A kommunikáció fogalma: információcsere egy adó és egy vevő között.
A kommunikáció feltételei:
- információs csatorna
- közös nyelv
- intelligencia
Az adat fogalma:
A számítástechnikában adatnak (angol nyelven data) nevezzük a számokkal leírható dolgokat, melyek számítástechnikai eszközökkel rögzíthetők, feldolgozhatóak, és megjeleníthetők. Az adat nagyon tág fogalom: gyakorlatilag bármilyen jel potenciálisan adatnak tekinthető. Az adat egy objektum (tetszőleges dolog, amire az adat vonatkozik), egy meghatározott változójának (tulajdonságának, attribútumának, jellemzőjének, karakterének), értéke.(karakterállapota, megvalósult formája). Egy konkrét adat tehát akkor tekinthető definiáltnak, ha meghatározzuk, hogy milyen objektum, melyik változója, milyen értéket vesz fel.
Típusai: Négyféle lehet:
- nominális adat: amelynek lehetséges értékei között csak az azonos vagy nem azonos reláció van értelmezve. (egyenlő vagy nem egyenlő) Ilyenek például a nevek, telefonszámok, színekkel jellemzett tulajdonságok.
- ordinális adat: amelynek lehetséges értékei között a kisebb v. nagyobb (<,>) reláció is megengedett az azonos nem azonos mellett. Ilyen például a rangsorban elfoglalt hely.
- intervallum skálán mért adat: amelynél fentieken kívül az összeadás és kivonás műveletét is tudjuk értelmezni, vagyis megadható, hogy mennyivel kisebb vagy nagyobb két érték egymástól, de a szorzás és osztás művelete nincs értelmezve. Ilyen például a Celsius fokokban mért hőmérséklet, mert skálájának 0 pontja önkényes. (A 40 °C-ról mondhatjuk, hogy 20 °C-kal melegebb a 20 °C-nál, de azt nem mondhatjuk, hogy kétszer melegebb.)
- arány skálán mért adatok: Amelyeknél mind a négy alapművelet értelmezve van. Például kilogrammban mért tömeg, newtonban mért erő, darabban vagy mólban mért elemszám, kelvin-ben mért hőmérséklet, méter-ben mért távolság stb.
Az adatok bevitel vagy adatgyűjtés (data capture, acquisition) után kerülhetnek be a számítástechnikai rendszerekbe, ahol aztán azok további feldolgozása vagy tárolása, végül az eredmény adatok kijelzése történik.
Adatokat lehet tárolni:
- rövid távon, például memóriában,
- hosszú távon, mint például nem felejtő memóriában, vagy adatrögzítő eszközökön (lemez, CD, DVD, stb.).
A kommunikációs rendszer:
Az információ továbbítása csak kommunikációs rendszerben történhet.
A kommunikációs rendszer fő részei (pl. telefon):
- adó (emberi agy - hang)
- - kódoló (mikrofon)
- - továbbító (elektromos vezeték)
- - dekódoló (hangszóró) - vevő (fül - emberi agy)
Az információ fogalma:
Az információ olyan jelsorozatok által hordozott hír, mely egy rendszer számára új ismeretet jelent.
Az információs rendszer:
Az egymással kapcsolatban álló információs folyamatokat együtt információs rendszernek nevezzük.
Az információs rendszerrel szemben támasztott követelmények:
- gyors és pontos kommunikáció
- nagy mennyiségű adat tárolása - gyors adatfeldolgozás
Ezen követelményeket a számítógép tökéletesen kielégíti!
Adat és információ közötti különbség:
A legalsó szint a jel, középső az adatok (összefüggőnek kell lenniük, és jelentést kell tartalmazniuk az embernek, s ha ez teljesül, akkor információ alakul ki), felső szint a tudás. Adat már csak azért sem lehet azonos az információ fogalmával, mert észleljük a jeleket, melyekből adatok lesznek. Ezeket feldolgozza a tudás és kialakul az információ. Tehát az adatok hordozzák az információtartalmat, melyet a tudás képes "megérteni". A két fogalom (adat-információ) sorrendje fel is cserélhető, hiszen ahhoz is információ kell, hogy adatokat szerezzünk be.
Információ osztályozása: (Erről csak röviden, elég!!)
Egyértelmű, általánosan elfogadott osztályozás híján csak felsorolni lehet néhány felosztási kísérletet, melyekkel különböző tudományágak művelői különböző megközelítésben megpróbálták csoportosítani a sokféle információt.
Az egyik elmélet szerint vannak szelektív és strukturális információk. A szelektív információ azt mutatja, hogy az összes fizikailag lehetséges válasz közül milyen valószínűséggel fordul elő a kiválasztott, a strukturális információ viszont csak a reális szituációk halmazát veszi figyelembe. A mutáció például jelentheti a strukturális információ csökkenését (negatív, romboló változás lépett fel), ugyanakkor a szelektív információ növekedését (teljesen váratlan változás lépett fel). Ha a környezet a mutációnak kedvező irányban változik meg, akkor mindkét információ mennyisége növekedett.
Vannak dinamikus és statikus információs struktúrák. Az első típusba azok az információs szerkezetek tartoznak, amelyek önmagukban hordozzák a jelentésüket, leggyakrabban egy bonyolult rendszer létrehozásához és működtetéséhez szükséges ismereteket, ezeknek általában nemcsak térbeli, hanem időbeli szerkezete is fontos (pl. egy tojás). A statikus információs struktúrák olyan rendezett jelsorozatok, amelyek passzívan várják, hogy a címzett rájuk találjon, és értelmet, jelentést vigyen beléjük (pl. a Hamlet).
Információ mérése:
A tudomány olyan dolgokkal szeret foglalkozni, amelyek pontosan mérhetők, így van ez az információval is. De milyen módon lehet mérni az információ sokféle megjelenési formáját osztályozhatjuk az információkat ?), milyen közös mértékegységgel fejezhetjük ki például egy műholdfelvételben, egy rózsa illatában, a Boleróban, vagy mondjuk ebben a hipertext szövegben levő információmennyiséget? Erre a kérdésre jelenleg nem tudjuk a választ, lehet, hogy nincs is megoldása.
A 20. század elején a híradástechnika fejlődése szükségessé tette az egyes csatornák teljesítőképességének összehasonlításához az információ mérését. Miután egy hírközlő eszköznek mindegy, hogy a nyertes lottószámokat közli, vagy egy földrengés hírét, ezért az információmennyiség meghatározásánál nem a hír tartalmát, hanem egy egyszerűbben kezelhető tulajdonságát, a váratlanságát vették figyelembe. Ilyen statisztikai információmennyisége mindenféle információnak van, ezért jobb híján - első megközelítésben - egyszerű kezelhetősége miatt ez a megoldás gyorsan elterjedt, sőt divatossá vált a legkülönbözőbb szakterületeken. Azóta történtek kísérletek a szemantikai és az esztétikai információmennyiség meghatározására (Markov-láncokkal, vektoros vagy n-dimenziójú szenzoros ábrázolással stb.), de ezek használható eredményekre még nem vezettek.
A váratlanság mértéke egyrészt annak a jelkészletnek a nagyságától függ, amelyből a hírt összeállították, másrészt a hír hosszától. A tizes számrendszer 10 jellel dolgozik. Ezekből 10 db egy jegyből álló hírt képezhetünk, 100 db kétjegyűt és 1000 db háromjegyűt. Ha n tagú jelkészletet választunk, akkor az m jelből álló hírek száma n-nek az m-edik hatványa. Ezek szerint a hír információtartalma a hír hosszával exponenciálisan nő. A gyakorlatban célszerűbb úgy megválasztanunk a mértékegységet, hogy ez a növekedés lineáris legyen. Ezt úgy érhetjük el, ha a lehetséges kombinációk számának a logaritmusát vesszük. Az n betűs abc-ből alkotott m jelből álló hír információmennyisége tehát: H = m log n (Hartley képlet). A matematikai információelméletben a logaritmus alapjául a kettest választották, mert a kettes számrendszer az információátvitel anyanyelve, sok információkezelő berendezés dolgozik a "van áram - nincs áram" alapelven.
A legegyszerűbb abc kétjelű (egy jellel nem lehet hírt közölni). Ha ebből egy jelet kiválasztunk, akkor megkapjuk a lehető legkisebb információs értékkel rendelkező hírt. Ez az érték: h = log 2. Ha kettesalapú logaritmust választunk, akkor ez az érték éppen 1 lesz, ezt az információmennyiséget John W. Tukey nevezte el 1 bit-nek (a "binary digit" rövidítése). Egy ötjegyű telefonszám információmennyisége ezek után 16 609 bit, egy labdarúgó mérkőzés eredménye a totóban 158 bit, a 90 számos lottóhúzás első számának információs értéke 6 492 (a másodiké már kisebb, mert csak 89 számból húzzák ki). Egy igennel vagy nemmel megválaszolható kérdésre adott válasz információmennyisége pontosan 1 bit (tehát az információ mértéke kifejezhető a kitalálásához szükséges barkochbakérdéseknek a számával is).
Hartley képlete csak akkor érvényes, ha a hírt alkotó jelek egyforma valószínűséggel fordulnak elő (ez a legritkább dolog). Arra az esetre, amikor a jelek összeállításánál "nyelvtani szabályokat" is figyelembe kell venni, 1948-ban Shannon adott egy megoldást, ahol is az információmennyiség nem a jelek számával, hanem előfordulási valószínűségükkel arányos. Ezt a képletet is tovább finomították az óta, de az alapelv, a bitekben való számolás megmaradt. Időközben egy újabb megközelítési módra is lehetőségünk nyílt: egy dolog információmennyisége annyi bit, amennyi digitális tárolóhelyre van szükségünk ahhoz, hogy számítógépben tároljuk (a számítástechnikában egy újabb mértékegységet vezettek be, 8 bitet 1 byte-nak neveznek). Egy 1964-es becslés szerint a világon nyomtatásban megjelent információk mennyisége akkor 1 trillió bit (125 terabyte) volt, 2000-re a tízszeresét jósolják információs válságok várhatók a következő évtizedekben?).
A számítógép gyakorlatilag csak két értéket ismer: 0 vagy 1. Egy ilyen elemi tárolóegység neve BIT. Egy bit értéke tehát csak 0 vagy 1 lehet. Lévén, hogy csak a kettes számrendszerben mozoghat, így csak a bitek helyi értékének figyelembevételével lehetséges nagyobb egész számot ábrázolni. Ezért 8 ilyen bitet kezel egyszerre és így már egy 0-255 -ig terjedő számot tud ábrázolni.
8 bit együtt értelmezve már elegendő pl. az ABC egy betűinek tárolására. Az így összefogott, együtt értelmezett 8 bit neve BYTE (ejtsd: bájt). Ezeket pedig úgy, mint a tizes számrendszerben szokás KILO vagy MEGA (ritkábban GIGA) előtaggal illetni, azzal a különbséggel, hogy a váltószám a kettes számrendszer miatt nem 1000 hanem 1024.
1 GB |
= |
1024 MB |
1 MB |
= |
1024 KB |
1 KB |
= |
1024 BYTE |
Tehát ha azt mondtuk, hogy 1 byte tárolóhely kell egy betű eltárolásához egy szöveges adatállományban, akkor egy 1 KB méretű szöveges állomány 1024 betűt, számot, jelet (karaktert) tartalmaz összesen (beleértve a szóköz karaktert is, hiszen annak létezését is tárolni kell).
Ez természetesen csak egy egyszerű szöveges állomány esetében igaz, hiszen egy szövegszerkesztő program számos járulékos információt is tárol az általunk begépelt szöveggel együtt egy adatállományban (pl. betűtípust, betűméretet, lapméretet, stb.) Ezek mind mind byte-ok sokaságát foglalják el az általunk begépelt szöveg mellett.