Информационное обеспечение

Независимость и совместимость аппаратных и программных средств – требования, конечно, противоречивые. Устранить противоречие позволяет третья категория объектов информатики. Это принципы, концепции, стандарты, форматы, протоколы и другие виды соглашений. Всю эту категорию объектов называют информационным обеспечением вычислительной техники.

Чтобы реализовать любой проект в информационной отрасли, запустить ли в производство новое аппаратное средство, или новый программный продукт, т.е. чтобы это новое средство стало общепризнанным, необходимо, чтобы вся отрасль приняла следующие соглашения:

• принципы взаимодействия устройств и программ;

• технические требования и условия;

• форматы представления данных;

• соответствующие стандарты и протоколы.

Информация

Понятие «информация» является одним из базовых понятий информатики. И оказывается, что здесь этому понятию не удается дать строгое определение. Любая попытка сводится к использованию синонимов.

В информатике под информацией понимается отображение в человеческом сознании фактов, сведений используемых или встречающихся в различных областях деятельности. Факты, которые запомнились, становятся знаниями.

Когда возникает необходимость передать сведения, знания кому-то другому, используют сообщения, которые могут передаваться самыми разными способами. Однако любое сообщение всегда материально т.к. оно зафиксировано на материальном носителе: камне, папирусе, бумаге, магнитном или оптическом диске, электромагнитных или акустических колебаниях. Можно сказать, что

сообщение – это материальная форма информации.

А информацию можно теперь представить как нематериальный смысл, извлекаемый человеком из сообщения.

Соответствие между информацией и сообщением не является взаимно однозначным. Например, сообщение в аэропорту может передаваться на нескольких языках – одна и та же информация, а сообщения разные. И наоборот, одно и то же сообщение может нести различную информацию, потому что разные получатели по-разному воспринимают, интерпретируют сообщение. Если сообщение на неизвестном языке, то получатель не сможет извлечь исходную информацию.

Поэтому очень важен вопрос о способе извлечения информации из сообщения. Для естественных языков этот способ общепринят, он формируется в процессе изучения языка. Для шифрованных сообщений используют предварительную договоренность. В общем случае задаются правила интерпретации сообщений или язык интерпретации сообщений. Жаргоны, сленги, естественные, профессиональные и научные языки, шифры. Набор знаков языка называется алфавитом. Алфавиты естественных языков, азбука Морзе, флажковый и семафорный коды. Процесс формирования сообщения называется кодированием, а алфавит – кодом.

В информатике наиболее важным способом кодирования сообщений является двоичное кодирование, в котором код содержит два символа {0,1}. Этот код применяется в компьютерах и называется машинным кодом, а сообщения, записанные в двоичной кодировке и предназначенные для обработки на компьютере, называются данными.

Информационный обмен

Собственно информационный обмен, или информационная связь действует через каналы связи. Каждой связи соответствует отдельный канал. Канал имеет физическую компоненту и логическую. Физическая компонента канала связи образована той линией связи, на которой действует канал. Линия связи – это физическая среда, в которой распространяются сигналы и посредством которой осуществляется информационный обмен. Логическая компонента канала связи реализует условия существования канала на линии связи – это протоколы, форматы и другие договоренности между участниками информационного обмена. Таким образом, канал связи – это линия связи и действующий в ней протокол. Протокол позволяет разделять линию связи на множество каналов. Наиболее известные принципы разделения:

• разделение времени,

• частотное разделение,

• пакетная коммутация.

Протокол разделения времени реализован, например, в группе собеседников. Говорят по очереди. Частотное разделение используется в телевидении и радиосвязи. Пакетная коммутация действует в компьютерных сетях и в сетях мобильной связи.

Теперь, когда выявлена структура информационного обмена, можно построить его модель, в которой разграничить уровни преобразования информации. Рассмотрим простую трехуровневую модель, которая, тем не менее, отображает основные структурные элементы информационного обмена. Сообщение передается от источника к получателю. На верхнем уровне источника формируется сообщение, которое будет передано. На втором уровне это сообщение преобразуется в данные. И на нижнем уровне сигналы переносят данные по линии связи. Получатель собирает на нижнем уровне сигналы данных, на втором уровне их декодирует, и на третьем восстанавливает содержание сообщения. Нижний уровень, представляющий линию связи, называют сигнальным уровнем, поскольку по линии связи передается закодированное сообщение в виде сигналов.

Сигнал – физический процесс, отображающий сообщение и служащий для его передачи по линии связи. Для информационного обмена в воздухе сигнал – акустическая волна, в радиосвязи сигнал – это модулированная данными сообщения радиоволна, т.е. электромагнитная волна высокой частоты.