Загальна характеристика інформаційних процесів

Поняття інформації, її властивості та вимір.

1.1. Основні підходи до визначення поняття “інформація”

Термін "інформація" походить від латинського слова informatio, що означає відомості, роз'яснення, виклад.

Інформація поряд з речовиною та енергією є однією з базових сутностей світу, обов'язковим атрибутом, властивим кожному об'єкту, явищу та процесу. Незважаючи на широке поширення терміну «інформація» у всіх сферах людської діяльності, це поняття, є одним із найбільш дискусійних у науці. До теперішнього часу вже дано цілу низку його смислових визначень, які продовжують уточнювати. Розглянемо найвідоміші.

Інформація – розкрита невизначеність наших знань про щось. (Клод Шеннон)

Інформація - це позначення змісту, отриманого із зовнішнього світу в процесі нашого пристосування до нього та пристосування до нього наших почуттів (Норберт Вінер).

У різних наукових дисциплінах під інформацією розуміють:

У техніці – повідомлення, що передаються у формі знаків або сигналів;

У кібернетиці - повідомлення, отримані системою від зовнішнього світу, які застосовуються для орієнтування, активної дії, управління, т.е. з метою збереження, вдосконалення та розвитку системи;

У термодинаміці – заперечення ентропії, відображення міри хаосу у системі.

У теорії інформації – зв'язки та відносини, що усувають невизначеність у системі;

Теоретично ймовірностей – ймовірність вибору системі;

У фізіології та біокібернетиці – відображення та передача різноманітності в системі;

У філософії – відображення матерії, атрибут свідомості, інтелектуальності системи.

В побуті інформацією називають будь-які нові відомості про навколишній світ і процеси, що протікають у ньому, які: 1) представляють інтерес для людини, системи або спеціального пристрою і 2) сприймаються ними. "Інформувати" у цьому сенсі означає повідомляти щось нове, невідоме раніше. Інформацію, призначену для людини, також можна назвати знанням.

1.2. Об'єкт та суб'єкт, види інформації. Інформаційні канали, процеси, системи, ресурси та технології

Об'єктом інформаціїназивають її джерело, тобто. предмет, що вивчається, явище або процес, що є потенційним носієм деяких відомостей.

Наприклад, об'єктом інформації може бути космічне тіло, гравітація як фізичне явище, процес формування хмар у земній атмосфері, мураха, піщинка, молекула заданої речовини, електромагнітна взаємодія тіл і т.д. Зі зростанням рівня деталізації інформації загальна її кількість про об'єкт швидко зростає.

Під суб'єктом (адресатом) інформації розуміють об'єкт, який сприймає її, наприклад, будь-яка людина, організація (суспільна чи державна), співтовариство живих істот (колонія птахів, мурах) чи програмний чи автоматичний об'єкт (інтерпретатор).

Інформація по відношенню до свого адресата (Людині, системі, інтерпретатору) буває трьох типів: вхідна; вихідна; внутрішня.

Вхіднийназивають інформацію, яку розглянута система сприймає від довкілля. Вихідний називають інформацію, яку сама система видає у довкілля. Внутрішня, внутрішньосистемна інформація (по відношенню до даної системи) – інформація, яка зберігається, переробляється та використовується лише всередині системи.

Внутрішні стани і структура системи впливають визначальним чином її взаємовідносини з навколишнім середовищем – внутрішньосистемна інформація впливає вхідну і вихідну, і навіть зміну самої внутрисистемной інформації.

Інформаційними каналаминазивають органи живих істот, через які вони приймають вхідну інформацію (внутрішні канали) і видають вихідну (вихідні канали), а також побудовані на їх основі групові способи передачі інформації, наприклад, бесіда, газета, телепередача, збори учасників акціонерного товариства.

Внутрішніми інформаційними каналами людини є його органи чуття, що забезпечують: 1) зір, 2) слух, 3) нюх, 4) смак, 5) дотик. Канали перераховані в порядку зменшення кількості вхідної інформації, що отримується через них. При цьому в людини, як і інших живих істот, при пошкодженні або відсутності можливості використання будь-якого каналу (наприклад, у темряві зір виявляється марним) його функції можуть частково брати на себе інші канали – органи почуттів.

Основними за формою подання та способу її сприйняття людиною практично використовуваними видами інформації є:

1) символьна, 2) текстова, 3) графічна, 4) звукова.

Символьнаінформація є позначення як деяких спеціальних знаків, званих символами. Наприклад, знаки дорожнього руху, маркування промислових виробів та інших.

Текстова- окремий випадок символьної інформації, при якій знаки є буквами алфавіту деякої мови, а злиті записи (слова) позначають деякі матеріальні або ідеальні об'єкти. Мови, за допомогою яких подають текстову інформацію, поділяють на:

природні, якими користуються спілкування люди (наприклад, російська, англійська), і навіть на

формальні, мають спеціальне призначення, наприклад, алгоритмічні мови, необхідних написання інструкцій до роботи ЕОМ, мову математики, призначений запису її формул, ноти – мову музики, у якому наказуються дії музиканта, що грає музичному інструменті тощо.

У графічної інформації значеннєве навантаження несуть малюнки, креслення, графіки, схеми, діаграми та інші зображення. Ця інформація часто поєднується з текстовою.

Звуковаінформація передається за допомогою звуків – коливань повітряного середовища, що мають різну частоту, амплітуду (розмах) та тривалість.

Для всіх перерахованих базових видів інформації розроблено способи їх кодування, тобто. уявлення у тій чи іншій символьній формі.

Інформацію, що не надається у формалізованій символьній формі, називають образний . Це – смаки, запахи, складні чи інстинктивні відчуття, які не знаходять словесного висловлювання, картини природи тощо. Дана складова завжди в тій чи іншій мірі присутня у вихідній вхідній інформації, яку людина сприймає із зовнішнього середовища.

Носії(матеріальні засоби, що використовуються для зберігання та переробки інформації) поділяють на:

· Паперові - документи; що зберігаються у вигляді книг, атласів та іншої друкованої продукції,

· Електронні - пристрої для зберігання електронної пам'яті (дискети, диски, флеш-карти тощо),

· Матеріальні – відмінні від паперових об'єкти зовнішнього світу з нанесеною на них рельєфною, графічною та (або) текстовою інформацією (пам'ятники, дорожні покажчики, транспаранти тощо).

Інформація по відношенню до кінцевого результату при вирішенні конкретних завдань буває:

1) вихідна; 2) проміжна; 3) результуюча.

приклад 1.При визначенні площі трапеції вихідною інформацією є величини підстав і висота трапеції, що результує - величина шуканої площі, в якості проміжної інформації використовують напівсуму підстав.

Інформація за мінливістю (тимчасової чи просторової) буває: 1) постійна (не змінена); 2) змінна (змінна); 3) змішана - умовно-постійна (або умовно-змінна).

приклад 2.У відомій фізичній задачі визначення дальності польоту снаряда артилерійської зброї інформація про вугілля нахилу зброї може бути змінною, інформація про початкову швидкість вильоту снаряда - постійною, а інформація про координати мети (точності прицілювання) - умовно-постійної.

Можлива також класифікація інформації та за іншими ознаками:

По стадії використання (первинна, вторинна);

По повноті (надлишкова, достатня, недостатня);

По відношенню до мети системи (синтаксична, семантична, прагматична);

По відношенню до елементів системи (статична, динамічна);

По відношенню до території (федеральна, регіональна, місцева, змішана тощо);

доступу (відкрита або загальнодоступна, закрита або конфіденційна, змішана);

По предметної області, характером використання (статистична, комерційна, нормативна, довідкова, наукова, навчальна, методична тощо., змішана) та інші.

Інформація у філософському аспекті буває: світоглядна; естетична; релігійна; наукова; побутова; технічна; економічна; технологічна.

Інформаційними процесаминазивають зберігання, передачу та обробку інформації.

Прикладами практичної реалізації процесу зберігання інформації є:

Бібліотеки, в яких текстова інформація міститься у паперовому вигляді у книгах,

Зберігання даних, закодованих спеціальним чином, у пам'яті комп'ютера,

Запис електронної інформації на диски, флеш-картки:

Збереження зображень на фотографіях,

Внесення записів у записнику (тижневику),

Встановлення пам'ятника певній події чи людині,

Нанесення тваринами пахучих міток для позначення своєї присутності або позначки для повторного відвідування.

Приклади передачі:

Пересилання паперового листа звичайною поштою,

Передача фотографій між людьми,

Читання книги учнем,

Передача інформації з допомогою жестів, танцю.

Під обробкою розуміють зміну форми подання інформації чи виконання виходячи з її використання будь-яких действий.

Приклади обробки інформації:

Переклад книги з російської на німецьку,

Кодування букв російського алфавіту словами, що складаються з 0 та 1,

Переклад інформації з одного електронного формату подання до іншого,

Розрахунок площі трикутника за величиною його основи та висоти,

Побудова карти місцевості за зображеннями, отриманими із супутників.

Інформатика наука,вивчає структуру та загальні властивості інформації, закономірності її створення, зберігання,перетворення, передачі та використання за допомогою обчислювальних пристроїв у різних сферах людської діяльності.

Термін "інформатика" утворений з'єднанням слів "інформація" та "автоматика".

Прагнення зберігати, передавати та розвивати корисну інформацію (знання) - одна з базових рис усіх цивілізацій. Чим вище рівень розвитку суспільства, тим більший обсяг інформації необхідний кожному його члену і суспільству цілому. Для зберігання та передачі її людство виробило такі спеціальні вміння та технічні засоби, як мова, писемність, книгодрукування, телефон, радіо, кіно, телебачення. інформаційними ресурсами Наприклад: статті, документи, книжки, кінофільми, аудіозаписи та інших.

Інформаційна система- Це організаційно впорядкована сукупність документів (інформаційних товарів, ресурсів) та інфраструктури, що забезпечує роботу з ними. Прикладами інформаційних систем бібліотеки, архіви, фільмотеки, бази даних, Internet.

Мінливість - це здатність організмів набувати відмінностей від інших особин свого виду. Буває трьох видів - мутації, комбінації та модифікації.


МУТАЦІЙНА ЗМІННІСТЬ- це зміни ДНК клітини (зміна будови та кількості хромосом). Виникають під впливом ультрафіолету, радіації (рентгенівських променів) тощо. Передаються у спадок, служать матеріалом для (мутаційний процес - одна з ).



Комбінативна мінливістьвиникає при перекомбінації (перемішуванні) генів батька та матері. Джерела:
1) Кросинговер при мейозі (гомологічні хромосоми тісно зближуються та змінюються ділянками).
2) Незалежна розбіжність хромосом при мейозі.
3) Випадкове злиття гамет при заплідненні.


Приклад: у квітки нічна красуня є ген червоного кольору пелюсток А і ген білого кольору а. Організм Аа має рожевий колір пелюсток, ця ознака виникає при поєднанні (комбінації) червоного та білого гена.


МОДИФІКАЦІЙНА ЗМІННІСТЬвиникає під впливом довкілля. У спадок не передається, тому що при модифікаціях змінюється лише фенотип (ознака), а генотип не змінюється.


Приклади:
1) Можна розрізати корінь кульбаби на 2 частини та посадити їх у різні умови; виростуть різні на вигляд рослини, хоча генотип у них однаковий.
2) Якщо людина буде на сонці, то вона загорить; якщо займатиметься фізкультурою, то збільшить свої м'язи.
3) При хорошому вмісті кури збільшують несучість, корови дають більше молока.


Модифікаційна мінливість не безмежна, наприклад, біла людина ніколи не зможе засмагнути до стану негра. Межі, всередині яких можуть відбуватися модифікаційні зміни, називаються «норма реакції», вони закладені в генотипі та передаються у спадок.

1. Нижче наведено список параметрів мінливості. Всі вони, крім двох, використовуються для опису характеристик мутаційної мінливості. Знайдіть дві характеристики, які «випадають» із загального ряду, та запишіть цифри, під якими вони вказані.

2) поворот ділянки хромосоми на 180 градусів
3) зменшення числа хромосом у каріотипі
4) зміни фенотипу у межах норми реакції ознаки
5) рекомбінація генів при кросинговері

Відповідь


2. Всі наведені нижче характеристики, крім двох, використовують для опису мутаційної мінливості. Визначте дві характеристики, які «випадають» із загального списку, та запишіть у цифри, під якими вони вказані.
1) утворюється під впливом рентгенівських променів
2) має спрямовану модифікацію
3) змінюється у межах норми реакції
4) формується внаслідок порушення мейозу
5) виникає раптово в окремих особин

Відповідь


3. Всі наведені нижче характеристики, крім двох, використовуються для опису мутаційної мінливості. Знайдіть дві характеристики, які «випадають» із загального ряду, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) залежить від дії радіації
2) може проявитися при втраті кількох нуклеотидів
3) характеризується появою додаткової хромосоми
4) залежить від широти норми реакції ознаки
5) визначається поєднанням гамет при заплідненні

Відповідь


4. Усі наведені нижче процеси, крім двох, притаманні мутаційної мінливості. Знайдіть два процеси, які «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) зміна ознаки у межах норми реакції
2) успадкування аутосом
3) зміна числа хромосом у клітині
4) втрата ділянки хромосоми
5) поліплоїдія

Відповідь


5. Всі наведені нижче характеристики, крім двох, використовують для опису мутаційної мінливості. Знайдіть дві характеристики, які «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) випадкове поєднання негомологічних хромосом у мейозі
2) перенесення ділянки хромосоми на негомологічну хромосому
3) зменшення числа хромосом у каріотипі
4) зміни послідовності нуклеотидів у структурі ДНК
5) рекомбінація генів при кросинговері

Відповідь


6ф. Всі наведені нижче характеристики, крім двох, використовують для опису мутаційної мінливості. Визначте дві характеристики, які «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) збільшення числа хромосом у клітці
2) незалежне розходження хромосом у мейозі
3) кон'югація та кросинговер при редукційному розподілі
4) втрата ділянки хромосоми
5) зміна послідовності триплетів у нуклеїновій кислоті

Відповідь


Виберіть три варіанти. Мутації ведуть до зміни
1) первинної структури білка
2) етапів запліднення
3) генофонду популяції
4) норми реакції ознаки
5) послідовності фаз мітозу
6) статевого складу популяції

Відповідь


Виберіть один, найбільш правильний варіант. Пристосувальне зміна тієї чи іншої ознаки у певних генетичних межах називають
1) нормою реакції
2) співвідносною мінливістю
3) мутацією
4) комбінативною мінливістю

Відповідь


Виберіть один, найбільш правильний варіант. Норма реакції ознаки
1) передається у спадок
2) залежить від навколишнього середовища
3) формується в онтогенезі
4) залежить від кількості хромосом

Відповідь


1. Встановіть відповідність між ознакою та видом мінливості, в результаті якої він виникає: 1) комбінативна, 2) модифікаційна
А) поява зеленого забарвлення тіла у евгени на світлі
Б) поєднання генів батьків
В) потемніння шкіри у людини при дії ультрафіолетових променів
Г) накопичення підшкірного жиру у ведмедів при надмірному харчуванні
Д) народження в сім'ї дітей з карими та блакитними очима у співвідношенні 1:1
Е) поява у здорових батьків дітей, хворих на гемофілію

Відповідь


2. Встановіть відповідність між прикладами та формами мінливості: 1) комбінативна, 2) модифікаційна. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) зміна забарвлення вовни у зайця-біляка залежно від температури
Б) різниця у вазі у бичків одного отелу, що містяться в різних умовах
В) поява зморшкуватого насіння у гороху при схрещуванні рослин з гладким насінням
Г) наявність листя різної довжини однією рослині
Д) народження у здорових батьків дитини-дальтоніка

Відповідь


Встановіть відповідність між характеристикою та видом мінливості: 1) мутаційна; 2) комбінативна
А) виникає при дії радіації
Б) формується при злитті гамет
В) обумовлена ​​незалежною розбіжністю пар хромосом
Г) обумовлена ​​обміном генами між гомологічними хромосомами
Д) пов'язана зі збільшенням числа хромосом у каріотипі

Відповідь


1. Нижче наведено список параметрів мінливості. Усі вони, крім двох, використовують для опису характеристик комбінативної мінливості. Знайдіть дві характеристики, які «випадають» із загального ряду, та запишіть у таблицю цифри, під якими вони вказані.
1) виникнення при дії радіації
2) випадкове поєднання негомологічних хромосом у мейозі
3) випадкове поєднання гамет при заплідненні

5) зміна послідовності нуклеотидів в іРНК

Відповідь


2. Наведені нижче характеристики, крім двох, використовуються для опису причин комбінативної мінливості. Визначте ці дві характеристики, які випадають із загального списку, запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) випадкова зустріч гамет при заплідненні
2) спіралізація хромосом
3) реплікація ДНК в інтерфазі
4) рекомбінація генів при кросинговері
5) незалежне розходження хромосом у мейозі

Відповідь


3. Всі наведені нижче характеристики, крім двох, використовують для опису комбінативної мінливості. Знайдіть дві характеристики, які «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) випадкове поєднання негомологічних хромосом у гаметі
2) зміна послідовності нуклеотидів у ДНК
3) випадкова зустріч гамет при заплідненні
4) рекомбінація генів при кросинговері
5) адекватність фенотипічних змін умов середовища

Відповідь


4. Всі наведені нижче характеристики, крім двох, використовують для опису комбінативної мінливості. Визначте дві характеристики, які «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) поєднання генів при утворенні гамет
2) формування генотипу при заплідненні
3) поява у потомства поєднань ознак, які відсутні у батьків
4) зміна ДНК у мітохондріях яйцеклітини
5) випадання амінокислоти та зміна структури білка

Відповідь


5. Усі наведені нижче приклади, крім двох, характеризують комбінативну мінливість. Визначте два приклади, які «випадають» із загального списку, та запишіть у таблицю цифри, під якими вони вказані.
1) поєднання у потомства ознак обох батьків
2) поява у здорових батьків дитини, хворої на гемофілію
3) поява зеленого забарвлення тіла у евгени на світлі
4) народження блакитноокої дитини у карооких батьків
5) потемніння шкіри у людини при дії ультрафіолетових променів

Відповідь


1. Проаналізуйте таблицю. Для кожного осередку, позначеного літерами, виберіть відповідний термін із запропонованого списку.
1. соматична
2. неспадкова
3. народження нащадків з новим фенотипом внаслідок рекомбінації генів внаслідок кросинговеру
4. різна маса тіла бичків одного приплоду
5. мутаційна
6. спадкова

Відповідь



2. Проаналізуйте таблицю. Для кожного осередку, позначеного літерами, виберіть відповідний термін із запропонованого списку.
1) соматична
2) спадкова
3) народження особини з редукованими крилами у батьківських організмів дрозофіли
4) різні форми листової пластинки у стрілоліста
5) мутаційна
6) неспадкова

Відповідь



3. Проаналізуйте таблицю. Для кожного осередку, позначеного літерами, виберіть відповідний термін із запропонованого списку.
1) модифікаційна
2) генна
3) зміна забарвлення вовни у зайця-біляка залежно від пори року
4) спадкова
5) комбінативна
6) хромосомна
7) народження безкрилої особини дрозофіли у крилатих батьківських організмів
8) неспадкова

Відповідь



Проаналізуйте таблицю "Види мінливості". Для кожного осередку, позначеного буквою, виберіть відповідне поняття або відповідний приклад із запропонованого списку.
1) лише генотипу
2) генотипу та фенотипу
3) мутаційна
4) неспадкова
5) фенотипічна
6) поява квітки з п'ятьма пелюстками у бузку
7) поява густого підшерстка у лисиці взимку
8) народження дитини із синдромом Дауна

Відповідь


Виберіть один, найбільш правильний варіант. Причиною комбінативної мінливості може бути
1) зміна генів при реплікації ДНК
2) хромосомна мутація
3) матричний синтез ДНК
4) випадкова зустріч гамет при заплідненні

Відповідь


Виберіть один, найбільш правильний варіант. Зміна несучості курей у певних межах, що залежать від умов утримання, раціону годівлі – це прояв
1) мутаційної мінливості
2) адаптації
3) норми реакції ознаки
4) саморегуляції

Відповідь


Виберіть два правильні твердження та запишіть у таблиці цифри, під якими вони вказані.
1) Форма спадкової мінливості, обумовлена ​​випадковим поєднанням гамет, називається – комбінативна мінливість.
2) Фенотипова мінливість пов'язана із змінами генотипу.
3) Спадкова мінливість пов'язана із змінами генотипу.
4) Модифікація – це спонтанно виникає природна чи штучно викликана зміна генетичного матеріалу.

Відповідь


Встановіть відповідність між ознаками організмів та діапазонами їхньої норми реакції: 1) вузька норма реакції, 2) широка норма реакції. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) маса тіла великої рогатої худоби
Б) розмір очного яблука у людини
В) кількість хребців у шийному відділі хребта ссавців
Г) густота вовни ссавців
Д) розмір та форма квітки рослин
Е) несучість курей

Відповідь


Встановіть відповідність між прикладами та видами мінливості: 1) комбінативна, 2) модифікаційна, 3) мутаційна. Запишіть цифри 1-3 у порядку, що відповідає буквам.
А) народження праворукої дитини у ліворуких батьків
Б) зміна забарвлення вовни у горностаєвого кролика
В) утворення зеленого гладкого і жовтого зморшкуватого насіння у гороху
Г) народження блакитноокої дитини у карооких батьків
Д) народження гладкошерстого потомства у морських свинок з волохатою вовною
Е) поява квітки з п'ятьма пелюстками у бузку

Відповідь

© Д.В.Поздняков, 2009-2019

Інформація(від латів. informatio, роз'яснення, виклад, поінформованість) - відомості про що-небудь, незалежно від форми їх подання.

Нині немає єдиного визначення інформації як наукового терміна. З погляду різних галузей знання це поняття описується своїм специфічним набором ознак. Наприклад, поняття «інформація» є базовим у курсі інформатики, і неможливо дати його визначення через інші, більш «прості» поняття (так само, в геометрії, наприклад, неможливо виразити зміст базових понять «точка», «промінь», «площина») через простіші поняття). p align="justify"> Зміст основних, базових понять в будь-якій науці має бути пояснено на прикладах або виявлено шляхом їх зіставлення зі змістом інших понять. Що стосується поняттям «інформація» проблема визначення ще складніша, оскільки є загальнонауковим поняттям. Дане поняття використовується в різних науках (інформатиці, кібернетиці, біології, фізиці та ін.), причому у кожній науці поняття «інформація» пов'язане з різними системами понять.

Історія поняття

Слово «інформація» походить від латів. informatio, що у перекладі означає зведення, роз'яснення, ознайомлення. Поняття інформації розглядалося ще античними філософами.

До початку промислової революції визначення суті інформації залишалося прерогативою переважно філософів. У XX столітті питаннями теорії інформації почали займатися кібернетика та інформатика.

Класифікація інформації

Інформацію можна розділити на види за різними критеріями:

по способу сприйняття:

по формі подання:

по призначенню:

по значенням:

  • Актуальна – інформація, цінна в даний момент часу.
  • Достовірна – інформація, отримана без спотворень.
  • Зрозуміла - інформація, виражена мовою, зрозумілою тому, кому вона призначена.
  • Повна - інформація, достатня прийняття правильного рішення чи розуміння.
  • Корисна - корисність інформації визначається суб'єктом, який отримав інформацію залежно від обсягу можливостей її використання.

по істинності:

Значення терміна у різних галузях знання

Філософія

Традиціоналізм суб'єктивного постійно домінував у ранніх філософських визначеннях інформації, як категорії, поняття, властивості матеріального світу. Інформація існує незалежно від нашої свідомості, і може відображатись у нашому сприйнятті лише як результат взаємодії: відображення, читання, отримання у вигляді сигналу, стимулу. Інформація нематеріальна, як і властивості матерії. Інформація стоїть у ряду: матерія, простір, час, системність, функція, та ін. Інформація - властивість матерії і відбиває її властивості (стан чи здатність взаємодії) і кількість (захід) шляхом взаємодії.

З матеріального погляду інформація - це порядок прямування об'єктів матеріального світу. Наприклад, порядок проходження літер на аркуші паперу за певними правилами є письмовою інформацією. Порядок проходження різнокольорових точок на аркуші паперу за певними правилами є графічною інформацією. Порядок проходження музичних нот є музичною інформацією. Порядок проходження генів у ДНК є спадковою інформацією. Порядок проходження бітів в ЕОМ є комп'ютерною інформацією і т. д. і т. п. Для здійснення інформаційного обміну потрібна наявність необхідних та достатніх умов.

Необхідні умови:

  1. Наявність щонайменше двох різних об'єктів матеріального чи нематеріального світу.
  2. Наявність у об'єктів загальної властивості, що дозволяє ідентифікувати об'єкти як носій інформації.
  3. Наявність в об'єктів специфічної якості, що дозволяє розрізняти об'єкти друг від друга.
  4. Наявність якості простору, що дозволяє визначити порядок прямування об'єктів. Наприклад, розташування письмової інформації на папері - це специфічна властивість паперу, що дозволяє розташовувати букви зліва направо та зверху донизу.

Достатня умова одна:

Наявність суб'єкта, здатного розпізнавати інформацію. Це і людське суспільство, суспільства тварин, роботів тощо.

Різні об'єкти (літери, символи, картинки, звуки, слова, речення, ноти тощо) взяті по одному разу утворюють базис інформації. Інформаційне повідомлення будується шляхом вибору з базису копій об'єктів та розташування цих об'єктів у просторі у визначеному порядку. Довжина інформаційного повідомлення визначається як кількість копій об'єктів базису та завжди виражається цілим числом. Необхідно розрізняти довжину інформаційного повідомлення, яке завжди вимірюється цілим числом, та кількість знань, що міститься в інформаційному повідомленні, яке вимірюється у невідомій одиниці виміру.

З математичної погляду інформація - це послідовність цілих чисел, які записані у вектор. Числа – це номер об'єкта у базисі інформації. Вектор називається інваріантом інформації, оскільки він залежить від фізичної природи об'єктів базису. Те саме інформаційне повідомлення може бути виражене літерами, словами, пропозиціями, файлами, картинками, нотами, піснями, відеокліпами, будь-якою комбінацією всіх раніше названих. Чим би ми не висловлювали інформацію – змінюється лише базис, а не інваріант.

В інформатиці

Предметом вивчення науки інформатика є саме дані: методи їх створення, зберігання, обробки та передачі. А сама інформація, зафіксована в даних, її змістовний зміст цікаві користувачам інформаційних систем, які є фахівцями різних наук та галузей діяльності: медика цікавить медична інформація, геолога – геологічна, підприємця – комерційна тощо (у тому числі фахівця з інформатики цікавить інформація з питань роботи з даними).

Системологія

Робота з інформацією пов'язана з перетвореннями та завжди підтверджує її матеріальну природу:

  • запис - формування структури матерії та модуляції потоків шляхом взаємодії інструменту з носієм;
  • зберігання - стабільність структури (квазістатика) та модуляції (квазідинаміка);
  • читання (вивчення) - взаємодія зонда (інструменту, перетворювача, детектора) із субстратом чи потоком матерії.

Системологія розглядає інформацію через зв'язок коїться з іншими підставами: I=S/F, де: I - інформація; S – системність світобудови; F – функціональний зв'язок; M – матерія; v – (v підкреслене) знак великого об'єднання (системності, єдності підстав); R – простір; T – Час.

У фізиці

Об'єкти матеріального світу перебувають у стані безперервної зміни, що характеризується обміном енергією об'єкта із довкіллям. Зміна стану одного об'єкта завжди призводить до зміни стану іншого об'єкта навколишнього середовища. Це незалежно від того, як, які саме стану та яких саме об'єктів змінилися, може розглядатися як передача сигналу від одного об'єкта іншому. Зміна стану об'єкта під час передачі йому сигналу називається реєстрацією сигналу.

Сигнал або послідовність сигналів утворюють повідомлення, яке може бути сприйняте одержувачем у тому чи іншому вигляді, а також у тому чи іншому обсязі. Інформація у фізиці є термін, який якісно узагальнює поняття «сигнал» та «повідомлення». Якщо сигнали та повідомлення можна обчислювати кількісно, ​​то можна сказати, що сигнали та повідомлення є одиницями вимірювання обсягу інформації.

Одне й те повідомлення (сигнал) різними системами інтерпретується по-своєму. Наприклад, послідовно довгий і два короткі звукові (а тим більше символьне кодування -..) сигналу в термінології абетки Морзе - це буква Д (або D), в термінології БІОС від фірми AWARD - несправність відеокарти.

У математиці

У математиці теорія інформації (математична теорія зв'язку) - розділ прикладної математики, що визначає поняття інформації, її властивості та встановлює граничні співвідношення для систем передачі даних. Основні розділи теорії інформації - кодування джерела (що стискає кодування) та канальне (перешкодостійке) кодування. Математика є більшою ніж науковою дисципліною. Вона створює єдину мову усієї Науки.

Предметом досліджень математики є абстрактні об'єкти: число, функція, вектор, безліч та інші. При цьому більшість з них вводиться аксиоматично (аксіома), тобто без будь-якого зв'язку з іншими поняттями і без будь-якого визначення.

Інформація не входить до предметів дослідження математики. Проте слово «інформація» вживається в математичних термінах - власна інформація та взаємна інформація, що належать до абстрактної (математичної) частини теорії інформації. Проте, у математичної теорії поняття «інформація» пов'язані з виключно абстрактними об'єктами - випадковими величинами, тоді як і сучасної теорії інформації це поняття розглядається значно ширше - як властивість матеріальних об'єктів.

Зв'язок між двома однаковими термінами безсумнівна. Саме математичний апарат випадкових чисел використав автор теорії інформації Клод Шеннон. Сам він має на увазі під терміном «інформація» щось фундаментальне (нередуковане). Теоретично Шеннона інтуїтивно вважається, що інформація має зміст. Інформація зменшує загальну невизначеність та інформаційну ентропію. Кількість інформації доступна виміру. Однак він застерігає дослідників від механічного перенесення понять з його теорії до інших галузей науки.

«Пошук шляхів застосування теорії інформації в інших сферах науки не зводиться до тривіального перенесення термінів з однієї галузі науки в іншу. Цей пошук здійснюється у тривалому процесі висування нових гіпотез та їх експериментальної перевірки.» К. Шеннон.

У юриспруденції

Правове визначення поняття «інформація» дано у федеральному законі від 27 липня 2006 року № 149-ФЗ «Про інформацію, інформаційні технології та захист інформації» (Стаття 2): «інформація - відомості (повідомлення, дані) незалежно від форми їх подання» .

Федеральний закон № 149-ФЗ визначає та закріплює права на захист інформації та інформаційну безпеку громадян та організацій в ЕОМ та в інформаційних системах, а також питання інформаційної безпеки громадян, організацій, суспільства та держави.

Теоретично управління

Теоретично управління (кібернетиці), предметом дослідження якої є основні закони управління, тобто розвитку систем управління, інформацією називаються повідомлення, одержувані системою із зовнішнього світу при адаптивному управлінні (пристосуванні, самозбереженні системи управління).

Засновник кібернетики Норберт Вінер говорив про інформацію так:

"Інформація – це не матерія і не енергія, інформація – це інформація". Але основне визначення інформації, яке він дав у кількох своїх книгах, таке: інформація - це позначення змісту, отримане нами із зовнішнього світу в процесі пристосування до нього нас та наших почуттів.

- Н. ВінерКібернетика, або управління та зв'язок у тваринному та машині; або Кібернетика та суспільство

Ця думка Вінера дає пряме вказівку на об'єктивність інформації, тобто її існування у природі незалежно від свідомості (сприйняття) людини.

Об'єктивну інформацію сучасна кібернетика визначає як об'єктивне властивість матеріальних об'єктів і явищ породжувати різноманіття станів, які у вигляді фундаментальних взаємодій матерії передаються від одного об'єкта (процесу) іншому, і відбиваються у його структурі.

Матеріальна система в кібернетиці сприймається як безліч об'єктів, які власними силами можуть у різних станах, але стан кожного їх визначається станами інших об'єктів системи. У природі безліч станів системи є інформацією, самі стани є первинний код, або код джерела. Таким чином кожна матеріальна система є джерелом інформації.

Суб'єктивну (семантичну) інформацію кібернетика визначає як зміст чи зміст повідомлення. (Див. там же) Інформація - це характеристика об'єкта.

Дезінформація

Дезінформацією (також дезінформуванням) називається один із способів маніпулювання інформацією, як то введення будь-кого в оману шляхом надання неповної інформації або повної, але вже не потрібної інформації, або повної, але не в потрібній області, спотворення контексту, спотворення частини інформації.

Мета такого впливу завжди одна – опонент повинен вчинити так, як це необхідно маніпулятору. Вчинок об'єкта, проти якого спрямована дезінформація, може полягати у прийнятті потрібного маніпулятора рішення або відмовитися від прийняття невигідного для маніпулятора рішення. Але в будь-якому випадку кінцева мета - це дія, яка буде вжита.

Мінливість – це індивідуальних відмінностей. На основі мінливості організмів з'являється генетична різноманітність форм, які в результаті дії природного відбору перетворюються на нові підвиди та види. Розрізняють мінливість модифікаційну, або фенотипічну, мутаційну, або генотипічну.

ТАБЛИЦЯ Порівняльна характеристика форм мінливості (Т.Л. Богданова. Біологія. Завдання та вправи. Посібник для вступників до ВНЗ. М., 1991)

Форми мінливості Причини появи Значення Приклади
Неспадкова модифікаційна (фенотипічна) Зміна умов середовища, у результаті організм змінюється у межах норми реакції, заданої генотипом Адаптація - пристосування до даних умов середовища, виживання, збереження потомства Білокачанна капуста в умовах жаркого клімату не утворює качана. Породи коней та корів, завезених у гори, стають низькорослими

Мутаційна
Вплив зовнішніх та внутрішніх мутагенних факторів, внаслідок чого відбувається зміна в генах та хромосомах Матеріал для природного та штучного відбору, так як мутації можуть бути корисні, шкідливі та байдужі, домінантні та рецесивні Поява поліплоїдних форм у популяції рослин або у деяких тварин (комах, риб) призводить до їх репродуктивної ізоляції та утворення нових видів, пологів – мікроеволюції.
Спадкова (генотипічна)
Комбінатна
Виникає стихійно у межах популяції при схрещуванні, коли в нащадків з'являються нові комбінації генів Поширення у популяції нових спадкових змін, які є матеріалом для відбору Поява рожевих квіток при схрещуванні білоквіткової та червоноквіткової примул. При схрещуванні білого та сірого кроликів може з'явитися чорне потомство
Спадкова (генотипічна)
Співвідносна (корелятивна)
Виникає в результаті властивості генів впливати на формування не однієї, а двох і більше ознак Постійність взаємопов'язаних ознак, цілісність організму як системи Довгоногі тварини мають довгу шию. У столових сортів буряків узгоджено змінюється забарвлення коренеплоду, черешків та жилок листа.

Модифікаційна мінливість

Модифікаційна мінливість не викликає змін генотипу, вона пов'язана з реакцією даного, того самого генотипу на зміну зовнішнього середовища: в оптимальних умовах виявляється максимум можливостей, властивих даному генотипу. Так, продуктивність безпородних тварин в умовах покращеного утримання та догляду підвищується (надої молока, нагул м'яса). І тут всі особини з однаковим генотипом відповідають зовнішні умови однаково (Ч. Дарвін цей тип мінливості назвав певної мінливістю). Однак інша ознака - жирність молока - слабко схильний до змін умов середовища, а масть тварини - ще більш стійка ознака. Модифікаційна мінливість зазвичай коливається у межах. Ступінь варіювання ознаки в організму, тобто межі модифікаційної мінливості, називається нормою реакції.

Широка норма реакції властива таким ознакам, як удої молока, розміри листя, забарвлення деяких метеликів; вузька норма реакції - жирності молока, несучості у курей, інтенсивності забарвлення віночків у квіток та ін.

Фенотип формується в результаті взаємодій генотипу та факторів середовища. Фенотипові ознаки не передаються від батьків нащадкам, успадковується лише норма реакції, т. е. характер реагування зміну оточуючих умов. У гетерозиготних організмів за зміни умов середовища можна викликати різні прояви даної ознаки.

Властивості модифікацій: 1) неуспадкованість; 2) груповий характер змін; 3) співвідношення змін дії певного фактора середовища; 4) обумовленість меж мінливості генотипом.

Генотипова мінливість

Генотипова мінливість поділяється на мутаційну та комбінативну. Мутаціями називаються стрибкоподібні та стійкі зміни одиниць спадковості – генів, що тягнуть за собою зміни спадкових ознак. Термін "мутація" був вперше введений де Фрізом. Мутації обов'язково викликають зміни генотипу, які успадковуються потомством і пов'язані з схрещуванням і рекомбінацією генів.

Класифікація мутацій. Мутації можна об'єднувати, групи – класифікувати за характером прояви, за місцем чи, за рівнем їх виникнення.

Мутації характером прояви бувають домінантними і рецесивними. Мутації часто знижують життєздатність чи плодючість. Мутації, що різко знижують життєздатність, частково або повністю зупиняють розвиток, називають напівлетальними, а несумісні з життям – летальними. Мутації поділяють за місцем їх виникнення. Мутація, що виникла у статевих клітинах, не впливає на ознаки даного організму, а проявляється лише у наступному поколінні. Такі мутації називають генеративними. Якщо змінюються гени в соматичних клітинах, такі мутації виявляються в даного організму і передаються потомству при статевому розмноженні. Але при безстатевому розмноженні, якщо організм розвивається з клітини або групи клітин, що мають ген, що змінився - мутував, мутації можуть передаватися потомству. Такі мутації називають соматичними.

Мутації класифікують за рівнем їхнього виникнення. Існують хромосомні та генні мутації. До мутацій відноситься також зміна каріотипу (зміна числа хромосом). Відповідно до цього у рослин розрізняють триплоїди (Зп), тетраплоїди (4п) і т. д. У рослинництві відомо більше 500 поліплоїдів (цукровий буряк, виноград, гречка, м'ята, редиска, цибуля та ін.). Всі вони виділяються великою вегетативною масою та мають велику господарську цінність.

Велике різноманіття поліплоїдів спостерігається в квітникарстві: якщо одна вихідна форма в гаплоїдному наборі мала 9 хромосом, то рослини цього виду, що культивуються, можуть мати 18, 36, 54 і до 198 хромосом. Поліплоїди отримують в результаті впливу на рослини температури, іонізуючої радіації, хімічних речовин (колхіцин), які руйнують веретено поділу клітини. У таких рослин гамети диплоїдні, а при злитті з гаплоїдними статевими клітинами партнера в зиготі виникає триплоїдний набір хромосом (2п + п = Зп). Такі триплоїди не утворюють насіння, вони безплідні, але високоврожайні. Парні поліплоїди утворюють насіння.

Гетероплоїдія – зміна числа Хромосом, не кратна гаплоїдному набору. При цьому набір хромосом у клітині може бути збільшений на одну, дві, три хромосоми (2п + 1; 2п + 2; 2п + 3) або зменшений на одну хромосому (2л-1). Наприклад, у людини з синдромом Дауна виявляється одна зайва хромосома по 21-й парі і каріотип такої людини становить 47 хромосом. Ці та інші подібні відхилення числових відносин у каріотипі людини супроводжуються розладом здоров'я, порушенням психіки та статури, зниженням життєздатності та ін.

Хромосомні мутації пов'язані із зміною структури хромосом. Існують такі види перебудов хромосом: відрив різних ділянок хромосоми, подвоєння окремих фрагментів, поворот ділянки хромосоми на 180 ° або приєднання окремої ділянки хромосоми до іншої хромосоми. Подібна зміна спричиняє порушення функції генів у хромосомі та спадкових властивостей організму, а іноді і його загибель.

Генні мутації торкаються структури самого гена і спричиняють зміну властивостей організму (гемофілія, дальтонізм, альбінізм, забарвлення віночків квіток тощо). Генні мутації виникають як у соматичних, так і у статевих клітинах. Вони можуть бути домінантними та рецесивними. Перші проявляються як у гомозигот, так і. у гетерозигот, другі – тільки у гомозигот. У рослин соматичні генні мутації, що виникли, зберігаються при вегетативному розмноженні. Мутації у статевих клітинах успадковуються при насіннєвому розмноженні рослин та при статевому розмноженні тварин. Одні мутації чинять на організм позитивну дію, інші байдужі, а треті шкідливі, викликаючи або загибель організму, або ослаблення його життєздатності (наприклад, серповидноклітинна анемія, гемофілія у людини).

При виведенні нових сортів рослин і штамів мікроорганізмів використовують індуковані мутації, що штучно викликаються тими чи іншими мутагенними факторами (рентгенівські або ультрафіолетові промені, хімічні речовини). Потім проводять відбір отриманих мутантів, зберігаючи найпродуктивніші. У нашій країні цими методами одержано багато господарсько перспективних сортів рослин: неполеглі пшениці з великим колосом, стійкі до захворювань; високоврожайні томати; бавовник з великими коробочками та ін.

Властивості мутацій:

1. Мутації виникають раптово, стрибкоподібно.
2. Мутації спадкові, т. е. стійко передаються з покоління до покоління.
3. Мутації ненаправденны – мутувати може будь-який локус, викликаючи зміни як незначних, і життєво важливих ознак.
4. Одні й самі мутації можуть виникати повторно.
5. За своїм проявом мутації можуть бути корисними та шкідливими, домінантними та рецесивними.

Здатність до мутування - одна з властивостей гена. Кожна окрема мутація викликається якоюсь причиною, але здебільшого ці причини невідомі. Мутації пов'язані із змінами у зовнішньому середовищі. Це переконливо доводиться тим, що шляхом впливу зовнішніми факторами вдається різко підвищити їхню кількість.

Комбінативна мінливість

Комбінативна спадкова мінливість виникає в результаті обміну гомологічними ділянками гомологічних хромосом у процесі мейозу, а також як наслідок незалежної розбіжності хромосом при мейозі та випадкового їх поєднання при схрещуванні. Мінливість може бути обумовлена ​​не тільки мутаціями, а й поєднаннями окремих генів та хромосом, нова комбінація яких при розмноженні призводить до зміни певних ознак та властивостей організму. Такий тип мінливості називають комбінативною спадковою мінливістю. Нові комбінації генів виникають: 1) при кросинговері, під час профази першого мейотичного поділу; 2) під час незалежного розходження гомологічних хромосом в анафазі першого мейотичного поділу; 3) під час незалежного розбіжності дочірніх хромосом в анафазі другого мейотичного поділу та 4) при злитті різних статевих клітин. Поєднання в зиготі рекомбінованих генів може призвести до поєднання ознак різних порід та сортів.

У селекції важливе значення має закон гомблогічних рядів спадкової мінливості, сформульований радянським ученим М. І. Вавіловим. Він говорить: усередині різних видів та пологів, генетично близьких (тобто мають єдине походження), спостерігаються подібні ряди спадкової мінливості. Такий характер мінливості виявлено у багатьох злаків (рис, пшениця, овес, просо та ін), у яких подібно варіюють забарвлення та консистенція зерна, холодостійкість та інші якості. Знаючи характер спадкових змін в одних сортів, можна передбачати подібні зміни у родинних видів і, впливаючи на них мутагенами, викликати у них подібні корисні зміни, що значно полегшує набуття господарсько цінних форм. Відомі багато прикладів гомологічної мінливості і в людини; наприклад, альбінізм (дефект синтезу клітинами барвника) виявлений у європейців, негрів та індіанців; серед ссавців – у гризунів, хижих, приматів; малорослі темношкірі люди – пігмеї – зустрічаються у тропічних лісах екваторіальної Африки, на Філіппінських островах та у джунглях півострова Малаккі; деякі спадкові дефекти і потворності, властиві людині, відзначені і тварин. Таких тварин використовують як модель вивчення аналогічних дефектів в людини. Наприклад, катаракта очі буває у миші, щура, собаки, коня; гемофілія – у миші та кішки, діабет – у щура; уроджена глухота – у морської свинки, миші, собаки; заяча губа – у миші, собаки, свині тощо. буд. Ці спадкові дефекти – переконливе підтвердження закону гомологічних рядів спадкової мінливості М. І. Вавілова.

Таблиця. Порівняльна характеристика форм мінливості (Т.Л. Богданова. Біологія. Завдання та вправи. Посібник для вступників до ВНЗ. М., 1991)

Характеристика Модифікаційна мінливість Мутаційна мінливість
Об'єкт зміни Фенотип у межах норми реакції Генотип
Відбираючий фактор Зміна умов навколишнього
середи
Зміна умов довкілля
Успадкування при
знаків
Не успадковуються успадковуються
Схильність до змін хромосом Не піддаються Зазнають при хромосомній мутації
Схильність до змін молекул ДНК Не піддаються Зазнають у разі
генної мутації
Значення для особи Підвищує або
знижує життєздатність. продуктивність, адаптацію
Корисні зміни
призводять до перемоги у боротьбі за існування,
шкідливі – до загибелі
Значення для виду Сприяє
виживання
Приводить до утворення нових популяцій, видів тощо в результаті дивергенції
Роль у еволюції Пристосування
організмів до умов середовища
Матеріал для природного відбору
Форма мінливості Певна
(групова)
Невизначена (індивідуальна), комбінативна
Підпорядкованість закономірності Статистична
закономірність
варіаційних рядів
Закон гомологічних
рядів спадкової мінливості

Інформація(від латів. informatio, роз'яснення, виклад, поінформованість) - відомості про щось, незалежно від форми їх подання.

Слово «інформація» походить від латів. informatio, що у перекладі означає зведення, роз'яснення, ознайомлення. Поняття інформації розглядалося ще античними філософами. До початку промислової революції визначення суті інформації залишалося прерогативою переважно філософів. У XX столітті питаннями теорії інформації почали займатися кібернетика та інформатика.

Сучасне наукове уявлення про інформацію дуже точно сформулював Норберт Вінер, батько кібернетики. Інформація - це позначення змісту, отриманого із зовнішнього світу у процесі нашого пристосування до нього та пристосування до нього наших почуттів.

Клод Шеннон, американський вчений, який заклав основи теорії інформації - науки, що вивчає процеси, пов'язані з передачею, прийомом, перетворенням та зберіганням інформації, - розглядає інформацію як зняту невизначеність наших знань про щось.

ГОСТ Р 50922-96: Інформація - відомості про осіб, предмети, факти, події, явища та процеси незалежно від форми їх подання.

ФЗ РФ від 27 липня 2006 р. N 149-ФЗ: інформація - відомості (повідомлення, дані) незалежно від форми їх подання;

Не формулюючи зараз чіткого визначення інформації, спробуємо розкрити її сутність, описавши ті властивості інформації, до усвідомлення та використання яких людство у своєму розвитку підійшло.

Поняття інформації є найскладнішим розуміння і зазвичай у вступних курсах інформатики не визначається, приймається як вихідне базове поняття, розуміється інтуїтивно. Часто це поняття ототожнюється неправильно з поняттям "повідомлення".

Поняття "інформація" має різні трактування у різних предметних галузях. Наприклад, інформація може розумітися як:

абстракція, абстрактна модель аналізованої системи (в математиці);

Сигнали для управління, пристосування системи, що розглядається (в кібернетиці);

міра хаосу в системі (в термодинаміці);

Ймовірність вибору в системі (теоретично ймовірностей);

міра різноманітності в аналізованої системі (у біології) та інших.

Інформація – це деяка впорядкована послідовність повідомлень, що відображають, передають та збільшують наші знання.

Інформація актуалізується за допомогою різноманітних форм повідомлень – певного виду сигналів, символів.

Інформація стосовно джерела або приймача буває трьох типів: вхідна, вихідна та внутрішня.

Інформація стосовно кінцевого результату буває вихідна, проміжна і результуюча.

Інформація щодо її мінливості буває постійна, змінна та змішана.

Інформація щодо стадії її використання буває первинна та вторинна.

Інформація щодо її повноти буває надмірна, достатня та недостатня.

Інформація щодо доступу до неї буває відкрита та закрита.

Є інші типи класифікації інформації.

приклад. У філософському аспекті інформація поділяється на світоглядну, естетичну, релігійну, наукову, побутову, технічну, економічну, технологічну.

Основні властивості інформації:

Повнота;

Актуальність;

Адекватність;

Зрозумілість;

Достовірність;

Масовість;

Стійкість;

Цінність та ін.

Інформація – зміст повідомлення, повідомлення – форма інформації.