Информационно-образовательный портал СОДРУЖЕСТВА НЕЗАВИСИМЫХ ГОСУДАРСТВ
ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
И ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ В СНГ
Информационно-образовательный портал СОДРУЖЕСТВА НЕЗАВИСИМЫХ ГОСУДАРСТВ  

Страны
Азербайджанская Республика
Республика Армения
Республика Беларусь
Республика Казахстан
Кыргызская Республика
Республика Молдова
Российская Федерация
Республика Таджикистан
Туркменистан
Республика Узбекистан
Украина

Типы материала
Информационно-коммуникационные технологии
Дополнительные информационные материалы
Нормативно-правовое обеспечение
Организация и методики обучения
Экономика образования
Межгосударственное сотрудничество
Образовательные центры
Методики обучения
Межвузовское сотрудничество
Повышение квалификации
Международные проекты и гранты, конкурсы
Конференции, симпозиумы, семинары и др.
Библиотека
 
Журнал «Вестник РУДН» серия «Информатизация образования»
 
2014, №4
2014, №3
2014, №2
2014, №1
2013, №4
2013, №3
2013, №2
2013, №1
2012, №4
2012, №3
2012, №2
2012, №1
2011, №4
2011, №3
2011, №2
2011, №1
2010, №4
2010, №3
2010, №2
2010, №1
2009, №4
2009, №3
2009, №2
2009, №1
2008, №4
2008, №3
2008, №2
2008, №1
2007, №4
2007, №3
2007, №2-3
2007, №1
2006, №1(3)
2005, №1(2)
2004, №1
Научные и специальные электронные ресурсы
Учебная, научная и специальная литература
Комиссия по дистанционному обучению совета по сотрудничеству в области образования государств-участников СНГ
Новости

Информация и её переработка в информационных устройствах.


Аннотация
В работе обсуждается понятие информации применительно к знаниям содержащимся в математических символах. Излагаются принципы переработки информации, кодируемой двоичными числами.

Текст документа

   Слово «информация» вошло в международный обиход от латинского слова «information», ч то в переводе означает – осведомление, просвещение. Такой перевод указанного слова дает право понятие «информация» трактовать как «сообщение, осведомляющее о положении дел, о состоянии чего-нибудь» [1].

    Указанным толкованием пользовались всегда, когда делались заявления, давались указания или предостережения, касающиеся отношений между людьми. В таких случаях не было нужды долго размышлять, что такое «информация», чтобы знать, когда это слово можно употреблять, а когда нет.

     Когда же идеи, распространившиеся с развитием кибернетики, стали способствовать применению слова «информация» и к ситуациям, до этого не рассматривавшимся, возникла потребность в уточнении рассматриваемого понятия. К числу таких ситуаций следует отнести, например, установление связи между человеком и животными, между человеком и машиной, между машинами или в самом общем случае – между человеком и окружающей его действительностью.

     Процесс уточнения понятия  «информация» привел к различным его толкованиям, среди которых встречаются и такие, в которых данное понятие объясняется с помощью других, имеющих столь же неопределенное значение, например, таких как «сведения», «содержание», «данные» и т.д.

       Наиболее удачным толкованием понятия «информация», отражающим сущность  кибернетических систем следует принять определение данное известным математиком Норбертом Винером, а именно – «Информация это обозначение содержания черпаемого из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приведение в соответствие с ним нашего мышления».

       Действительно, при изучении окружающей действительности, человек расчленяет её на объекты, наполненные определенным содержанием. Далее этим объектам присваиваются определенные слова (понятия, названия, клички) естественного языка, в результате чего создается понятийный аппарат, позволяющий дать модель или закономерности окружающей действительности, что в свою очередь позволяет человеку приспособиться к внешнему миру.

      Осмысление содержания объектов окружающей действительности и установление законов внешнего мира, оказалось более эффективным, если различные объекты обозначать символами (знаками) и законы природы также представлять в символьном виде. Последнее обстоятельство способствовало возникновению формальных языков естественнонаучных дисциплин.

      В рамках формального мышления определение понятия информации, данное Н. Винером можно представить следующим образом.

Если наименование некоторого понятия х обозначить , а определяющее его выражение (содержание) через , то «информация» - это предложение типа « есть ».

       Другими словами – информация это содержание, заключенное в символе, которым обозначается то или иное понятие как название определенного объекта окружающей действительности. Такое формальное определение понятия информации дано в [2].

       Таблица 1 иллюстрирует применение данного определения понятия информации к толкованию некоторых математических объектов.

       Из этой таблицы следует, что математические знания содержаться в символах или знаках, которые составляют сущность так называемого математического языка. Именно на базе этого языка формализуется наше мышление в процессе приспособления к внешнему миру.

      Вот что писал русский математический гений Н.Н. Лобачевский  о роли математических знаков и важности точного определения их смысла (цитируем по [3]).

     «Подобно тому, как дар слова обогащает нас мнениями других, так язык математических знаков служит средством еще более совершенным, более точным и ясным, чтобы один передавал другому понятия, которые он приобрёл, истину, которую он постигнул, и  зависимость между частями, которую он открыл. Но так как мнения могут казаться ложно от того, что разумеют иначе слова, то всякое суждение в математике останавливается, как скоро перестаем понимать под знаком то, что оно собственно представляет».

    Процесс обозначения содержания символами совпадает с так называемым кодированием информации. Первыми математическими знаками, кодирующими информацию были цифры, возникновение которых предшествовало введению письменности.

     Например, Пифагор и пифагорейцы считали, что все вещи состоят из чисел и сущность между вещами отражается законами числовых последовательностей. Более того пифагорейцам удалось сформулировать два тезиса значимость которых подтвердила всё последующие развитие науки: во-первых, что основополагающие принципы, на которых зиждется мироздание, можно выразить на языке математики; во-вторых, что объединяющим началом всех вещей служат числовые отношения, которые выражают гармонию и порядок природы.

     Пифагор пользовался десятичной системой счисления и сделал попытку установления соотношения между числами и геометрическими фигурами, в результате чего им была создана математическая философия.

    Математическая философия стимулировала создание устройств, которые без участия человека могли бы осуществлять процесс формального мышления. Такие устройства были созданы на базе двоичной математической логики, в которой вся информация кодируется двоичными числами (словами),  представляющими из себя наборы из двух знаков – нуля и единицы.

   Например, в алгебре высказываний двухразрядным двоичными словами могут быть закодированы следующие сложные высказывания (табл. 2).

     Согласно этой таблице четыре сложных высказывания это – четыре описательных информации, которые могут быть переданы по каналу связи кодовыми словами . Значение же логической функции  представляют параметры, с помощью которых идентифицируется та или иная информация в данном информационном канале.

    В информационном канале электронного устройства сообщения передаются электрическими сигналами, которые имеют форму импульсов.

    Импульсным электронным  устройством (ИУ) называют изделие, способ функционирования которого связан с гене­рированием, передачей или (и) преобразованием электрических импульсных сигналов. Под простейшим импульсным сигналом понимается одиночный электрический импульс — ограниченное по времени отклонение напряжения (тока) от начального уровня.

   Наиболее распространенными являются импульсы прямо­угольной (рис. 1.а) и треугольной (рис. 1.б) форм. В общем случае импульсный сигнал представляет собой последователь­ность импульсов.

   Таким образом, ИУ работает с электрическими сигналами (импульсами) и  может различать только  два типа сигналов – низкий и высокий. Низкий обозначает 0, а высокий – 1. Импульсное устройство производит считывание импульса в определенные моменты, времени определяемые сигналом тактовой частоты.

Устройства, предназначенные для формирования функций ал­гебры логики, в дальнейшем будем называть логическими устрой­ствами или цифровыми устройствами.

Цифровые устройства (или их части) можно делить на типы по различным признакам.

По способу ввода и вывода кодовых слов различают логические
устройства последовательного, параллельного и смешанного действия.       

По способу функционирования логические устройства (и их схемы) делят на два класса: комбинационные устройства (автоматы без памяти) и последовательностные уст­ройства (автоматы с памятью).

В комбинационном устройстве (называемом также автоматом без памяти) каждый символ на выходе (лог. 0 или лог. 1) опре­деляется лишь символами (лог. 0 или лог. 1), действующими в дан­ный момент времени на входах устройства, и не зависит от того, какие символы ранее действовали на этих входах. В этом смысле комбинационные устройства лишены памяти (они не хранят све­дений о прошлом работы устройства).

Рассмотрим пример комбинационного устройства.

Устройство изображенное на рис. 3 предназначено для формирования на выходе сигнала, определяющего совпадение сигналов на вхо­дах: на выходе формируется лог. 1 в случаях, когда на обоих вхо­дах действует либо лог. 1, либо лог. 0; если же на одном из входов действует лог. 1, а на другом — лог. 0, то на выходе устройства образуется лог. 0. Такое устройство являет­ся комбинационным, в котором значение формируемой на выходе логической функции определяется лишь значениями ее аргумен­тов в данный момент времени. Это автомат без памяти.

Любая электронная вычислительная машина или персональный компьютер – это электронная схема, составленная из огромного  набора описанных выше логических или цифровых устройств, переработка информации в которых осуществляется по законам математической логики.

Литература

  1. Крысин Л.П. Толковый словарь иноязычных слов. – М.: Изд. Эксмо, 2007. – 944с.
  2. Мазур М. Качественная теория информации (перевод с польского О.И. Лочмеля).- М.: Изд. Мир, 1974 – 289с.
Колмогоров А.Н. Избранные труды, т.4. – М.: Наука, 2007. – 455с.

Автор оригинала: Бубнов В.А., Соловьёв А.А.
Источник оригинала: Журнал «Вестник РУДН» серия «Информатизация образования», 2008, №3

Новости
16.06.2017

Российский университет дружбы народов объявляет о проведение первой волны вступительных испытаний среди иностранных граждан для обучения на программах магистратуры на контрактной основе. Первая ...

13.10.2016

26 октября-27 октября 2016 года Российский университет дружбы народов проводит Международную конференцию «Сетевые университеты и международный рынок труда (пространства БРИКС, СНГ, ШОС)».

19.05.2016

The Peoples’ Friendship University of Russia (PFUR) announces the beginning of admission of foreign citizens who graduated from Bachelor and Specialist Degree programs of PFUR and other Russian and ...

19.05.2016

Российский университет дружбы народов (РУДН) объявляет о наборе иностранных граждан -выпускников бакалавриата и специалитета РУДН и других российских и зарубежных ВУЗов на программы магистратуры на ...

11.12.2015

Проект рекомендаций Семинара-совещания научной общественности по проблемам международного научно-технического и образовательного сотрудничества