1. Информация. Свойства информации. Единицы измерения информации

В повседневной жизни мы всюду сталкиваемся с управлением: рабочий управляет станком, учитель – учениками, дирижер – оркестром, программист – работой компьютера и ходом выполнения программы

Главное, надо знать: зачем выполняется управление? Например, летчик, садясь за штурвал самолета, должен заранее знать, куда и зачем он летит. Все это означает, что для управления надо знать конкретную цель, ожидаемый результат.

При этом важно понимать, что тот, кто управляет кем-либо или чем-либо, должен обладать исходной (предварительной) информацией.

Например,

для водителя автомобиля исходная информация – это:

• 
  профессиональные знания по управлению автомобилем и о правилах дорожного движения;
  
• 
  сведения о состоянии дороги и автомобиля перед поездкой;
  
• 
  маршрут поездки.
  

Всегда должен существовать объект управления, который может быть представителем как живой, так и неживой природы. В рассматриваемых примерах – это оркестр, ученики, компьютер, самолет, автомобиль.

Управление каким-либо объектом живой или неживой природы осуществляет человек или устройство, которые обладают исходной информацией: сведениями о существующей обстановке или ситуации, профессиональными знаниями (если это человек), сведениями о самом объекте управления и пр. Человек или устройство, получив необходимую исходную информацию, оказывает управляющее воздействие на объект управления.

Однако только исходной информации недостаточно для успешного управления. В процессе управления должна быть использована информация о фактическом состоянии объекта управления, например о текущем состоянии самого автомобиля об обстановке на дороге. Такая информация называется текущей, рабочей. Текущая информация о состоянии объекта управления должна постоянно поступать к человеку или устройству, которые управляют этим объектом. В этом случае говорят, что между ними существует обратная связь. Эта связь позволяет корректировать поведение объекта управления, то есть управлять им.

Такой процесс получил название замкнутого процесса управления и в виде схемы представлен на рисунке 5.1


Рассмотрим пример. Процесс обучения в школе построен по замкнутой схеме управления. Ученики являются объектами управления. Учитель перед началом урока обладает определенной исходной информацией: знаниями по предмету, знаниями об учениках. Эти знания позволяют ему так построить урок, чтобы ученики поняли новый материал. Применяя различные методы ведения урока, учитель оказывает на учеников управляющее воздействие. В процессе опроса учеников, что равносильно обратной связи, учитель делает вывод о том, как усвоен материал, и решает, что ему дальше делать – либо провести дополнительное разъяснение, либо дать новый материал. Он должен постоянно отслеживать текущую информацию, чтобы видеть, как реагируют ученики (объект управления) на его воздействия.

Не всегда управление осуществляется по замкнутой схеме. Например, управление потоком автомобилей и пешеходов с помощью светофора является примером незамкнутой (разомкнутой) схемы управления. Светофор не может воспринять корректирующую информацию, он выступает в роли устройства, которое только выдает управляющее воздействие. Изменение цветов светофора – управляющие сигналы. Автомобили и пешеходы выступают в качестве объектов управления.

Такой процесс получил название незамкнутого (разомкнутого) процесса управления и в виде схемы представлен на рисунке 5.2. В отличие от схемы на рисунке 5.1 в этой схеме отсутствует обратная связь – данные о состоянии объекта управления.



В зависимости от степени участия человека в процессе управления системы управления делятся на три класса: автоматические, неавтоматические и автоматизированные.

В системах автоматического управления все процессы, связанные с получением информации о состоянии управляемого объекта, обработкой этой информации, формированием управляющих сигналов и пр., осуществляются автоматически в соответствии с представленной на рис. 5.1 замкнутой схемой управления. В подобных системах не требуется непосредственное участие человека. Системы автоматического управления используются на космических спутниках, на опасном для здоровья человека производстве, в ткацкой и литейной промышленности, в хлебопекарнях, при поточном производстве, например при изготовлении микросхем, и пр.

В неавтоматических системах управления человек сам оценивает состояние объекта управления и на основе этой оценки воздействует на него. С такими системами вы сталкиваетесь постоянно в школе и дома. Дирижер управляет оркестром, исполняющим музыкальное произведение. Учитель на уроке управляет классом в процессе обучения.

В автоматизированных системах управления сбор и обработка информации, необходимой для. выработки управляющих воздействий, осуществляется автоматически, при помощи аппаратуры и компьютерной техники, а решение по управлению принимает человек. Например, рабочий металлорежущего станка производит его установку и включение, остальные процессы выполняются автоматически. Автоматизированная система продажи железнодорожных или авиационных билетов, льготных проездных билетов в метрополитене работает под управлением человека, который запрашивает у компьютера необходимую информацию и на ее основе принимает решение о продаже.

4.Представление информации. Естественные и формальные языки. Двоичное кодирование информации.

Человек старается зафиксировать информацию так, чтобы она была понятна другим. Музыкальную тему композитор может наиграть на пианино, а затем записать её в виде нот. Поэт может создать стихотворение и записать его, хореограф может создать танец и показать его исполнение, художник может создать картину. Форма представления одной и той же информации может быть различной

• 
  знаково - писменной
  
  • 
    символьной
    
  • 
    графической
    
  • 
    табличной
    
• 
  в виде жестов и сигналов
  
• 
  устной словесной
  

Независимо от формы представления и способа передачи информации, она всегда передается с помощью какого-либо языка. Это или специальный (формальный) язык (математика, физика, химия, ноты) или разговорный (естественный). Основу любого языка составляет

алфавит – набор одназначно определённых знаков (символов), из которых формируется сообщение.