Лекция 4 информационные процессы

Информационные процессы - процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ
ХРАНЕНИЕ
ПЕРЕДАЧА
ОБРАБОТКА
Носители информации
Внутренняя
память
Внешняя
память
Хранилище информации
Характеристики:
объем информации,
надежность хранения,
время доступа
Источник
Канал
Приемник
Органы
чувств
Технические
каналы связи
Характеристики:
скорость передачи,
пропускная способность,
защита от шума
Без приме-
нения тех-
нических
средств
С примене-
нием тех-
нических
средств
Виды обработки:
Математические вычисления
Логические рассуждения
Поиск
Структурирование
Кодирование
Правила обработки:
алгоритмы

Обработка (преобразование) информации - это процесс изменения формы представления информации или её содержания.

Модель обработки информации

Виды обработки информации
Получение новой информации, новых сведений;
Изменение формы представления информации;
Систематизация, структурирование данных;
Поиск информации.

Алгоритм - это определенная последовательность логических действий для решения поставленной задачи.
Есть исполнитель алгоритма – это тот объект или субъект, ля управления которым составлен алгоритм.
Система команд исполнителя – это вся совокупность команд, которые исполнитель умеет выполнять.

Свойства алгоритма
Дискретность
Понятность
Точность
Конечность
Определенная последовательность действий исполнителя всегда применяется к некоторым исходным данным.

ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ

Пример работы модели передачи информации по техническим каналам
МИКРОФОН
КОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
МИКРОФОН
КОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
МИКРОФОН
КАНАЛ СВЯЗИ
ДЕКОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
ПРИЕМНИК

это любое преобразование информации, идущей от источника, в форму, пригодную для её передачи по каналу связи.
Кодирование информации
Формы закодированного сигнала, передаваемого по техническим каналам связи:
электрический ток
радиосигнал

Современные компьютерные системы передачи информации – это компьютерные сети.
В компьютерных сетях
кодирование – это процесс преобразования двоичного компьютерного кода в физический сигнал того типа, который передается по каналу связи,
декодирование – это обратный процесс, преобразования передаваемого сигнала в компьютерный код.

Задачи, решаемые разработчиками технических
систем передачи информации:
как обеспечить наибольшую скорость передачи информации;
как уменьшить потери информации при передаче.
К. Шеннон был первым, взявшимся за решение этих задач и создавшим науку – теорию информации.

Пропускная способность канала
это максимальная скорость передачи информации.
Эта скорость измеряется в битах в секунду (а также в килобитах в секунду, мегабитах в секунду)

Пропускная способность канала
В компьютерных сетях используются следующие средства связи:
телефонные линии (10÷100 Кбит/с);
электрическая кабельная связь;
оптоволоконная кабельная связь (10÷100 Мбит/с);
радиосвязь (10÷100 Мбит/с).

Скорость передачи информации
зависит не только от пропускной способности канала связи, но и от разрядности кодировки информации.
Длину кода сообщения надо делать минимально возможной.
Скорость передачи информации измеряется в битах в секунду и вычисляется по формуле
V = Q / t,
где Q – количество информации в сообщении, а t – время передачи сообщения.

Решите задачи
Скорость передачи данных через ADSL- соединение равна 128000 бит/с. Через данное соединение передают файл размером 625 килобайт. Определите время передачи файла в секундах.
Саша хочет скачать из Интернета видеоролик объёмом 240 Мбит. Единственный способ это сделать – на перемене. Скорость скачивания – 16 килобайт/с. Сколько минут потребуется Саше?
Через канал связи со скоростью 64 кБайт/с передают файл в течение 10 минут. Из скольких мегабайт состоит файл?

Шум
Термином «шум» называют разного помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации.
Технические причины возникновения помех:
плохое качество линий связи;
незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемой по одним и тем же каналам.
Наличие шума приводит к потере информации

Защита от шума
Шеннон разработал специальную теорию кодирования, дающую методы борьбы с шумом.
Одна из важнейших идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным.
Избыточность кода – это многократное повторение передаваемых данных.

Защита от шума
Избыточность кода не может быть слишком большой. Это приведет к задержкам и удорожанию связи.
Теория кодирования как раз и позволяет получить такой код, который будет оптимальным: избыточность передаваемой информации будет минимально возможной, а достоверность принятой информации – максимальной.

Защита от шума
В современных системах цифровой связи для борьбы с потерей информации при передаче:
все сообщение разбивается на порции – блоки;
для каждого блока вычисляется контрольная сумма (сумма двоичных цифр), которая передается вместе с данным блоком;
в месте приема заново вычисляется контрольная сумма принятого блока, если она не совпадает с первоначальной, передача повторяется.

Хранение информации
Носитель - это материальная среда, используемая для записи и хранения информации.

Всем этим требованиям удовлетворяют флэш-карты памяти
Применение оптического, или лазерного, способа записи информации начинается в 1980-х годах.
Требования:
компактность,
низкое энергопотребление,
большая емкость,
высокая скорость записи и чтения,
долгий срок службы.

Защищаемая информация – информация, являющаяся предметом собственности и подлежащая защите в соответствии с требования правовых документов или требованиями, устанавливаемыми собственником информации.

Цифровая информация –
информация, хранение, передача и обработка которой осуществляется средствами ИКТ.
Два основных вида угроз :
Кража или утечка информации;
Разрушение, уничтожение информации.

Защита информации – деятельность по предотвращению утечки защищаемой информации, несанкционированных и непреднамеренных воздействий на защищаемую информацию.

Несанкционированное воздействие – это преднамеренная порча или уничтожение информации, а также информационного оборудования со стороны лиц, не имеющих на это права (санкции)
Непреднамеренное воздействие происходит вследствие ошибок пользователя, а также из–за сбоев в работе оборудования или программного обеспечения

Цифровая подпись –
это индивидуальный секретный шифр, ключ которого известен только владельцу
Цифровые сертификаты –
это сообщение, подписанное полномочным органом сертификации, который подтверждает, что открытый ключ действительно относится к владельцу подписи и может быть использован для дешифрования