04. Информация и её свойства. Носители информации в живой природе

Информация и сигнал

Каждый из нас ежедневно узнаёт нечто новое, получает интересные и не очень сведения о чём-либо. Просыпаясь, мы смотрим в окно и узнаём, какая погода нас ожидает сегодня. В интернете за завтраком можно прочитать последние важные новости. Всё это является информацией.

Различную информацию содержат:

• речь любого человека;

• текст книг, сообщений в телефоне;

• звуки природы, музыкальных инструментов;

• показания всех приборов, созданных человеком (термометр, часы, весы и др.), и так далее.

Информация окружает нас всегда и везде!

Например, читая конспект урока, вы получаете новые сведения по информатике.

Если вы посмотрите на свой стол, то сможете определённо сказать, какого он цвета, из чего он сделан; всё это потому, что к вам поступила информация!

Любой окружающий нас объект содержит в себе информацию о своём цвете, форме, массе и других параметрах. Но мы способны ещё получать информацию о разных процессах, которые протекают внутри этих объектов.

Например, холодильник и неприятный запах, исходящий от него, явно сообщают нам о том, что какой-то продукт внутри холодильника испортился.

Также информацию может передавать человек или какое-либо явление. Например, общаясь с кем-то, мы используем родной язык, то есть систему принятых в нашей стране условных знаков, для передачи той или иной информации. Ливень за окном информирует нас о том, что, выходя на улицу, нужно надеть обувь, соответствующую погоде, и при этом не забыть зонтик.

Любая информация о том или ином объекте или явлении передаётся человеку в виде так называемых сигналов. Под сигналом понимают изменение различных физических величин (температуры, времени, давления и так далее).

Можно сказать, что сигнал — это «носитель» информации, которую нужно передать от источника к получателю. К примеру, когда загорается лампочка на датчике уровня топлива в автомобиле, это сигнал для водителя, что бензина осталось совсем мало.

Сигналы бывают:

• звуковые (например, звуки пожарной сирены);

• световые (переключение цветов светофора);

• тепловые (нагревание ложки в чае);

• механические (движение регулировщика на перекрестке);

• электрические (явление грозы) и так далее.

Информация по своей сути — понятие неопределяемое. То есть мы все понимаем, что есть информация, но определить это понятие точно не представляется возможным.

Вспомним, что в математике к неопределяемым понятиям относится, например, точка или множество.

Однако мы попробуем дать определение понятию «информация», которое наиболее полно раскроет его с позиции сказанного ранее.

Информация представляет собой содержание сигналов (сообщения), воспринимаемых человеком непосредственно или с помощью специальных устройств, которые расширяют его знания об окружающем мире и протекающих в нём процессах.

В зависимости от функций сигналы делятся на аналоговые, дискретные и цифровые.

Аналоговый сигнал относится к непрерывным сигналам. Дискретный и цифровой — к прерывающимся.

Непрерывный сигнал

Непрерывные сигналы являются природным типом сигналов. С такими сигналами человек сталкивается всюду. Звук, который мы слышим, изображение, которое мы видим, тактильные ощущения, которые испытываем, запах, вкус, который ощущаем. Все сигналы, возникающие во Вселенной без участия человека, являются непрерывными.

Если мы представим график непрерывного сигнала, то он будет иметь вид непрерывной линии. Посмотрим на график функции F(t). Он непрерывен, то есть на всём интервале значений t (от 0 до 10) параметр F меняется плавно и непрерывно. Это график непрерывного сигнала F.

Непрерывный сигнал — это сигнал, принимающий бесконечное множество значений из некоторого диапазона. Между значениями, которые он принимает, нет разрывов.

Примерами непрерывных сигналов можно условно считать человеческую речь (каждый из нас может произнести произвольное количество слов за определённый промежуток времени: 2 или 20 слов за 10 секунд), меняющуюся скорость автомобиля, температуру в каком-либо регионе планеты, измеряемую в течение некоторого промежутка времени (высота столбца ртути может быть любой и представляет собой ряд непрерывных значений), и другие.

Необходимо понимать, что речь здесь идёт о некотором приближении (ясно, что температура, скорость и так далее — величины, которые всегда измеряются с определённой степенью точности). Поэтому будем считать, что информация, интервалы в диапазоне значений которой для нас не влияют на её содержание, является непрерывной.

Дискретный сигнал

Дискретным называют сигнал прерывный (от лат. discretus — разделённый). Дискретные сигналы могут принимать лишь конечное число значений.

Примером устройства, которое подаёт дискретный сигнал, является светофор.

Его сигнал может принимать всего три значения: красный, жёлтый, зелёный (а бывает и два). То есть все значения дискретного сигнала можно пронумеровать.

Если мы изобразим дискретный сигнал на графике, то он получится ступенчатым и не будет уже плавным и непрерывным.

Примерами дискретных сигналов могут быть показания различных часов (механических, электронных), тексты в книгах (любой текст состоит из слов, которые, в свою очередь, можно разбить на буквы, а каждая буква может принимать любое из 33 значений — количество букв в русском языке, то есть число комбинаций слова, состоящего, к примеру, из 5 букв, будет огромным, но конечным, а число комбинаций, имеющих смысловое содержание, из полученного числа гораздо меньше).

Виды информации

Информация посредством сигналов попадает в мозг человека и там обрабатывается. Человек получает её через различные органы чувств, поэтому информацию можно разделить по способу восприятия человеком.

Используя глаза (орган зрения), мы воспринимаем окружающие нас предметы, различаем их по цвету, форме и размеру.

Приобретаемую информацию в этом случае называют визуальной.

Большая часть информации, которую получает человек повседневно (около 80–90 %), является визуальной. Именно поэтому существует огромное количество визуальных моделей, таких как фотография, рисунок, видеозапись и т. д.

Через ухо (орган слуха) мы получаем аудиальную информацию.

Музыка, речь людей, гром — всё это примеры аудиальной информации. Она занимает 8–15 % от всего потока информации, потребляемого человеком. Человек не слышит очень высокие и очень низкие звуки, а многие животные, наоборот, с их помощью ориентируются в пространстве (к примеру, хороший слух кошки помогает ей во время охоты).

Интересно, что мы слышим нелинейно. Это позволяет нам и вовремя услышать шорох змеи, и не оглохнуть от грома. В противном случае человек мог не выжить в своё время.

Когда мы вдыхаем запах носом (органом обоняния), мы также получаем информацию, но только в этом случае она называется обонятельной.

Запах гари из духовки говорит человеку о том, что блюдо внутри подгорает.

Многие животные, такие как собаки, свиньи, акулы, большую часть информации об окружающем мире получают именно с помощью органов обоняния.

Акулы способны учуять каплю крови на расстоянии 500 метров. Это делает морскую хищницу самым опасным противником среди своих кровожадных собратьев.

Когда мы что-нибудь едим, мы также приобретаем информацию о потребляемом продукте — вкусовую.

С помощью вкусовых рецепторов языка любой человек различает четыре основных вкуса: сладкий, кислый, горький и солёный. Лимон нам кажется кислым, молочный шоколад — сладким, микстура от кашля — горькой, маринованные огурцы — солёными.

Любые другие вкусы получаются при смешивании основных (например, кисло-сладкий соус в общепите).

Когда мы касаемся чего-то кожным покровом своего тела (к примеру, кончиками пальцев рук — стола), мы также добываем информацию. Её называют тактильной.

Именно благодаря кожному покрову мы способны сравнивать температуру разных объектов (например, если одну руку подержать в холодной воде, а другую — в горячей, а потом обе поместить под тёплую, одной будет жарко, другой — холодно), форму, шероховатость/гладкость их поверхности.

Обонятельная, вкусовая и тактильная информация составляет 1–5 % всей воспринимаемой человеком информации.

Свойства информации

В каждое мгновение своей жизни мы приобретаем ту или иную информацию (важную и не очень, правдивую и неправдивую, нужную и ненужную).

Посмотрев на обои, мы считываем информацию об их цвете; услышав знакомую мелодию, мы пытаемся вспомнить её название на основании полученной информации). То есть можно утверждать, что информация является одновременно и предметом, и продуктом интеллектуальной деятельности человека.

Когда вы посещаете какие-либо занятия (очные или дистанционные), вы учитесь. Любое обучение — это процесс передачи важной информации (знаний) от одних людей другим (причем не обязательно от старшего поколения младшему, часто бывает и наоборот).

Каждому из нас, чтобы хорошо ориентироваться в жизни и принимать верные решения, нужно обладать информацией. Причём важно, чтобы она была объективной, достоверной, полной, актуальной, полезной и понятной нам. Все перечисленные качества являются свойствами информации. Познакомимся с каждым из них отдельно!

Независимую информацию, которая не искажается в процессе передачи от одного человека к другому, называют объективной.

Любой человек может влиять на передаваемую им информацию. Ведь у каждого из нас своё мнение, своё видение одной и той же ситуации.

В зависимости от опыта и предпочтений люди по-разному преобразовывают одинаковую информацию, и она начинает носить субъективный характер. Например, вас попросили охарактеризовать своего лучшего друга. Понятно, что вы видите в нём преимущественно хорошие черты и представите его в лучшем свете, не заостряя внимание на его недостатках. Вы будете необъективны!

Поэтому в суде обычно требуются показания не менее чем двух свидетелей (желательно не зависимых друг от друга).

Очевидно, что объективность — это всё-таки некоторая условность. Не бывает абсолютно объективной информации. Проведите самостоятельно эксперимент: посетив какое-либо мероприятие с другом (или родителями), напишите независимо друг от друга, что вы увидели, и потом сравните тексты. Наиболее вероятно, что они будут разными!

Объективную информацию дают измерительные приборы. Термометр и весы приукрашивать не станут.

Правда, как вы помните, любой прибор даёт результат измерения обязательно с погрешностью. Важно понимать, как проводятся измерения. Когда учёные перепроверяют результаты друг друга, то главный критерий проверки — это воспроизводимость результатов в разных лабораториях при одних и тех же условиях.

Информация может быть достоверной и недостоверной. Это свойство характеризует передаваемые сведения с точки зрения их истинности. Достоверность информации часто помогает нам принимать правильные решения.

Например, если мы покупаем молоко, нам необходимо знать его срок годности, в противном случае оно может оказаться прокисшим.

Как и объективность, достоверность является условностью. Например, срок годности мы можем знать, а вот то, что в магазине сломался холодильник и сутки пакет простоял при другой температуре, — нет.

Недостоверность информации может быть вызвана следующими причинами:

• преднамеренным искажением её человеком (к примеру, школьник обманул учителя, что забыл тетрадь, так как боялся получить двойку за невыполненное домашнее задание);

• преувеличением или преуменьшением значения реального факта (например, вы рассказываете другу историю про увиденного вами в зоопарке крокодила и, чтобы придать тому более грозный вид, говорите, что длина его тела не 8, а 15 метров — это небольшое, но преувеличение);

• различными помехами (к примеру, из-за помех на телефонной линии вы можете неправильно понять человека, не расслышав полностью его речь).

Также на правильность принятия того или иного решения влияет полнота получаемой информации.

Чтобы не ошибиться с подарком маме на 8 марта в виде роз, недостаточно знать, что ей нравятся красный оттенок и любые цветы. Это неполная информация. Возможно, именно на розы у неё аллергия. Тогда ты попадешь впросак! Показывая лишь часть информации, можно искажать её суть.

Часто различные СМИ пользуются уловкой неполной информации в заголовке для продвижения тех или иных новостей.

Актуальность информации определяет её важность в настоящий момент времени. Только своевременно полученная информация способна принести пользу. Преждевременную или устаревшую информацию называют неактуальной.

К примеру, вы хотите узнать, в каком кабинете сидит врач, у которого у вас приём через 7 минут. Если в регистратуре смогут сообщить об этом через полчаса, то вы в любом случае не попадёте на свой приём, и данная информация для вас будет носить неактуальный характер.

Информация имеет свойство полезности.

Одна и та же информация может быть полезна для одного человека, но бесполезна для другого. К примеру, для футболиста полезной является информация о правильном выборе бутс, так как от этого зависит качество его игры на поле, но в то же время для шахматиста данная информация абсолютно бесполезна.

Последней важной характеристикой информации является её понятность. Если информация изложена на доступном для получателя языке, то говорят, что она понятна.

Например, нет никакого смысла рассказывать пятилетнему ребёнку про логарифмические уравнения. Для него эта информация непонятна.

Список литературы

Босова Л. Л., Босова А. Ю. Информатика. 7 класс: учебник. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2019.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Интернет-портал yaklass.ru (Источник)

Домашнее задание

1. Приведите примеры источников информации.

2. Чем отличается дискретный сигнал от аналогового?

3. Приведите примеры различных видов информации.

4. Какими свойствами должна обладать информация?

5. Босова Л. Л., Босова А. Ю. Информатика. 7 класс: учебник. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2019. С. 7–12.