Параграф 10.1 восприятие информации

Обработка информации

Методы обработки информационных данных имеют различную специфику для каждого конкретного случая. Используемые способы обобщения (обработки) часто предопределяют некоторые особенности этапа сбора информации. К примеру, для использования методов статистики, как правило, требуется заданный объём исходной информации, ниже которого эти методы недостоверны. При обобщении, анализе и обработке информации могут быть выявлены и ошибки, сделанные при её сборе. Можно выделить следующие виды обработки информации:

Техническая обработка. Существуют информационные данные, которым необходима специальная процедура обработки (например, количественная статистика). Информация после обработки выступает как исходная для дальнейшего интерпретационного анализа.
Научная обработка информации. Состоит из:
- Аналитическая и синтетическая переработка данных.
- Формирование структуры информации.
- Сворачивание (оценка значения информации и уменьшение её объёма без заметных потерь смыслового содержания).

Алгоритмы и структуры данных

Алгоритм — это последовательность из одного или нескольких шагов, выполняемых для достижения определенной цели. В области обработки информации алгоритмы используются для решения различных задач.

Структуры данных — это способы организации и хранения информации. Они позволяют эффективно работать с большим объемом данных и обеспечивают оптимальное использование ресурсов компьютера.

Одной из основных задач алгоритмов и структур данных является обработка информации. Алгоритмы могут выполнять операции поиска, сортировки, фильтрации и манипулирования данными.

Структуры данных позволяют хранить информацию в определенном формате, что упрощает ее обработку. Например, списки, стеки, очереди и деревья — это некоторые из структур данных, которые могут использоваться для хранения и организации информации.

Основные принципы алгоритмов и структур данных включают:

Эффективность — алгоритмы и структуры данных должны быть эффективными в выполнении задачи.
Правильность — алгоритмы должны быть корректными и давать правильный результат для всех входных данных.
Модульность — алгоритмы и структуры данных должны быть разделены на маленькие, независимые компоненты, что упрощает их понимание и модификацию.
Переносимость — алгоритмы и структуры данных должны быть переносимыми между различными платформами и языками программирования.

Алгоритмы и структуры данных являются фундаментальными концепциями в области обработки информации. Они позволяют решать сложные задачи эффективно и структурированно.

Будущее обработки

Будущее этой инновации вращается вокруг концепции облака. Облачные технологии позволяют использовать электронные методы обработки данных, что повышает ее скорость, эффективность и результативность. Таким образом, это помогает получать своевременную и качественную аналитику. Это означает, что каждая организация теперь имеет больше данных для использования и увеличивает количество извлекаемой ценной информации.

Облачные вычисления позволяют компаниям беспрепятственно не только реализовать эти этапы, но и модернизировать их, включив инновационные изменения и обновления. Облачные технологии больших данных позволяют компаниям объединить все свои платформы в одну легко адаптируемую систему.

Крупные корпорации — не единственные, кто получает выгоду от облачных технологий. Фактически, небольшие компании могут получить значительную выгоду самостоятельно. Он предлагает компаниям огромную масштабируемость без огромных затрат.

Именно ИТ-инновации, которые создали большие данные и связанные с ними проблемы, также предоставили нам решения. Облако способно обрабатывать огромные рабочие нагрузки, что является основной характеристикой операций с большими данными.

Сбор и хранение информации

Сбор информации означает фиксирование информации, с помощью специальных технических средств.

Можно привести примеры средств сбора информации: это могут быть как отдельные электронные приборы – измерительные приборы, регистраторы, счетчики, датчики, электронные весы, так и системы автоматического сбора и регистрации информации.

Сохранить информацию – означает запечатлеть ее на некотором материальном носителе.

В роли носителей информации могут быть различные материальные приспособления или электронные носители. Исторически носителями информации были камень, пергамент, папирус, и впоследствии бумага. Процесс сохранения заключался в нанесении (выбивании, начертании) закодированных с помощью символов письменности знаков с помощью различных приспособлений: резцов, перьев и чернил, карандашей и шариковых ручек. С появлением книгопечатания, а затем и различных электронных печатающих устройств, появилась возможность создавать различные бумажные документы в больших количествах.

Рис. 2. Древние рукописи.

Информацию можно также сохранять на электронных носителях, тогда хранимые документы будут называться электронными документами.

Существуют следующие электронные носители информации:

флэш-память;
оптические диски (CD, DVD, BD);
магнитные ленты;
гибкие магнитные диски;
жесткие диски;
облачные хранилища.

В настоящее время ведутся работы по созданию высокотехнологичных накопителей. Ученые-физики из швейцарского города Цюриха разработали новый квантовый материал из синтетического кристалла. С помощью такого кристалла они проводят исследования, которые позволят создать новейшие технологии хранения информации нового поколения.

Тип

Следующие типы различаются в зависимости от источника данных и шагов, выполняемых процессором. Каждый тип служит своей цели, и его реализация во многом зависит от доступных необработанных данных.

Пакетная обработка: Система разбивает большой объем данных на более мелкие единицы/пакеты перед их сбором и обработкой.
Обработка в реальном времени: Обычно он включает обработку и передачу данных, как только система их получает, чтобы помочь в быстром принятии решений.
Онлайн-обработка: Он предполагает автоматическую обработку данных путем автоматического ввода их через интерфейс, как только они становятся доступными.
Многопроцессорность: Разбиение одной компьютерной системы на более мелкие процессоры для распределения обработки данных между ними, обеспечивая при этом согласованное выполнение. Инженеры по обработке данных также называют это параллельной обработкой.
Совместное времяпровождение: Разрешение нескольким пользователям одновременного доступа к компьютерной системе для выполнения процесса.

Об алгоритмах

Для обозначения формализованных правил, определяющих последовательность шагов обработки информации, в информатике используется понятие алгоритма.

Из курса информатики основной школы вы знаете, что слово «алгоритм» произошло от имени выдающегося математика средневекового Востока Мухаммеда аль-Хорезми (780-850 гг. н. э.), описавшего еще в IX веке правила выполнения вычислений с многозначными десятичными числами. Правила сложения, вычитания, умножения столбиком, деления «уголком», которым вас учили в младших классах, — это алгоритмы аль-Хорезми.

С понятием алгоритма в математике ассоциируется известный способ вычисления наибольшего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел, который называют алгоритмом Евклида. В словесной форме его можно описать так:

Если числа не равны, то большее из них заменить на разность большего и меньшего из чисел.
Если два числа равны, то за НОД принять любое из них, иначе перейти к выполнению пункта 1.

Первоклассник, который не знает, что такое НОД, но умеет сравнивать целые числа и выполнять вычитание, сможет исполнить алгоритм. Действовать при этом он будет формально.

Такой формализованный алгоритм легко запрограммировать для современного компьютера. Мечта создать машину — автоматическое устройство, которое сможет без вмешательства человека производить расчеты, появилась очень давно. Для ее реализации требовались не только технические возможности, но и глубокое понимание сущности алгоритмов обработки информации и разработка формализованного способа представления таких алгоритмов.

Накопление (хранение) информации

С накоплением информации связаны следующие понятия:

Носитель информации – это физическая среда, которое непосредственно хранит информацию.

Память человека можно условно назвать оперативной (понятие «оперативный» является синонимом понятию «быстрый»). Человек быстро воспроизводит сохраненные в памяти знания. Внутренней можно назвать память человека, а носителем информации – мозг. Внешними носителями (по отношению к человеку) являются все остальные носители: папирус, дерево, бумага, магнитный диск, флэш-накопитель и т.д.
Хранилище информации – это специальным образом организованная информация на внешних носителях, которая предназначена для длительного хранения и постоянного использования (к примеру, архивы документов, библиотеки, картотеки, базы данных). Единицей хранилища информации является физический документ: анкета, журнал, книга, диск и др. Под организацией хранилища понимается упорядочивание, структурирование, классификация хранимых документов для удобства работы с ними.
Основными свойствами хранилища информации является объем информации, надежность ее хранения, время доступа к ней (т.е. скорость поиска необходимых сведений), защита информации.

Статья: Характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации

Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов

Определение 1

На устройствах компьютерной памяти информацию называют данными, а хранилища данных – базами и банками данных.

Т.к. человек может забыть какую-либо информацию, то внешние носители являются надежнее и на них можно дольше хранить необходимую информацию. Именно с помощью внешних носителей люди имеют возможность передавать свои знания из поколения в поколение.

Техническими средствами реализации накопления информации являются носители информации: оперативная память компьютера (ОЗУ), гибкие, оптические и жесткие диски, переносные запоминающие устройства – флэш-накопители и т.п.

Автоматизация методов поиска информации

Автоматизация информационного поиска представляется как многоуровневый процесс, который связан с обнаружением необходимых ресурсных источников компьютерных сетей. Чтобы найти нужную информацию в массивах данных, проектируются и реализуются специальные информационные поисковые системы, которые выполняют процедуру поиска по запросам пользователя.

По типу предоставляемой информации такие системы подразделяются на два вида:

Система подбора документов. По запросам она находит нужные пользователю документальные источники (своды законов, книги, отчёты и так далее).
Система на базе фактографии. Эта система сложнее в организации, поскольку её задачей является обнаружение в документальных источниках конкретных, интересующих заказчика, фактов. Поиск ведётся на обычном языке и при этом применяется индексация документов.

Основные операции получения и обработки информации

Человек в жизни осознанно анализирует имеющиеся исходные материалы и факты, решает проблемы, формирует план действий. Такой план сам по себе уже является итогом первого шага. А далее, следуя по плану, он продвигается к конечной цели.

Преобразование по правилам исходных входных данных называется обработкой информации. А на выходе будет получена новая информация. Иногда новые сведения после обработки информации и данных могут для самого обработчика не являться совсем уж «новой информацией». Например, рассмотрим факт постановки врачом диагноза болезни. Квалифицированный врач, используя свои знания и опыт, а также данные анализов пациента, может верно поставить диагноз. Но для более точного подтверждения или опровержения назначает дополнительное обследование для детального изучения.

Для получения новой информации и изменения формы ее представления осуществляют

разнообразные операции:

поиска и сбора;
структуризации и систематизации;
сравнения и сортировки;
кодировки;
логических рассуждений;
математических вычислений.

Исполнителем этих операций может быть как человек, так и какой-либо объект (устройство, программа). Компьютер – современное устройство обработки информации.

В дальнейшем полученный результат в процессе обработки новой информации может стать еще «новее».

исходная информация – исполнитель и правила – итоговая новая информация.

Данные по форме представления бывают: числовыми, текстовыми, графическими, звуковыми, комбинированными, видеоинформацией.

Рассмотрим пример. Для переводчика с иностранного языка существует различный порядок обработки информации при переводе статьи (текста) и при переводе во время диалога разноязычных собеседников (речь и звук). Намного сложнее исполнителю во втором случае.

Он должен одновременно выполнять несколько функций. Переводчик слушает первого, следит за его интонацией, жестами, мимикой; правильно вникает в его мысль и слова, подбирает, однозначно передает смысл на другом языке, а затем вовремя проделывает такие же функции с другим участником. В неодинаковых окружениях среды необходимы по сути дела свои правила в последовательности выполнения преобразования информации.

Графическая информация (рисунки, схемы, диаграммы, слайды, графики) наглядна, понятна,

лучше запоминается. Насыщенный изображениями текст упрощает усвоение прочитанного

материала. Обработка графической информации производится на компьютере специальными программами. Компьютерная графика используется при разработке обучающих курсов, мультфильмов, игр, слайд-шоу.

С развитием современных технологий и техники становятся востребованными новые средства информации: мобильные устройства и гаджеты с доступом в интернет, компьютерная томография и другие.

Алгоритмические машины и свойства алгоритмов

В 30-х годах XX века возникает новая наука — теория алгоритмов. Вопрос, на который ищет ответ эта наука: для всякой ли задачи обработки информации может быть построен алгоритм решения? Но чтобы ответить на этот вопрос, надо сначала договориться об исполнителе, на которого должен быть ориентирован алгоритм.

Английский ученый Алан Тьюринг (1912-1954) предложил модель такого исполнителя, получившую название «машина Тьюринга». По замыслу Тьюринга, его «машина» является универсальным исполнителем обработки любых символьных последовательностей в любом алфавите. Практически одновременно с Тьюрингом (1936-1937 гг.) другую модель алгоритмической машины описал Эмиль Пост. Машина Поста работает с двоичным алфавитом и несколько проще в своем «устройстве». Можно сказать, что машина Поста является частным случаем машины Тьюринга. Однако именно работа с двоичным алфавитом представляет наибольший интерес, поскольку, как вы знаете, современный компьютер тоже работает с двоичным алфавитом. Подробнее с машиной Поста вы познакомитесь в следующем параграфе.

На основании моделей Тьюринга, Поста и некоторых других ученые пришли к выводу о существовании алгоритмически неразрешимых задач.

Язык программирования алгоритмических машин представляет собой описание конечного числа простых команд, которые могут быть реализованы в автоматическом устройстве.

Совокупность всех команд языка исполнителя называется системой команд исполнителя алгоритмов — СКИ.

Алгоритм управления работой алгоритмической машины представляет собой конечную последовательность команд, посредством выполнения которой машина решает задачу обработки информации.

Алгоритм управления такой машиной должен обладать следующими свойствами:

дискретностью (каждый шаг алгоритма выполняется отдельно от других);
понятностью (в алгоритме используются только команды из СКИ);
точностью (каждая команда определяет однозначное действие исполнителя);
конечностью (за конечное число шагов алгоритма получается искомый результат).

Отметим разницу между понятиями «команда алгоритма» и «шаг алгоритма». Команда — это отдельная инструкция в описании алгоритма, а шаг алгоритма — это отдельное действие, которое исполнитель выполняет по команде. В циклических алгоритмах число шагов при выполнении алгоритма может быть больше, чем число команд в алгоритме, за счет повторного выполнения одних и тех же команд.

Система основных понятий

Вопросы и задания

Приведите примеры процессов обработки информации, которые чаще всего вам приходится выполнять во время учебы. Для каждого примера определите исходные данные, результаты и правила обработки. К каким видам обработки относятся ваши примеры?
Если вы решаете задачу по математике или физике и при этом используете калькулятор, то какова ваша функция в этом процессе и какова функция калькулятора?
Используя алгоритм Евклида, найдите НОД для чисел 114 и 66. Сколько шагов алгоритма при этом вам пришлось выполнить?
Какие проблемы решает теория алгоритмов?
Почему калькулятор нельзя назвать алгоритмической машиной, а компьютер можно?
Придумайте минимально необходимую систему команд для кассового аппарата, который подсчитывает стоимость покупок и сумму сдачи покупателю. Опишите алгоритм управления работой такого автомата.

Шесть этапов цикла обработки данных

Цикл обработки данных описывает шаги, которые необходимо выполнить над необработанными данными, чтобы преобразовать их в ценная и полезная информация. Этот процесс включает в себя следующие шесть этапов:

Сбор данных

Данные собираются из надежных источников, включая такие базы данных, как озера данных и хранилища данных

Крайне важно, чтобы источники данных были точными, надежными и хорошо построенными, чтобы гарантировать, что собранные данные и собранная информация имеют превосходное качество и функциональность

Подготовка данных

Данные, собранные на первом этапе, затем подготавливаются и очищаются. На этом этапе, также называемом «предварительной обработкой», необработанные данные организуются для облегчения реализации дальнейших этапов. Очистка или подготовка данных включает в себя устранение ошибок, удаление шума и устранение неверных данных (неточных или неправильных данных) для их сортировки в высококачественные данные.

Ввод данных

Это этап, на котором необработанные данные начинают принимать информационную форму. На этом этапе чистые данные вводятся в систему или место назначения (например, хранилище данных, такое как Astera построитель хранилищ данных или CRM, например Salesforce). Это делается путем перевода его на язык, понятный системе, либо вручную, либо через устройства ввода, настроенные для сбора данных. структурированные или неструктурированные данные.

Обработка данных

Этот этап включает обработку данных для интерпретации с использованием алгоритмов машинного обучения и алгоритмов искусственного интеллекта. Фактический процесс может отличаться в зависимости от источника данных (озера данных, социальные сети, подключенные устройства) и его предполагаемого использования или цели (выявление закономерностей и тенденций, определение решений или стратегий и оптимизация).

Выходные данные

На этапе вывода данных, также называемом этапом интерпретации данных, процессор переводит и представляет данные в читаемом формате данных, таком как документы, графики, изображения и т. д. Теперь данные могут использоваться всеми членами организации, а не только данными. ученых, чтобы помочь им в их соответствующих проектах по анализу данных.

Хранение данных

Этот заключительный этап цикла включает сохранение обработанных данных для использования в будущем. Этот шаг происходит после использования информации, необходимой для немедленного внедрения и анализа. На этом этапе организации хранят данные для справочных целей или для обеспечения легкого и быстрого доступа к членам организации для использования в будущем.

Примеры применения

Обработка информации в информатике применяется во многих сферах деятельности. Рассмотрим несколько примеров:

Банковская сфера

Банковские организации активно используют вычислительные системы для обработки информации. Например, они используют базы данных для хранения информации о клиентах, операциях по счетам и кредитах. Кроме того, системы автоматической обработки платежей позволяют проводить массовые расчеты без участия человека.

Производство

В производственных компаниях информационные системы используются для планирования производства, управления операциями на складах, мониторинга качества продукции и других задач. Автоматизированные системы контроля и управления позволяют снизить затраты и повысить эффективность работы.

Медицина

В медицине обработка информации играет важную роль. Системы электронной медицинской документации позволяют хранить и обрабатывать пациентские данные. Также существуют программы для обработки медицинских изображений, которые помогают в диагностике и лечении различных заболеваний.

Транспорт

Системы обработки информации активно используются в транспортной сфере. Например, системы управления автомобильным движением позволяют оптимизировать трафик на дорогах и улучшить безопасность дорожного движения. Также существуют системы управления логистикой, которые помогают оптимизировать доставку грузов.

Это лишь некоторые примеры применения обработки информации в различных областях. В современном мире информационные технологии играют все большую роль и необходимы практически во всех сферах деятельности.

Проблемы и решения в обработке информации

Обработка информации может включать в себя ряд проблем, связанных со сбором, хранением, анализом и использованием данных. Ниже перечислены некоторые из этих проблем и возможные решения для их решения:

Недостаток достоверности данных. Возможны ошибки при сборе и вводе данных, а также искажения информации

Для решения этой проблемы важно использовать проверенные источники данных, обеспечивать точность при вводе и проверять внутреннюю истинность информации.
Ограничение доступа к информации. Некоторые данные могут быть ограничены для доступа в целях конфиденциальности или безопасности

Важно установить соответствующие права доступа и защиту данных, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к конфиденциальной информации.
Объем информации. Обработка больших объемов информации может быть сложной задачей. Для решения этой проблемы можно использовать современные технологии хранения данных, такие как облачные сервисы и базы данных, а также автоматизировать процессы обработки данных с помощью специализированных программ.
Устаревание информации. Информация может быстро устаревать, особенно в быстроменяющихся сферах, как например, в сфере технологий. Для решения этой проблемы важно регулярно обновлять и проверять информацию, а также отслеживать источники новостей и обновлений.
Несоответствие форматов. Различные источники и системы могут использовать разные форматы данных, что может затруднить их взаимодействие и обработку. Для решения этой проблемы важно использовать стандартные форматы данных и использовать специализированные программы и технологии конвертации данных.

Обработка информации является неотъемлемой частью многих сфер деятельности, и решение проблем, связанных с обработкой информации, способствует повышению эффективности и точности работы. Правильная и эффективная обработка информации имеет большое значение для принятия обоснованных решений и достижения успеха в бизнесе и других областях.

Общие сведения

Начиная работу с информационными данными, следует сформулировать конечную цель этой процедуры. Цель указывает, в каком направлении и где следует вести поиск информации, а также определяет способы её нахождения, форматы и методы её анализа перераспределения. Целями работы с информацией почти всегда являются получение и распространение данных, которые требуются для выполнения определённых мероприятий, влияющих на решение конкретных проблем. То, для каких операций или решения каких проблем требуется информация, влияет на область необходимых информационных данных и откуда она может быть получена.

Получи помощь с рефератом от ИИ-шки

ИИ ответит за 2 минуты