WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Теорія інформації та її концепції - Реферат

Теорія інформації та її концепції - Реферат

ґрунтовій дорозі - це лише відображення, але не інформація (інформацією цей відбиток може бути лише для керуючих систем - живих істот, комп'ютерів тощо).
Кібернетична система містить: керуючу підсистему й керовану підсистему.
Керуюча підсистема передає керованій підсистеміпевну інформацію, що реалізується у вигляді сигналу чи їх ланцюжків (повідомлення). Керована підсистема здійснює зворотний зв'язок, надсилаючи керованій підсистемі свою реакцію - інформацію (повідомлення) про свій стан (змінений чи такий, що й був до передачі інформації керуючою підсистемою). Відповідно, керуюча підсистема повинна враховувати інформацію, надіслану в зворотному зв'язку, й при потребі повинна вносити зміни в ті сигнали, що надсилаються керованій підсистемі.
Кібернетична система містить: пристрої для збору інформації; пристрої для кодування/декодування інформації; пристрої для передачі інформації; пам'ять для зберігання інформації.
Виділяють так основні види керуючих систем: механічні; електричні; електронні (комп'ютерні); біологічні (в тому числі людина); соціальні.
Класична схема передачі повідомлення.
Джерело інформації - безпосередньо генерує інформацію. Джерелом інформації може, наприклад, бути: людина, точніше - її мозок; комп'ютер космічного корабля, що посилає сигнали з поверхні Місяця; комп'ютер, що автоматично генерує листи-відповіді на серверах електронної пошти тощо.
Передавачем інформації можуть бути органи мовлення людини (голосові зв'язки, ротова й носова порожнини, язик, зуби, губи тощо). Передавач інформації виконує функцію кодування інформації (перетворює інформацію в коливання повітря) й передає її в канал зв'язку.
Передача інформації відбувається у формі окремих сигналів. Сигнал - це зміна стану речовини чи поля, що передається на певну віддаль. Сигнал може бути електричний, хімічний, механічний, аудіальний, візуальний, гравітаційний тощо. У порівняно простих кібернетичних системах ланцюжки сигналів безпосередньо утворюють повідомлення, а в складніших - об'єднуватися в образи, з яких складаються повідомлення. Образ - це множина вхідних сигналів, що відображають один фрагмент світу й записані в сенсорну пам'ять скануючого пристрою кібернетичної системи.
Канал передачі інформації - це речовина або поле, які під впливом зовнішніх факторів можуть змінювати свої фізичні властивості в часі чи просторі. Канал зв'язку має вхід і вихід. У каналі зв'язку на сигнал впливають шуми, які частково спотворюють цей сигнал. Тому отримувач інформації може отримати не той сигнал, який передало джерело інформації.
Приймач інформації виконує такі функції: отримує повідомлення, для чого потрібні певні запам'ятовуючі пристрої для нагромадження сигналів, та проводить її розкодування (наприклад, перетворює коливанням повітря в певні біофізичні сигнали, присвоює їм певні звуки мови, а звукам - слова тощо). Приймачем інформації в людини є, наприклад, органи слуху, зору, нюху, смаку, тактильні аналізатори.
Отримувач, одержавши розкодоване повідомлення (слова), зіставляє сигнали з наявними у нього образами, групує ці образи й у такий спосіб отримує з них певну інформацію. У людини отримувачем інформації є мозок.
Аксіоми, закони, визначення й одиниці вимірювання інформації.
Аксіоми. Аксіоматична база сучасної теорії інформації поки що несформована. Річ у тім, що кожна її концепція може висунути свою множину таких аксіом.
Проте, незважаючи на різні підходи до формування такої аксіоматичної бази, можна було б, на нашу думку, сформулювати такі аксіоми, що не залежать від різних концепцій.
Аксіома 1: інформація має ідеальний характер. Проілюструвати цю аксіому можна в такий спосіб. Колись відомий письменник Б. Шоу наводив такий приклад: коли в когось є яблуко, й він передає його іншому, то після цього яблука в нього вже немає; коли в когось є якась думка [тобто інформація], й він повідомляє її іншому, то після цього ця інформація є вже у двох. Від себе додамо, цю думку можна повідомити не одному, а безконечній кількості отримувачів інформації. Якби інформація була матеріальним об'єктом, як яблуко, її можна було б передати лише одній людині; той факт, що інформацію можна передати безконечну кількість разів, підтверджує, що інформація має ідеальний характер.
Аксіома 2: інформації зберігається і передається тільки на матеріальному носії. У наш час інформація передається або на матеріальних носіях (раніше - на камені, корі, вузликами тощо; зараз - на папері, дисках тощо) або коливаннями поля (електромагнітного, гравітаційного тощо). Наприклад, одна людина передає інформацію іншій у разі використання усної природної мови за допомогою коливань повітря. Іншого способу людство не виявило.
Аксіома 3: інформація існує тільки в кібернетичних системах. Якщо немає процесу керування, а, отже, кібернетичної системи, то інформації не існує. Наприклад, сам по собі відбиток шини автомобіля на розмитій польовій дорозі є лише відображенням, а не інформацією. Інформацією це відображення може стати лише тоді, коли його сприйматиме якась кібернетична система, наприклад людина. Це зовсім не заперечує того, що в неживій природі не передається інформація, як наприклад, у різних видах механічних систем, тих же ж двигунах.
Аксіома 4: чим менша імовірність якоїсь явища, тим більше інформації воно несе, і навпаки. Розглянемо два повідомлення: 1) громадянин N прокинувся о восьмій годині ранку й побачив поруч зі собою будильник; 2) громадянин N прокинувся о восьмій годині ранку й побачив поруч зі собою слона. Інтуїтивно зрозуміло, що друге повідомлення несе значно більше інформації, ніж перше, оскільки імовірність його появи вкрай мала. Ця аксіома лежить в основі такого добре відомого правила працівників ЗМІ, які всі найбільш сенсаційні події виносять або на початок передач, або на першу сторінку видань.
Хоча описані нижче концепції теорії інформації базуються на зовсім різних принципах вимірювання кількості інформації в повідомленнях, проте всі вони враховують закономірність, сформульовану у четвертій аксіомі теорії інформації, вказаній вище.
Закони. Закон 1: на отримання інформації кібернетична система повинна затратити певну кількість енергії. Для отримання інформації слід витрачати енергію, кількість якої для кожної керуючої системи є обмеженою. Так, за наявними даними, для отримання одного біта інформації теоретично потрібно затратити 0,693 kT дж енергії (на практиці ці затрати завжди значно більші) . Якби керуючі системи мали або надзвичайно довгі за місцем у пам'яті (як екстремум - безконечні) або довготривалі в часі (як екстремум - безконечні) програми розпізнавання, то вони або не змогли б функціонувати, або завжди опинялись би в стані поразки, що визначає саму можливість їх функціонування. У біологічних системах цьому протидіє інстинкт самозбереження.
Сформульований принцип не заперечує того, що
Loading...

 
 

Цікаве