Общая характеристика процессов сбора, обработки, передачи и хранения информации

Операции с данными

Над данными можно выполнять различные операции, состав которых определяется решаемой задачей. Перечисленные ниже операции с данными не зависят от того, кто их выполняет – техническое устройство, компьютер или человек.

1. Сбор данных – накопление данных с целью обеспечения достаточной их полноты для принятия решений.

2. Формализация данных – приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, что позволяет сделать их сопоставимыми между собой.

3. Фильтрация данных – отсеивание данных, в которых нет необходимости для принятия решений, при этом снижается уровень шума и повышается их достоверность и адекватность.

4. Сортировка данных – упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования.

5. Защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных.

6. Архивация данных – организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме, снижающей затраты на хранение и повышающей общую надежность информационного процесса.

7. Транспортировка данных – приём и передача данных между удаленными участниками информационного процесса.

8. Преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую. Часто связано с изменением носителя. Например, книги можно хранить в бумажной форме, а можно в электронном виде.

 

Под сбором информации понимается процесс отбора ее из окружающей среды и вводе ее в информационную систему (ИС), которая будет ее обрабатывать, хранить и передавать. Целью процесса сбора информации является обеспечение готовности информации к дальнейшему продвижению в системе и представление ее в различных формах (кодирование сигнала в линии, символы на дисплее, отпечатанные символы и т.п.).

Условно процесс сбора информации можно разделить на два метода:

§ механический сбор, который состоит в том, что источник информации (событие, опыт) вызывает изменение физического состояния некоторого объекта, что регистрируется механическим способом;

§ наблюдение, осуществляемое человеком, с последующим воспроизведением по памяти — регистрацией.

При механическом сборе информации, например системой датчиков, степень достоверности получаемой информации постоянна и заранее известна (что определяется классом точности измерительного прибора). Человек при сборе информации вносит неопределенность (выраженную в виде субъективизма), что снижает точность, но позволяет интерпретировать информацию. Поэтому при сборе информации человеком используются смешанные формы, такие как: запись информации вручную; запись информации с помощью вспомогательных средств (консоль, магнитная запись и т.п.).

Механический сбор информации осуществляется при помощи датчиков. При этом различают следующие типы датчиков:

§ механические,

§ электрические,

§ оптические,

§ акустические,

§ излучающие.

На практике используют комбинации нескольких типов датчиков, например: электромагнитные, фотоэлектрические, ультразвуковые и т.п.

В процессе сбора информация может поступать в информационные системы в следующих видах:

§ аналоговом, т.е. в виде некоторой непрерывной функции времени, отображающей изменение информации;

§ дискретной, в виде «Да», «Нет», 1, 0, и т.п., т.е. изменение состояния скачком;

§ кодовой или цифровой, когда информация представляется в форме сочетаний «0» и «1», соответствующих определенным символам.

Под обработкой информации понимают ее преобразование в вид, удобный для дальнейшего продвижения в информационные системы. Информация, которая не может быть собрана механическими средствами, собирается человеком. При этом простейшим способом сбора информации является ее регистрация – запись на носителе. Такими носителями могут быть бумага для записи, перфокарты, перфоленты. Если используются вспомогательные средства, то используется клавиатура, световое перо графического дисплея, микрофон. Как уже отмечалось выше, точность информации при таком сборе падает из-за того, что человек неизбежно интерпретирует информацию.

Обработка информации в информационный системах распадается на ряд этапов и осуществляется непосредственно после реализации процесса сбора информации.

Первый этап – это преобразование информации (кодирование) в вид, свойственный данной информационной системе. Человек, как информационная система, не способен воспринимать информацию в виде электромагнитных колебаний, и, следовательно, электромагнитные колебания необходимо представить в акустические (звуковые) колебания или оптические образы. Для информационных систем – это представление символов в формате данного типа.

Второй этап (наиболее важный) является идентификация, распознавание информации. Распознавание информации может осуществляться:

§ по признакам,

§ по идентифицирующим ключам (время, сопроводительные сигналы и т.п.).

Наиболее распространенный метод распознавания по признакам. В этом случае в системе фиксируется набор признаков (например, набор сочетаний «0» и «1» в коде). Затем полученная информация сравнивается с фиксированными признаками и выносится решение о принадлежности информации к тому или иному типу. Проще всего подобный метод реализуется в виде дешифрации кодов и используется для распознавания символов.

Для идентификации речевых сигналов разработана специальная система признаков: частота основного тона, число формант и их расположение по частоте, нестационарность и т.д. Здесь идентификация не однозначная.

Намного более сложной проблемой является идентификация графических образов.

Если для идентификации используется ключ (кодовое слово, бит признака и т.п.), то используется только один признак – ключ и идентификация однозначна.

Третий этап – целенаправленное изменение информации. Сюда относят:

§ выполнение арифметических операций — расчетов;

§ дополнение и объединение информации с уже имеющейся в системе;

§ реализация процедур принятия решения при оценке информации от различных источников (моделирования ситуаций, экспертные оценки и т.п.);

§ представление информации в удобном для потребителя виде (изображение, звук и т.п.).

Реализация процедур передачи информации определяется типом носителя информации, структурой и задачами информационной системы, требованиями к надежности (помехозащищенности). Этими требованиями и определяется предельно допустимая пропускная способность информационной системы. Очевидно, что наименьшей скоростью передачи обладает информационной системе с носителями информации на бумаге, а наибольшей — информационные системы с оптическими линиями связи. Наиболее распространенным типом носителя является электромагнитное колебание (сигнал). Задачи, решаемые информационной системой, и ее структура тесно связаны. Передача внутри ЭВМ, при связи 2-х ЭВМ, сеть ЭВМ. Помехозащищенность реализуется путем избыточного кодирования. Здесь используются коды, указывающие на ошибки, исправляющие ошибки.

При хранении информации различают два основных метода:

1. долговременное хранение;

2. кратковременное хранение.

Различают память: внутреннюю и внешнюю. Основой сохранения информации является регистрация или запись, существо которой заключается в изменении физического состояния некоторого физического объекта, называемого носителем информации. В общем, в качестве носителя информации может служить любой объект материального мира. Например, камень, бумага, электромагнитное колебание и т.д. Здесь принципиальна только их способность целенаправленно изменять свое физическое состояние и сохранять это изменение достаточно продолжительное время.