Інформація та знання
Давайте подивимося навколо себе і спробуємо відповісти на питання: з чим нам доводиться мати справу в повсякденному житті?
По-перше, це безліч матеріальних об'єктів: стілець, на якому сидимо; одяг, яку носимо; їжа, предмети і знаряддя праці, транспортні засоби, рослини, тварини, люди. Для позначення всього різноманіття матеріальних об'єктів як єдиного цілого в науці використовується термін «речовина».
По-друге, це енергія. Для більшості сучасних людей поняття «енергія» пов'язано, перш за все, з електрикою. Але крім електричної в природі існують і інші види енергії. Наприклад, теплова енергія, механічна енергія рухомого тіла, нарешті, атомна енергія. Енергія потрібна для того, щоб її споживач міг здійснювати якусь роботу. Наприклад, електроенергія дозволяє працювати вашому приймача або мотору трамвая; теплова енергія пара обертає турбіну на електростанції; людина, приймаючи їжу, запасається енергією, без якої не міг би виконувати ні фізичну, ні розумову роботу.
По-третє, це інформація. Будь-яка людина інтуїтивно розуміє сенс цього слова. Інформація - це відомості, знання, які ми отримуємо з книг, газет, радіо, телебачення, від людей, з якими спілкуємося. Вивчення будь-якого предмета в школі - це отримання інформації. У житті сучасної людини інформація грає не меншу роль, ніж речовина і енергія.
З давніх-давен існуючі природні науки - фізика, хімія, біологія та інші - вивчають матеріальний світ, його речові об'єкти і енергетичні процеси.
В середині XX століття з'являється нова наука - інформатика.
Інформатика - це наука, що вивчає всі аспекти отримання, зберігання, перетворення, передачі і використання інформації.
Подібно до того, як математика складається з безлічі різних математичних дисциплін (алгебри, геометрії, теорії чисел, теорії функцій та інших), інформатика - це безліч різних дисциплін, об'єднаних загальним предметом вивчення - інформацією. До них відносяться:
· Теорія алгоритмів і багато інших.
Розвитку інформатики послужило одне з найзначніших досягнень XX століття - створення електронно-обчислювальних машин (ЕОМ).
ЕОМ - це універсальний технічний засіб для роботи з інформацією.
Останнім часом їх частіше називають комп'ютерами, від англійського «to compute» - обчислювати.
До слова «інформація» люди звикли дуже давно. Якщо запитати вас: що таке інформація? - то, напевно, перш за все ви згадайте газети, радіо, телебачення, тобто все те, що називають засобами масової інформації. Саме тут найчастіше вживаються такі вирази, як «інформаційне повідомлення» або «оперативна інформація». Мета таких повідомлень - довести до читачів чи слухачів відомості про якісь події. До отримання повідомлення ми не знали про дану подію, а в результаті - стали знати.
Інформація для людини - це знання, які він отримує з різних джерел.
Навчання в школі - це цілеспрямований процес отримання знань, а значить, отримання інформації. Чим більше ви вчитеся, тим більше інформації містить ваша пам'ять.
А тепер давайте подумаємо, що ж являють собою наші знання? Спробуйте сформулювати якісь свої конкретні знання! Наприклад, може вийти ось такий перелік:
P я знаю, що Земля обертається навколо Сонця;
P я знаю, що Байкал - найглибше в світі прісне озеро;
P я знаю, як зібрати радіоприймач;
P я знаю, що Пушкін народився в 1799 році;
P я знаю, як перемножити дві прості дроби;
P я знаю, як вирощувати помідори;
P я знаю, що квадрат гіпотенузи дорівнює сумі квадратів катетів (теорема Піфагора).
Всю цю «купу» знань можна розділити на дві групи. Знання першої групи починаються зі слів «я знаю, що. ». Такі знання прийнято називати декларативними (від слова «декларація», що означає твердження, повідомлення). До цієї групи належать знання про певні явища), Земля обертається навколо Сонця), події (Пушкін народився в 1799 році), властивості об'єктів (Байкал - найглибше в світі прісне озеро), залежностях (теорема Піфагора).
Знання другої групи, що починаються зі слів «я знаю, як. », Називаються процедурними. Вони визначають дії для досягнення будь-якої мети (як зібрати радіоприймач, перемножити дробу, виростити помідори).
Класифікація знань - дуже важливе питання для науки. Дане вище поділ знань на декларативні і процедурні є одним з можливих, але не єдиним.
Однак і на рідній мові теж можна зустріти купу неінформативних повідомлень. Ось, наприклад, ви розкрили підручник з вищої математики і прочитали там таке визначення:
Значення певного інтеграла дорівнює різниці значень первісної підінтегральної функції на верхньому і на нижньому межах.
Поповнив цей текст ваші знання? Скоріш за все ні! Він вам незрозумілий, а тому - неінформативний. Бути зрозумілим - значить бути пов'язаним з уже наявними знаннями людини. Для того щоб зрозуміти китайський текст, треба знати китайську мову; для того щоб зрозуміти, що таке певний інтеграл, потрібно закінчити вивчення елементарної математики і знати початку вищої.
Звідси можна зробити висновок: повідомлення інформативно, якщо воно зрозуміло для приймаючого його людини. Однак це правило - ще не вся істина. Ось приклад зрозумілих для вас повідомлень:
· Москва столиця Росії;
· Два на два чотири.
Поповнюють ці повідомлення ваші знання? Звичайно, ні! Це вам давно відомо. Отже, якщо повідомлення містить вже відомі людині відомості, то для такої людини воно теж буде не інформативно. «2 x 2 = 4» інформативно для першокласника і не інформативно для семикласника. Щоб бути інформативним, повідомлення повинно бути новим для приймаючої його людини. Тепер можна зробити остаточний висновок:
Повідомлення містить інформацію для людини, якщо містяться в ньому відомості є для нього новими і зрозумілими.
Отримання будь-яких знань має йти від простого до складного. І тоді кожне нове повідомлення буде в той же час зрозумілим, а значить, буде нести інформацію для людини. На цьому повинно бути засноване всяке навчання.
Як і в якій формі людина сприймає інформацію?
Людина сприймає інформацію з навколишнього світу за допомогою своїх органів почуттів; їх п'ять: зір, слух, смак, нюх, дотик.
Більше 90% інформації надходить до нас через зір і слух. Але і запахи, смакові і дотикові відчуття теж несуть інформацію. Наприклад, відчувши запах гару, ви дізналися, що на кухні згорів обід, про який забули. На смак ви легко впізнаєте знайому їжу, на дотик - знайомі предмети навіть в темряві.
Інформація, що сприймається людиною в мовної чи письмовій формі, називається символьної, або знаковою, інформацією.
Письмовий текст складається з букв, цифр, дужок, крапок, ком та інших знаків. Усне мовлення теж складається з знаків. Тільки ці знаки не письмові, а звукові. Лінгвісти їх називають фонемами. З фонем складаються слова, зі слів - фрази. Між письмовими знаками і звуками є прямий зв'язок. Адже спочатку з'явилася мова, а вже потім - писемність. Писемність для того і потрібна, щоб представити на папері людську мову. Окремі букви або поєднання букв позначають звуки мови, а розділові знаки - паузи, інтонацію.
Писемність, якої користуємося ми і більшість європейських країн, називається звуковий. Те, що було сказано вище, відноситься до звукової писемності. А ось китайська писемність називається идеографической. У ній один значок (його часто називають ієрогліфом) позначає слово або значну частину слова. А японське лист називається складовим. Там один значок позначає склад. Сама ж давня форма писемності, яка йде від первісних людей, називається піктографічної. Одна піктограма - це малюнок, який позначає поняття або навіть ціле повідомлення.
Піктографічна символіка часто використовується і сьогодні. Наприклад, всім вам знайомі дорожні знаки - це піктограми.
Людська мова і писемність тісно пов'язані з поняттям «мова». Звичайно, мається на увазі не орган мови, а спосіб спілкування між людьми. Розмовні мови мають національний характер. Є російська, англійська, китайська, французька та інші мови. Лінгвісти їх називають природними мовами. Природні мови мають усну та письмову форми.
Крім розмовних (природних) мов існують формальні мови. Як правило, це мови якоїсь професії або галузі знань. Наприклад, математичну символіку можна назвати формальним мовою математики; нотну грамоту - формальною мовою музики.
Мова - це знаковий спосіб представлення інформації. Спілкування на мовах - це процес передачі інформації в знаковій формі.
Можна навести приклади різних способів знакового обміну інформацією, замінюють мова. Наприклад, глухонімі люди мова замінюють жестикуляцією. Жести диригента передають інформацію музикантам. Суддя на спортивному майданчику користується певною мовою жестів, зрозумілих гравцям.
Однак запахи, смакові і дотикові відчуття не зводяться до якихось знаків, які не можуть бути передані за допомогою знаків. Безумовно, вони несуть інформацію, оскільки ми їх запам'ятовуємо, дізнаємося. Таку інформацію будемо називати образною інформацією. До подібної відноситься також інформація, що сприймається через зір і слух, але не зводиться до мов: шум вітру, спів птахів, картини природи, живопис.
За допомогою всіх своїх органів почуттів людина сприймає символьну і образну інформацію.
Символьна (знакова) інформація може надаватися за правилами будь-якої мови. Мови бувають природними і формальними.
Образна інформація - це збережені в пам'яті відчуття людини від контакту з джерелом (смаки, запахи, тактильні відчуття, зорові і звукові образи).
Інформаційні процеси
Будь-яка людина постійно зайнятий якоюсь роботою з інформацією: читає книги, підраховує вартість покупки, переказує іншій людині якісь відомості, заучивает правила, вирішує завдання і багато іншого. Професії багатьох людей пов'язані виключно з інформаційною діяльністю: це вчителі, студенти, журналісти, вчені, перекладачі, письменники, бібліотекарі, працівники архівів і багато інших.
Чи можна знайти щось спільне в настільки різноманітних видах роботи з інформацією? Виявляється, можна! Будь-яка інформаційна діяльність людини зводиться до виконання трьох основних видів інформаційних процесів: процесу зберігання інформації, процесу передачі інформації і процесу обробки інформації.
Зберігання інформації. Люди зберігають інформацію або у власній пам'яті (іноді кажуть - «в умі»), або на якихось зовнішніх носіях, найчастіше - на папері.
Наша внутрішня пам'ять не завжди надійна. Людина нерідко щось забуває. Інформація на зовнішніх носіях зберігається довше, надійніше. Саме за допомогою зовнішніх носіїв люди передають свої знання з покоління в покоління.
Передача інформації - завжди двосторонній процес: є джерело і приймач інформації. Джерело передає (надсилає) інформацію, а приймач її отримує (сприймає). Читаючи книгу або слухаючи вчителя, ви є приймачем інформації, розповідаючи товаришеві останні новини або відповідаючи на уроці - джерелом інформації. Кожній людині постійно доводиться переходити від ролі джерела до ролі приймача інформації та назад.
Обробка інформації - третій вид інформаційних процесів. Ось добре вам знайомий приклад - рішення математичної задачі. Наприклад, дані значення сторін прямокутника. Потрібно визначити його площу. Щоб вирішити таке завдання, крім вихідних даних учень повинен знати математичне правило, за допомогою якого можна знайти рішення. В даному випадку це правило звучить так: площа прямокутника дорівнює добутку довжин двох суміжних його сторін. Застосовуючи це правило, отримуємо шукану величину.
В даному прикладі процес обробки полягає в тому, що нова інформація виходить шляхом обчислень, вироблених над вихідною інформацією.
Обчислення - лише один з варіантів обробки інформації. Якщо шляхом обробки вихідної інформації виходить інша, то це зовсім не обов'язково повинні бути математичні розрахунки. Згадайте історії Шерлока Холмса, героя книг Конан Дойля. Маючи в якості вихідної інформації часто дуже заплутані свідчення свідків і непрямі докази, Холмс за допомогою логічних міркувань проясняв всю картину подій і викривав злочинця. Людська логіка-це система правил, за допомогою якої з однією інформацією можна вивести іншу.
Процес кодування - це перетворення форми подання інформації в нову фірму, зручну для її зберігання, передачі і обробки.
Особливо широко поняття «кодування» стало вживатися з розвитком технічних засобів зберігання, передачі і обробки інформації (телеграф, радіо, комп'ютери). Наприклад, на початку XX століття телеграфні повідомлення кодувалися і передавалися за допомогою азбуки Морзе. Іноді кодування проводиться з метою засекречення змісту тексту. У такому випадку його називають кодуванням.