Представление и обработка информации

Без информации не может существовать жизнь в любой форме и не могут функционировать любые информационные системы, созданные человеком.
Без нее биологические и технические системы представляют груду химических элементов. Общение, коммуникации, обмен информацией присущи всем живым существам, но в особой степени человеку.
Будучи аккумулированной и обработанной с определенных позиций, информация дает новые сведения, приводит к новому знанию.

Последовательность действий, выполняемых с информацией, называют информационным процессом. Основными информационными процессами являются:
– сбор (восприятие) информации;
– подготовка (преобразование) информации;
– передача информации;
– обработка (преобразование) информации;
– хранение информации;
– отображение (воспроизведение) информации.

Так как материальным носителем информации является сигнал, то реально это будут этапы обращения и преобразования сигналов.
Основные информационные процессы

Под обработкой информации понимается любое ее преобразование, проводимое по законам логики, математики, а также неформальным правилам, основанным на «здравом смысле», интуиции, обобщенном опыте, сложившихся взглядах и нормах поведения.
Результатом обработки является тоже информация, но либо представленная в иных формах (например, упорядоченная по каким-то признакам), либо содержащая ответы на поставленные вопросы (например, решение некоторой задачи).
Если процесс обработки формализуем, он может выполняться техническими средствами. Кардинальные сдвиги в этой области произошли благодаря созданию ЭВМ как универсального преобразователя информации, в связи с чем появились понятия данных и обработки данных.

Данными называют факты, сведения, представленные в формализованном виде (закодированные), занесенные на те или иные носители и допускающие обработку с помощью специальных технических средств (в первую очередь ЭВМ).

Обработка данных предполагает производство различных операций над ними, в первую очередь арифметических и логических, для получения новых данных, которые объективно необходимы (например, при подготовке ответственных решений).

Естественные и формальные языки как представление информации
Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки. Основу любого языка составляет алфавит, или набор символов, которые различаются по начертанию. Основные объекты языка - слова - образуются из последовательностей символов, составленных в соответствии с правилами грамматики.

Наряду с естественными языками существуют и разработанные человеком формальные языки - нотная азбука, транскрипция, языки программирования. Основное отличие формальных языков от естественных состоит в наличии не только жестко зафиксированного алфавита, но и строгих привил грамматики и синтаксиса, которые не имеют исключений.

Таким образом, представление информации посредством формальных и естественных языков производится с помощью алфавита - определенного набора знаков.
В процессе обмена информацией часто приходится производить операции кодирования и декодирования информации.

Двоичное кодирование информации
Вся информация, которая попадает в компьютер, преобразуется в последовательность электрических импульсов. Наличие импульса принято условно обозначать "1", а его отсутствие - "0".
Такой способ кодирования информации называется двоичным или бинарным. Один двоичный символ получил название бит (bit - от английского binary digit двоичная цифра").
Таким образом, двоичное кодирование это представление информации при помощи минимально возможного числа элементарных символов.

С точки зрения инженеров двоичное кодирование привлекательно тем, что легко реализуется технически. Действительно, электронные схемы для обработки двоичных кодов должны находится только в одном из двух состояний - есть сигнал/нет сигнала (или высокое напряжение/низкое напряжение).

В настоящее время созданы технические устройства, которые могут надежно сохранять и распознавать информацию, закодированную с помощью всего двух состояний (т.е. в двоичной системе кодирования):
- Электромагнитные реле (замкнуто/разомкнуто), которые -широко использовались при конструировании первых ЭВМ;
- Поверхности магнитных носителей информации (намагничено/размагничено);
- Поверхности лазерных дисков (отражает/не отражает);
- Триггер, который может находиться в одном из двух состояний О или 1, широко используется в оперативной памяти компьютера.