Одиниці вимірювання та зберігання даних
Інформації та способи її подання у обчислювальній техніці
Визначення та основні властивості інформації
Інформація (від лат. informatio - поінформування, роз'яснення, виклад) - у широкому сенсі абстрактне поняття, що має безліч значень залежно від контексту. У вузькому значенні цього слова – відомості (повідомлення, дані) незалежно від форми їх подання. Нині немає єдиного визначення терміна інформація. З погляду різних галузей знання, це поняття описується своїм специфічним набором ознак.
Визначення інформації
1.Інформація - сукупність даних, зафіксованих на матеріальному носії, збережених та поширених у часі та просторі.
2.Інформація - це сукупність відомостей (даних), яка сприймається з навколишнього середовища (вхідна інформація), видається в навколишнє середовище (вихідна інформація) або зберігається всередині певної системи.
3.Інформація – це продукт взаємодії даних та адекватних їм методів. Інформація виникає у процесі взаємодії даних, і відповідних методов.[2]
Властивості інформації
1.Об'єктивність інформації. Інформація об'єктивна, якщо вона не залежить від методів її фіксації, думки чи судження.
2.Достовірність інформації. Інформація є достовірною, якщо вона відображає справжній стан справ.
3.Повнота інформації. Інформацію є повною, якщо її достатньо для розуміння та прийняття рішень.
4.Точність інформації визначається ступенем її близькості до реального стану об'єкта, процесу, явища.
5.Актуальність інформації – важливістьдля теперішнього часу, злободенні, насущність.
6.Корисність (цінність) інформації. Корисність може бути оцінена стосовно потреб споживачів і стосовно результатів вирішення конкретних завдань.
Сигнали та дані
Усі фізичні об'єкти перебувають у стані безперервного руху чи зміни, що супроводжується обміном енергією та її переходом з однієї форми до іншої. Енергообмін між об'єктами супроводжуються появою сигналів. Усі сигнали мають у своїй основі матеріальну енергетичну природу. При взаємодії сигналів з фізичними тілами останніми виникають певні зміни властивостей — це явище називаєтьсяреєстрацією сигналів. Такі зміни можна спостерігати, вимірювати чи фіксувати у різний спосіб — у своїй виникають і реєструються нові сигнали, тобто утворюються дані.
Дані - це зареєстровані сигнали, сукупність відомостей, зафіксованих на певному носії у формі, придатній для постійного зберігання, передачі та обробки. Перетворення та обробка даних дозволяє отримати информацию.[3]
Одиниці вимірювання та зберігання даних
В інформатиці, як правило, вимірювання піддається інформація, подана дискретним сигналом. У цьому розрізняють такі підходи до оцінки інформації.
1.Структурний підхід. Вимірює кількість інформації простим підрахунком інформаційних елементів, що становлять повідомлення. Застосовується для оцінки можливостей накопичувачів або обсягів повідомлень, що передаються.
2.Статистичний підхід. Враховує можливість появи повідомлень: більш інформативним вважається те повідомлення, яке менш імовірно, тобто. найменше очікувалося. Застосовується в оцінцізначимості одержуваної інформації.
3.Семантичний підхід. Враховує доцільність та корисність інформації. Застосовується в оцінці ефективності отриманої інформації та її відповідності реальності.
Насправді частіше використовується структурний підхід. При цьому найменшою одиницею представлення інформації єбіт (bit - binary digit), який може приймати лише два значення (0/1 або так/ні).
Найменшою одиницею вимірювання єбайт, оскільки одним байтом, як правило, кодується символ текстової інформації.
Більша одиниця виміру - кілобайт (Кбайт). У кілобайтах вимірюють порівняно невеликі обсяги даних. Умовно вважатимуться, що одна сторінка неформатованого машинописного тексту становить близько 2 Кбайт.
Найбільші одиниці виміру даних утворюються додаванням префіксів мега, гіга, тера.
1 Мбайт = 1024 Кбайт = 10 20 байт
1 Гбайт = 1024 Мбайт = 1030 байт
1 Тбайт = 1024 Гбайт = 10 40 байт
Під час зберігання даних вирішуються дві проблеми: як зберегти дані у найбільш компактному вигляді та як забезпечити до них зручний та швидкий доступ. Як одиниця зберігання даних прийнятий об'єкт змінної довжини, званий файлом.
Файл - це послідовність довільного числа байтів, що має унікальне власне ім'я. Зазвичай в окремому файлі зберігаються дані, що стосуються одного типу. І тут тип даних визначає тип файла.
Ентропія - міра вимірювання інформації, що бракує.
Ентропія (інформаційна ) - міра хаотичності інформації, невизначеність появи будь-якого символу первинного алфавіту. За відсутності інформаційних втрат чисельно дорівнює кількості інформації на символ, що передаєтьсяповідомлення.
Інформаційна ентропія для незалежних випадкових подій X з N можливими станами (від 1 до N) розраховується за такою формулою:
,
деХ- дискретна випадкова величина з діапазоном мінливостіN,
Операції з даними
Обробка даних включає безліч різних операцій.
1.Збір даних -накопичення інформації з метою забезпечення достатньої повноти для прийняття рішень.
2.Формалізація даних -приведення даних із різних джерел до однакової форми.
3.Фільтрація даних -відсіювання «зайвих» даних.
4.Сортування даних -упорядкування даних за заданою ознакою.
5.Архівація даних -організація зберігання даних у зручній та легкодоступній формі.
6.Захист даних -комплекс заходів,спрямованих на запобігання втраті, відтворення та модифікації даних.
7.Транспортування даних -прийом тапередача даних між віддаленими учасниками інформаційного процесу.
8.Перетворення даних -перекладданих з однієї форми в іншу або з однієї структури в іншу.