуществляться в письменной, устной формах или с помощью жестов. Человек получает информацию с помощью органов чувств (зрение-90%, слух-9%; обоняние, осязание, вкус-1%). Человеческое мышление можно рассматривать, как процесс обработки информации. Полученная информация хранится на носителях информации различного вида: книги, фотографии видеокассеты, лазерные диски т. д.
|
|
|
В неживой природе информационные процессы, существуют лишь в технике.
Такая техника повторяет (моделирует) некоторые действия человека и способна в этих случаях заменить его. Например, роботы - манипуляторы и т. д.
По оценкам специалистов в настоящее время количество информации, циркулирующей в обществе, удваивается примерно каждые 8-12 лет. Появилась уверенность в том, что для того, чтобы справиться с такой лавиной информации, недостаточно возможностей человеческого организма. Для этого нужны специальные средства и методы обработки информации, ее хранения и использования. Сформировались новые научные дисциплины — информатика, кибернетика, бионика, робототехника и др., имеющие своей целью изучение закономерностей информационных процессов, то есть процессов, цель которых — получить, передать, сохранить, обработать или использовать информацию.
Последовательность действий, выполняемых с информацией, называют информационным процессом.
Системы, реализующие информационные процессы, называют информационными системами.
В наиболее общем виде информационный процесс (ИП) определяется как совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, сведений, фактов, идей, гипотез, теорий и пр.) для получения какого-либо результата (достижения цели).
|
|
|
В общем случае роль информации может ограничиваться эмоциональным воздействием на человека, однако наиболее часто она используется для выработки управляющих воздействий в автоматических (чисто технических) и автоматизированных (человеко-машинных) системах. В подобных системах можно выделить отдельные этапы (фазы) обращения информации, каждый из которых характеризуется определенными действиями и является отдельным информационным процессом.
Основные этапы (фазы) обращения информации в системах:
■ сбор (восприятие) информации;
■ подготовка (преобразование) информации;
■ передача информации;
■ обработка (преобразование) информации;
■ хранение информации;
■ отображение (воспроизведение) информации.
Так как материальным носителем информации является сигнал, то на самом деле это будут этапы обращения и преобразования сигналов (см. рис.1).
Рис. 1. Этапы обращения информации в автоматизированных системах.
В следующем разделе мы рассмотрим каждый из этапов по отдельности.
Основные виды информационных процессов
|
|
|
· Сбор (восприятие):
На этапе восприятия информации осуществляется целенаправленное извлечение и анализ информации о каком-либо объекте (процессе), в результате чего формируется образ объекта, проводятся его опознание и оценка. Главная задача на этом этапе — отделить полезную информацию от мешающей (шумов), что в ряде случаев связано со значительными трудностями. Простейшим видом восприятия является различение двух противоположных состояний: наличия («да») и отсутствия («нет»), более сложным — измерение.
К восприятию информации также относят и поиск. Поиск информации — один из важных информационных процессов. От того, как он организован, во многом зависит своевременность и качество принимаемых решений.
В широком плане поиск является основой познавательной деятельности человека во всех ее проявлениях: в удовлетворении любопытства, путешествиях, научной работе, чтении и т. п. В более узком смысле поиск означает систематические процедуры в организованных хранилищах информации: библиотеках, справочниках, картотеках, электронных каталогах, базах данных.
Успех вашего выбора в большой степени будет зависеть от того, как вы организовали поиск информации.
|
|
|
Методы поиска информации:
§ непосредственное наблюдение;
§ общение со специалистами по интересующему вас вопросу;
§ чтение соответствующей литературы;
§ просмотр видео-, телепрограмм;
§ прослушивание радиопередач и аудиокассет;
§ работа в библиотеках, архивах;
§ запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;
§ и другие методы.
В процессе поиска вам может встретиться самая разная информация. Любую информацию человек привык оценивать по степени ее полезности, актуальности и достоверности. После оценки какие-то полученные сведения могут быть отброшены как ненужные, какие-то, наоборот, оставлены на долгое хранение. То есть процесс поиска информации практически всегда сопровождается ее отбором. Всё это вместе называют процессом сбора информации.
· Подготовка
На этапе подготовки информации осуществляется ее первичное преобразование. На этом этапе проводятся такие операции, как нормализация, аналого-цифровое преобразование, шифрование. Иногда этап подготовки рассматривается как вспомогательный на этапе восприятия. В результате восприятия и подготовки получается сигнал в форме, удобной для передачи, хранения или обработки.
· Передача
На этапе передачи информация пересылается из одного места в другое (от отправителя получателю-адресату). Передача осуществляется по каналам различной физической природы, самыми распространенными из которых являются электрические, электромагнитные и оптические. Извлечение сигнала на выходе канала, подверженного действию шумов, носит характер вторичного восприятия.
Процесс передачи информации, как ее хранение и обработка, также невозможен без носителя информации. В примере о школьнике в тот момент, когда он читает условие задачи, информация передается с бумаги (с внешнего информационного носителя) в биологическую память школьника (на внутренний информационный носитель). Причем процесс передачи информации происходит с помощью отраженного от бумаги света — волны, которая является носителем информации.
Процесс передачи информации происходит между источником информации, который ее передает, и приемником информации, который ее принимает. Например, книга является источником информации для читающего ее человека, а читающий книгу человек — приемником информации. Передача информации от источника к приемнику осуществляется по каналу связи (рис. 2). Каналом связи могут быть воздух, вода, металлические и оптоволоконные провода.
Рис. 2. Общая схема передачи информации
Между источником и приемником информации может существовать обратная связь. В ответ на полученную информацию приемник может передавать информацию источнику. Если источник является одновременно и приемником информации,а приемник является источником, то такой процесс передачи информации называется обменом информацией.
Информация передается по каналу связи с определенной скоростью, которая измеряется количеством передаваемой информации за единицу времени (бит/с). Реальная скорость передач информации не может быть больше максимально возможно скорости передачи информации по данному каналу связи, которая называется пропускной способностью канала связи и зависит от его физических свойств.
Скорость передачи информации — количество информации, передаваемое за единицу времени.
Пропускная способность канала связи — максимально возможная скорость передачи информации по данному каналу связи.
В процессе передачи информации возможны искажения или потери информации под воздействием помех, которые называются шумом. Шум возникает из-за плохого качества каналов связи или их незащищенности. Существуют разные способы защиты от шума, например, техническая защита каналов связи или многократная передача информации.
· Обработка
На этапах обработки информации выявляются ее общие и существенные взаимозависимости, представляющие интерес для системы. Преобразование информации на этапе обработки (как и на других этапах) осуществляется либо средствами информационной техники, либо человеком.
В общем случае под обработкой информации понимается любое ее преобразование, проводимое по законам логики, математики, а также неформальным правилам, основанным на «здравом смысле», интуиции, обобщенном опыте, сложившихся взглядах и нормах поведения. Результатом обработки является тоже информация, но либо представленная в иных формах (например, упорядоченная по каким-то признакам), либо содержащая ответы на поставленные вопросы (например, решение некоторой задачи). Если процесс обработки формализуем, он может выполняться техническими средствами. Кардинальные сдвиги в этой области произошли благодаря созданию ЭВМ — универсального преобразователя информации, в связи с чем появились понятия данных и обработки данных.
Данные— факты, сведения, представленные в формализованном виде (закодированные), и допускающие обработку с помощью специальных технических средств (в первую очередь, ЭВМ).
Обработка данных предполагает проведение различных операций над ними, в первую очередь арифметических и логических, для получения новых данных, которые объективно необходимы (например, при подготовке ответственных решений).
Представленную информацию можно преобразовать из одной последовательности знаков в другую, не задумываясь о смысле сообщения. Такой процесс преобразования сообщения называется кодированием. Обратный процессом кодированию является процесс декодирования. Для того чтобы выполнить кодирование или декодирование, необходимо знать правила перевода одних знаков в другие знаки. Говоря другими словами, надо знать код или шифр.
По мере развития средств появились различные способы кодирования информации. Например, кодирование с помощью азбуки (кода) Морзе (длительный сигнал – тире, короткий сигнал – точка, нет сигнала – пауза), с помощью двоичного кода (нет сигнала – 0, есть сигнал – 1). Кодирование используется для представления информации в такой форме, которая будет наиболее удобна для работы человека или технического устройства. Например, человеку удобно и привычно работать с десятичными числами, а компьютер настроен на работу с двоичными числами. Поэтому десятичное число, введенное с помощью клавиатуры компьютера, кодируется в двоичное число. При выводе числа на экран монитора происходит декодирование из двоичного числа в десятичное число. Кодирование информации необходимо не только для ее рационального представления, но и для ее эффективной защиты. Не случайно другим примером кода является пин-код сотового телефона или банковской карточки, а также код, используемый в качестве ключа от цифрового замка дорожной сумки.
В измерительной технике актуальна проблема обработки больших потоков измерительной информации. Решая эту проблему, можно пойти двумя путями: увеличивать быстродействие средств обработки информации или же сократить объемы обрабатываемой информации.
Быстродействие средств обработки информации (ЭВМ, микропроцессоров) определяется уровнем развития науки и технологии, и путь, связанный с увеличением быстродействия, не обеспечивает быстрого решения проблемы. А вот сократить объем обрабатываемой измерительной информации во многих случаях можно. Взять хотя бы такой пример: испытывается серийный тип самолета. При этом из предыдущих испытаний самолетов того же типа достаточно подробно известны его важнейшие параметры. В этом случае нет необходимости передавать и обрабатывать параметры, пока они находятся в норме. Но если тот или иной параметр существенно отклонился от нормы, то его необходимо передавать и обрабатывать. Такой подход позволяет иногда во много раз сокращать объем обрабатываемой измерительной информации и время ее обработки.
Измерительные сигналы могут содержать избыточную информацию. Если устранить из измерительных сигналов избыточную информацию, можно повысить эффективность обработки измерительной информации.
Устранение избыточности информации измерительных сигналов получило название сжатия измерительных сигналов.
В общем виде задача сжатия формулируется следующим образом: найти преобразование сигнала, сохраняющее важную (полезную) информацию и обеспечивающее минимальный ее объем. При таком подходе понимания информации недостаточно, так как здесь приходится оперировать понятиями важности или ценности информации.
· Хранение
На этапе хранения информацию записывают в запоминающее устройство для последующего использования. Для хранения информации используются в основном полупроводниковые, магнитные и оптические носители. Решение задач извлечения хранимой информации (поиска информации) связано с разработкой классификационных признаков и схем размещения хранимой информации, систематизацией, правилами доступа к ней, порядком ее пополнения и обновления, т. е. всем тем, что определяет возможность целенаправленного поиска и оперативного извлечения хранимой информации.
· Отображение
Этап отображения информации должен предшествовать этапам, связанным с участием человека. Цель этого этапа — предоставить человеку нужную ему информацию с помощью устройств, способных воздействовать на его органы чувств.
| Тип информации | Устройства |
| Графическая, текстовая | Монитор, проектор, принтер |
| Звуковая | Колонки, наушники |
· Защита
Защитой информации называется предотвращение:
§ доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ)
§ непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации.
Под защитой информации, в более широком смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1076; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!