Этапы обращения информации(4)

Роль информации может ограничиваться неопределенным эмоциональным воздействием на человека, но в чисто технических (автоматических) и человеко-машинных (автоматизированных) системах она чаще всего используется для выработки управляющих воздействий. При обращении информации в системах можно выделить отдельные этапы.

1. Этап восприятия информации: извлечение и анализ информации об объекте (процессе) и формирование образа объекта, его опознание и оценка. Полезный сигнал отделяется от шума, т.е. мешающей информации. Происходит выявление или измерение полезного сигнала.

2. Этап подготовки информации: проводятся операции нормализации, аналого-цифрового преобразования, шифрование. В результате восприятия и подготовки получается сигнал в форме, удобной для передачи или обработки.

3. Этап передачи и хранения: информация пересылается либо из одного места в другое, либо от одного момента времени до другого. Поскольку задачи, возникающие на этих этапах, близки друг другу, хранение информации часто в самостоятельный этап не выделяется. Для передачи на расстояние используются каналы различной физической природы. Для хранения используются различные носители.

4. Этап обработки информации: выявляются ее взаимозависимости, представляющие интерес для системы. В системах управления целью обработки является решение задачи выбора управляющих воздействий (этап принятия решения).

5. Этап отображения информации: должен предшествовать этапам, связанным с участием человека. Цель – предоставить человеку информацию в форме, доступной для его органов чувств.

6. Этап воздействия: информация используется для осуществления необходимых изменений в системе.

(6)Информационные системы

Совокупность средств информационной техники и людей, объединенных для достижения определенных целей, называют информационной системой. Системы бывают автоматическими (например, телефонные АТС) или автоматизированными (человеко-машинными).

Автоматизированная информационная система (АИС) становится автоматизированной системой управления (АСУ), если входящая в систему информация извлекается из какого-либо объекта, а выходящая – используется для изменения состояния того же объекта.

Большинство АИС и АСУ являются локальными, т.е. системами ограниченных размеров - от устройства (например, видеокамера) до размеров предприятия. Однако сегодня такие системы интегрируются и взаимодействуют на региональном и глобальном уровнях.

Системы становятся территориально рассредоточенными, иерархичными по функциям. Обеспечение взаимодействия рассредоточенных систем требует протяженных высокоскоростных и надежных каналов связи, а большой объем информации – ЭВМ высокой производительности.

Развитие таких систем уменьшает роль телефона, телеграфа, почты и т.д.

(7)Системы передачи информации

Такая система, или канал связи – это совокупность средств, предназначенных для передачи сообщений.

Рис. 1. Схема системы передачи информации

Сообщением называют совокупность знаков или первичных сигналов, содержащих информацию.

Источник сообщений образуют источник информации (ИИ) (исследуемый или наблюдаемый объект) и первичный преобразователь (ПП) (датчик, человек-оператор и т.п.), воспринимающий информацию о его состоянии или протекающем процессе. (см. рис. 1.)

Различают дискретные и непрерывные сообщения.

(8)Дискретные сообщения формируются в результате последовательной выдачи источником отдельных элементов – знаков. Множество различных знаков называют алфавитом источника сообщений, а число знаков – объемом алфавита. В частности, знаками могут быть буквы алфавита некоторого языка.

Непрерывные сообщения не разделены на элементы. Они описываются непрерывными функциями времени (речь, TV и т.д.).

(9) Преобразование сообщения в сигнал, удобный для передачи по данному каналу связи, называют кодированием в широком смысле слова. Операцию восстановления сообщения по принятому сигналу называют декодированием.

Все действия, необходимые для отправки сообщения, выполняются передающим устройством.

Под линией связи понимают любую физическую среду (воздух, металл, магнитную ленту и т.п.), обеспечивающую поступление сигналов от передающего устройства к приемному. Сигналы на выходе линии связи могут отличаться от переданных вследствие затухания, искажения и воздействия помех. Помехами называют любые мешающие возмущения, как внешние (атмосферные, промышленные помехи), так и внутренние (их источник – аппаратура связи), вызывающие отклонения принятых сигналов от переданных. Эффект воздействия помех на различные блоки системы стараются учесть изменением характеристик линии связи. Поэтому источник помех условно относят к линии связи.

Из смеси сигнала и помехи приемное устройство выделяет сигнал и посредством декодера восстанавливает сообщение, которое в общем случае может отличаться от посланного. Меру соответствия принятого сообщения посланному называют верностью передачи. Обеспечение заданной верности передачи сообщений – важнейшая цель системы связи.

Принятое сообщение с выхода системы связи поступает к абоненту-получателю, которому была адресована исходная информация.

Для передачи информации от группы источников, сосредоточенных в одном месте, к группе получателей, расположенном в другом, часто используют только одну линию связи, организовав на ней требуемое количество каналов. Такие системы называют многоканальными.

(13)Уровни проблем передачи информации. Обмен информацией предполагает использование некоторой системы знаков, например, естественного или искусственного (формального) языка. Информация о непрерывных процессах также может быть выражена посредством знаков. Изучение знаковых систем наукой о знаках и языках (семиотикой) проводится, по крайней мере, на трех уровнях.

На синтаксическом уровне рассматривают внутренние свойства текстов, т.е. отношения между знаками, отражающие структуру данной знаковой системы. Внешние свойства текстов изучают на семантическом и прагматическом уровнях.

На семантическом уровне анализируют отношения между знаками и обозначаемыми ими предметами, действиями, качествами, т.е. смысловое содержание текста, его отношение к источнику информации.

На прагматическом уровне рассматривают отношения между текстом и теми, кто его использует, т.е. потребительское содержание текста.

Решение проблем синтаксического уровня помогает создать теоретические основы построения информационных систем с показателями работы, близкими к предельно возможным. Это чисто технические проблемы совершенствования методов передачи сообщений и их материального воплощения – сигналов, проблемы доставки получателю сообщений как совокупности знаков, при этом полностью абстрагируется их смысловое и прагматическое содержание.

Прикладная теория информации решает проблемы именно этого, синтаксического, уровня. Она опирается на понятие количества информации, являющееся мерой частоты употребления знаков, которая никак не отражает ни смысла, ни важности передаваемых сообщений.

На семантическом уровне формализуют смысл передаваемой информации, судят о близости информации к истине, оценивают ее качество. Эти проблемы чрезвычайно сложны, т.к. смысловое содержание информации больше зависит от получателя, чем от семантики сообщения. Одно и то же сообщение может быть понято по-разному, поскольку зависит от личности и уровня знаний лица, эту информацию получившего. Мы еще не умеем измерять семантическую информацию.

На прагматическом уровне интересуют последствия от получения информации абонентом. Потребительская ценность полученной информации различна для разных получателей. Имеет значение скорость доставки, наличие реального масштаба времени для обмена информацией и др. Ряд проблем этого уровня решается. Предложены меры оценки потребительской информации, ведутся исследования в области старения информации, т.е. потери ее ценности в процессе доставки, и т.д.