Informationen zu Wildtieren, Gesellschaft und Technologie. Informationsprozesse in der Natur Welche Informationsprozesse in der Natur ablaufen

Wie wird es in der Gesellschaft repräsentiert? Was ist mit der Technologie? All diese Fragen können im Rahmen dieses Artikels beantwortet werden.

Bedeutung von Informationen

Der Empfang und die Umwandlung von Daten ist für das Leben eines beliebigen Organismus notwendig. Selbst die einfachsten einzelligen Organismen können darauf nicht verzichten. Daher sammeln sie Daten über die Temperatur und die chemische Zusammensetzung der Umgebung, um die für ihre Existenz am besten geeigneten Bedingungen auszuwählen. Darüber hinaus können Lebewesen die von ihnen empfangenen Informationen nicht nur wahrnehmen Umfeld Dank der Sinne, aber auch um es auszutauschen. Dies gilt uneingeschränkt für den Menschen. Um Daten zu empfangen, werden also die Sinne genutzt, von denen es fünf gibt, und der Austausch erfolgt über Sprachen (Gesten, natürlich, formal).

Informationsprozesse

Sie können nicht nur in der belebten Natur (zwischen Menschen und insbesondere in der Gesellschaft) durchgeführt werden. So hat die Menschheit verschiedene Geräte geschaffen – Automaten. Ihre Arbeit ist eng mit den Prozessen des Empfangens, Lagerns usw. verbunden. Beispielsweise gibt es ein automatisches Gerät wie einen Thermostat. Er arbeitet mit Informationen über die Raumtemperatur. Abhängig vom von der Person eingestellten Temperaturregime und der aktuellen Situation kann sie die Heizgeräte ein- und ausschalten. Es gibt drei Arten von Informationsprozessen:

1. Behandlung.
2. Übertragen.
3. Lagerung.

Wie Sie sehen, haben Informationen aus der belebten und unbelebten Natur viele Gemeinsamkeiten. Es sollte gesagt werden, dass ein Mensch immer noch komplexer organisiert ist als die gleiche Technologie, auch wenn es manchen vielleicht schwerfällt, dies zu glauben. Dank unserer Sinne können wir Daten wahrnehmen, sie verstehen und durch die Kombination unserer Erfahrung, unseres Wissens und unserer Intuition Entscheidungen treffen. Sie werden dann in reale Handlungen umgesetzt, die die Welt um uns herum verändern.

Informationen zur Tierwelt

Das ist ein sehr interessantes Thema. Der bedeutendste Speicher ist in diesem Fall das Genom. Es enthält Daten, die die Struktur und Entwicklung bestimmen. Genetische Informationen werden vererbt. Es wird in DNA-Molekülen gespeichert. Sie bestehen aus vier Komponenten, den sogenannten Nukleotiden. Zusammen bilden sie das genetische Alphabet. Wenn wir über Beispiele sprechen, können wir diese am besten präsentieren. Einzelne Bereiche sind für den Aufbau und die Funktion bestimmter Körperteile verantwortlich. Gene bestimmen Fähigkeiten und Veranlagungen zu Talenten oder Erbkrankheiten. Je komplexer ein Organismus ist, desto mehr einzelne Abschnitte lassen sich in DNA-Molekülen unterscheiden. Somit verfügt das menschliche Genom über 20.000 Gene, die über 3 Milliarden Nukleotidreste enthalten. dauerte Jahrzehnte. Trotz des weit verbreiteten Einsatzes von Computertechnologie wurde der Großteil der Arbeiten erst in den 2000er Jahren abgeschlossen. Dies sind jedoch nicht die einzigen möglichen Beispiele für Informationen in der belebten Natur. Denken wir über Bäume und Vegetation im Allgemeinen nach. Im Winter schlafen sie ein und im Frühling wachen sie auf. Dies ist eine echte Informationsübertragung in der belebten Natur: Pflanzenzellen spüren, dass sich die Bedingungen ändern und beginnen, ihre Aktivitäten einzuschränken. Ein ähnliches Beispiel kann angeführt werden, wenn es um Tiere geht. Schauen Sie sich also die Bären an. Die Informationsübertragung bei Wildtieren äußert sich in diesem Fall darin, dass sie Fett ansammeln und bei einsetzender Kälte in den Winterschlaf gehen. Hier finden Prozesse sowohl auf der Ebene des Gesamtorganismus als auch einzelner Systeme statt. Hier gibt es einen interessanten Aspekt, den Informationen in der belebten Natur haben. Informatik ist eine Wissenschaft, die alle Prozesse im Zusammenhang mit Daten untersucht. Heutzutage wird dies hauptsächlich als technische Richtung verstanden und die biologische wird in ihrem Rahmen kaum berücksichtigt. Zu diesem Zweck wurden speziell Mikrobiologie, Biochemie, Biophysik und eine Reihe weiterer Wissenschaften geschaffen, die sich mit Prozessen in lebenden Organismen befassen.

Informationen in der Gesellschaft

Der Mensch ist ein soziales Wesen. Um mit anderen Menschen zu kommunizieren, müssen Sie Daten mit ihnen austauschen. In unserer Gesellschaft gibt es für sie solche Bezeichnungen: Botschaft, Information, Kenntnis der Sachlage. Interessant ist, dass Informationsprozesse nicht das ausschließliche Vorrecht der menschlichen Gesellschaft sind. Warum wird das Gras im Herbst gelb, die Blätter fallen ab und im Allgemeinen geht die gesamte Vegetation in der kalten Jahreszeit in den Schlafmodus? Und warum wird im Frühling alles wiedergeboren? Dies alles ist das Ergebnis von Informationsprozessen, die in Pflanzen ablaufen. Dadurch können ihre Zellen Veränderungen in der äußeren Umgebung wahrnehmen und entsprechend darauf reagieren.

Informationen in der Technologie

Mit diesem Bereich beschäftigt sich die Kybernetik. In dieser Wissenschaft wird Management selbst verwendet, um organisatorische Prozesse in verschiedenen dynamischen Systemen (die lebende Organismen oder technische Geräte sein können) zu beschreiben. Ihre lebenswichtige Aktivität oder ihr normales Funktionieren steht in engem Zusammenhang mit Managementprozessen. Daher werden alle notwendigen Prozesse innerhalb des erforderlichen Parameterwertebereichs unterstützt. Dazu gehören das Empfangen, Speichern, Umwandeln und Übertragen von Informationen. In jedem Prozess dieser Art interagieren immer zwei Objekte – der Manager und das Verwaltete. Sie sind durch einen Direkt- und Rückkanal verbunden. Der erste überträgt Steuersignale. Mit ihrer Hilfe wird das Steuerobjekt auf den erforderlichen Parameterbereich gebracht. Der Feedback-Kanal übermittelt Informationen über den Status und den aktuellen Stand der Dinge.

Schauen wir uns am Beispiel der Regulierung der Temperatur in einem Raum mithilfe einer Klimaanlage an, wie das geht. In diesem Fall fungiert eine Person als verwaltendes Objekt. Die Klimaanlage wird gesteuert. Im Raum wird ein Thermometer angebracht, das einer Person Daten über die Temperatur liefert. Dies ist ein Feedbackkanal. Um die Temperatur zu erhöhen oder zu senken oder den Bereich zu ändern, kann eine Person die Klimaanlage ein- oder ausschalten. Dies ist ein Beispiel dafür, wie ein Feedforward-Kanal funktioniert. Dadurch wird die Raumtemperatur in einem bestimmten, für den Menschen angenehmen Bereich gehalten. Computerarbeit kann auf ähnliche Weise analysiert werden. Auch hier fungiert der Mensch als Manager (und die Technik als kontrolliertes) Objekt. Dank der Sinne (z. B. Sehen und Hören) werden Informationen über den Zustand des Computers über ein Informationsausgabegerät (Monitor oder Lautsprecher) erhalten, das als Rückkopplungskanal fungiert. Eine Person analysiert die empfangenen Daten und trifft eine Entscheidung, bestimmte Kontrollmaßnahmen zu ergreifen. Mit Hilfe von Informationseingabegeräten (Maus oder Tastatur), die als direkter Kommunikationskanal fungieren, werden sie relativ zum Computer hergestellt. Sie sehen, welche Eigenschaften Informationen aus der belebten und unbelebten Natur haben.

Menschliche Wahrnehmung von Daten

Besonders hervorzuheben sind diejenigen, die das größte Interesse wecken – die Menschen. Was uns betrifft, können wir sagen, dass das Wertvollste, was uns zu solch hochorganisierten Wesen macht, das menschliche Denken ist. Dies ist ein hochentwickelter Informationsverarbeitungsprozess – derzeit der beste auf der Welt. Eine Person kann als Träger einer großen Datenmenge fungieren, die in Form von visuellen Bildern, verschiedenen Fakten, Theorien und dergleichen präsentiert wird. Der gesamte Erkenntnisprozess, der nahezu kontinuierlich abläuft, besteht aus der Gewinnung und Ansammlung von Informationen.

Wissenschaftliche Herangehensweise

Die Kybernetik untersucht technische Aspekte. Im Allgemeinen wird diese Richtung im Rahmen der Informatik umgesetzt, die sich mit der Untersuchung von Daten und all ihren Funktionen befasst. Die Besonderheit der Kybernetik besteht jedoch darin, dass diese Wissenschaft auf die Steuerung der ablaufenden Prozesse spezialisiert ist. Sie untersucht den Einfluss und die sorgfältige Überwachung der Informationsbewegung und -optimierung.

Abschluss

Wie Sie sehen, gibt es Informationen in der belebten Natur, in der Gesellschaft, in der Technologie, in uns selbst – wo immer Sie hinschauen, können Sie sie finden. Es ist unmöglich, darauf zu verzichten. Und wenn einige Informationen fehlen, hat eine Person oft erhebliche Schwierigkeiten.

In der modernen Welt hat die Rolle der Informatik als Mittel zur Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Informationen unermesslich zugenommen. Informationswissenschaft und Computertechnologie bestimmen heute maßgeblich das wissenschaftliche und technische Potenzial des Landes, den Entwicklungsstand seiner Volkswirtschaft, die Lebensweise und das menschliche Handeln.

Für die zielgerichtete Nutzung von Informationen müssen diese gesammelt, transformiert, übermittelt, akkumuliert und systematisiert werden. Alle diese Prozesse, die mit bestimmten Operationen an Informationen verbunden sind, werden als Informationsprozesse bezeichnet. Der Empfang und die Umwandlung von Informationen ist eine notwendige Voraussetzung für das Leben eines jeden Organismus. Selbst die einfachsten einzelligen Organismen nehmen ständig Informationen beispielsweise über die Temperatur und die chemische Zusammensetzung der Umgebung wahr und nutzen sie, um die günstigsten Lebensbedingungen auszuwählen. Lebewesen sind in der Lage, Informationen aus der Umwelt nicht nur mit ihren Sinnen wahrzunehmen, sondern auch untereinander auszutauschen.

Eine Person nimmt Informationen auch über die Sinne wahr und Sprachen werden verwendet, um Informationen zwischen Menschen auszutauschen. Im Laufe der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft entstanden viele solcher Sprachen. Dies sind zunächst einmal Muttersprachen (Russisch, Tatarisch, Englisch usw.), die von zahlreichen Völkern der Welt gesprochen werden. Die Rolle der Sprache für die Menschheit ist äußerst groß. Ohne sie, ohne den Informationsaustausch zwischen Menschen, wäre die Entstehung und Entwicklung der Gesellschaft unmöglich.

Informationsprozesse sind nicht nur für Wildtiere, Menschen und die Gesellschaft charakteristisch. Die Menschheit hat technische Geräte geschaffen – Automaten, deren Arbeit auch mit den Prozessen des Empfangens, Sendens und Speicherns von Informationen verbunden ist. Beispielsweise erhält ein automatisches Gerät, ein sogenannter Thermostat, Informationen über die Temperatur im Raum und schaltet je nach der von einer Person eingestellten Temperatur die Heizgeräte ein oder aus.

Menschliche Aktivitäten, die mit den Prozessen des Empfangens, Umwandelns, Sammelns und Übertragens von Informationen verbunden sind, werden als Informationsaktivität bezeichnet.

Seit Jahrtausenden sind die Gegenstände menschlicher Arbeit materielle Gegenstände. Alle Werkzeuge, von der Steinaxt bis zur ersten Dampfmaschine, dem Elektromotor oder der Drehmaschine, waren mit der Bearbeitung von Materie, der Nutzung und Umwandlung von Energie verbunden. Gleichzeitig musste die Menschheit die Probleme des Managements lösen, das Problem der Sammlung, Verarbeitung und Weitergabe von Informationen, Erfahrungen, Wissen; es entstehen Gruppen von Menschen, deren Beruf ausschließlich mit Informationstätigkeiten verbunden ist. In der Antike waren dies beispielsweise Heerführer, Priester, Chronisten, dann Wissenschaftler usw.

Allerdings war die Zahl der Personen, die Informationen aus schriftlichen Quellen nutzen konnten, verschwindend gering. Erstens war die Alphabetisierung das Privileg eines äußerst begrenzten Personenkreises und zweitens wurden antike Manuskripte in Einzelexemplaren (manchmal auch nur) erstellt.

Eine neue Ära in der Entwicklung des Informationsaustauschs war die Erfindung des Buchdrucks. Dank der von J. Gutenberg im Jahr 1440 geschaffenen Druckmaschine wurden Wissen und Informationen weit verbreitet und für viele Menschen zugänglich. Dies diente als starker Anreiz, die Alphabetisierung der Bevölkerung zu verbessern und Bildung, Wissenschaft und Produktion zu entwickeln.

Mit der Entwicklung der Gesellschaft erweiterte sich der Kreis der Menschen, deren berufliche Tätigkeit mit der Verarbeitung und Ansammlung von Informationen verbunden war, ständig. Der Umfang des menschlichen Wissens und Erfahrungsschatzes wuchs stetig und damit auch die Zahl der Bücher, Manuskripte und anderen schriftlichen Dokumente. Es bestand die Notwendigkeit, spezielle Aufbewahrungsorte für diese Dokumente zu erstellen – Bibliotheken, Archive. Die in Büchern und anderen Dokumenten enthaltenen Informationen mussten nicht nur gespeichert, sondern organisiert und systematisiert werden. So entstanden Bibliotheksklassifikatoren, Sach- und Alphabetkataloge und andere Mittel zur Systematisierung von Büchern und Dokumenten sowie die Berufe des Bibliothekars und Archivars.

Durch den wissenschaftlichen und technischen Fortschritt hat die Menschheit immer neue Mittel und Methoden zur Sammlung, Speicherung und Übermittlung von Informationen geschaffen. Doch das Wichtigste bei Informationsprozessen – die Verarbeitung, die gezielte Umwandlung von Informationen – wurde bis vor Kurzem ausschließlich vom Menschen durchgeführt.

Gleichzeitig hat die ständige Verbesserung von Technik und Produktion zu einem starken Anstieg des Informationsvolumens geführt, mit dem ein Mensch im Rahmen seiner beruflichen Tätigkeit operieren muss.

Die Entwicklung von Wissenschaft und Bildung hat zu einem raschen Anstieg des Informationsvolumens und des menschlichen Wissens geführt. Wenn sich zu Beginn des letzten Jahrhunderts die Gesamtmenge des menschlichen Wissens etwa alle fünfzig Jahre verdoppelte, dann in den Folgejahren – alle fünf Jahre.

Der Ausweg aus dieser Situation war die Schaffung von Computern, die den Prozess der Informationsverarbeitung erheblich beschleunigten und automatisierten.

Der erste elektronische Computer, ENIAC, wurde 1946 in den USA entwickelt. In unserem Land wurde der erste Computer 1951 unter der Leitung des Akademiemitglieds V. A. Lebedev entwickelt.

Derzeit werden Computer nicht nur zur Verarbeitung numerischer, sondern auch anderer Arten von Informationen eingesetzt. Dadurch haben sich Informatik und Informatik fest im Leben moderner Menschen etabliert und finden breite Anwendung in der Produktion, im Design, in der Wirtschaft und vielen anderen Branchen.

Computer in der Produktion werden in allen Phasen eingesetzt: von der Konstruktion einzelner Teile eines Produkts über dessen Design bis hin zur Montage und dem Verkauf. Mit dem computergestützten Produktionssystem (CAD) können Sie Zeichnungen erstellen, sich sofort einen Überblick über das Objekt verschaffen und Maschinen für die Teilefertigung steuern. Ein flexibles Produktionssystem (FPS) ermöglicht es Ihnen, schnell auf Veränderungen der Marktsituation zu reagieren, die Produktion eines Produkts schnell zu erweitern oder zu drosseln oder es durch ein anderes zu ersetzen. Die einfache Umstellung des Förderers auf die Produktion neuer Produkte ermöglicht die Herstellung vieler verschiedener Produktmodelle. Computer ermöglichen die schnelle Verarbeitung von Informationen verschiedener Sensoren, unter anderem von automatisierten Sicherheitssystemen, von Temperatursensoren zur Regulierung der Energiekosten für die Heizung, von Geldautomaten, die die Geldausgaben der Kunden aufzeichnen, von einem komplexen Tomographiesystem, mit dem Sie das „sehen“ können innere Struktur der menschlichen Organe und korrekte Diagnosestellung.

Der Computer befindet sich auf dem Desktop eines Spezialisten in jedem Beruf. Es ermöglicht Ihnen, über eine spezielle Computer-Mail mit jedem Teil der Welt in Kontakt zu treten, sich mit den Sammlungen großer Bibliotheken zu verbinden, ohne Ihr Zuhause zu verlassen, leistungsstarke Informationssysteme – Enzyklopädien – zu nutzen, neue Wissenschaften zu studieren und mithilfe von Trainingsprogrammen und Simulatoren verschiedene Fähigkeiten zu erwerben . Er hilft dem Modedesigner bei der Entwicklung von Mustern, dem Verleger bei der Anordnung von Texten und Illustrationen, dem Künstler bei der Schaffung neuer Gemälde und dem Komponisten bei der Erstellung von Musik. Ein aufwendiges Experiment lässt sich komplett am Computer berechnen und simulieren.

Die Entwicklung von Methoden und Techniken zur Präsentation von Informationen sowie Technologien zur Lösung von Problemen mithilfe von Computern sind zu einem wichtigen Aspekt der Aktivitäten von Menschen in vielen Berufen geworden.

Information ist ein Maß für die zunehmende Komplexität lebender Organismen. Vor etwa 3,5 Milliarden Jahren entstand Leben auf der Erde. Seitdem findet die Selbstentwicklung statt, die Evolution der belebten Natur, d.h. Erhöhung der Komplexität und Vielfalt lebender Organismen. Lebende Systeme (Einzeller, Pflanzen und Tiere) sind offene Systeme, da sie Stoffe und Energie aus der Umwelt aufnehmen und Abfallprodukte, ebenfalls in Form von Stoffen und Energie, an diese abgeben.

Lebende Systeme im Entwicklungsprozess sind in der Lage, die Komplexität ihrer Struktur zu erhöhen, d.h. Informationen erhöhen, verstanden als Maß für die Ordnung von Systemelementen. So verbrauchen Pflanzen im Prozess der Photosynthese Energie aus Sonnenstrahlung und bauen aus „einfachen“ anorganischen Molekülen komplexe organische Moleküle auf.

Tiere übernehmen die Aufgabe, die Komplexität lebender Systeme zu erhöhen, indem sie Pflanzen fressen und pflanzliche organische Moleküle als Baumaterialien verwenden, um noch komplexere Moleküle zu erschaffen.

Biologen sagen im übertragenen Sinne, dass „Lebewesen sich von Informationen ernähren“, indem sie Informationen erzeugen, ansammeln und aktiv nutzen.

Informationssignale. In der Biologie, die sich mit der belebten Natur befasst, wird der Begriff „Information“ mit dem angemessenen Verhalten lebender Organismen in Verbindung gebracht. Dieses Verhalten basiert auf der Aufnahme und Nutzung von Informationen über die Umwelt durch den Körper in Form von Informationssignalen. Informationssignale können unterschiedlicher physikalischer oder chemischer Natur sein: Ton, Licht, Geruch und andere.

Protozoen (zum Beispiel Amöben) können nur Informationen über die chemische Zusammensetzung und Temperatur der Umgebung erhalten. Darüber hinaus können Informationen über die nächstgelegenen Umweltbereiche nur durch den direkten Kontakt des Protozoen mit der Umwelt gewonnen werden.

Vor etwa 40.000 Jahren erschien im Verlauf der Evolution der lebenden Natur der Homo sapiens (übersetzt aus dem Lateinischen – Homo Sapiens). Eine Person kann sechs verschiedene Arten nutzen, Informationen über verschiedene Sinne wahrzunehmen:

• ? Sehen, mit Hilfe der Augen werden Informationen in Form von visuellen Bildern wahrgenommen;
• ? Hören, bei dem das Ohr zur Wahrnehmung von Geräuschen (Sprache, Musik, Lärm usw.) genutzt wird;
• ? Geruch, mit Hilfe spezieller Rezeptoren in der Nase werden Gerüche wahrgenommen;
• ? Geschmacks- und Zungenrezeptoren ermöglichen die Unterscheidung zwischen süßen, salzigen, sauren und bitteren Lebensmitteln;
• ? Berührung, Hautrezeptoren (insbesondere Fingerspitzen) ermöglichen es Ihnen, Informationen über die Temperatur von Objekten und die Art ihrer Oberfläche (glatt, rau usw.) zu erhalten;
• ? Orientierung im Raum ermöglichen Gravitationsrezeptoren, Informationen über die Position des Körpers im Raum zu erhalten.

Die meisten Informationen (ca. 90 %) erhält der Mensch durch das Sehen, etwa 9 % durch das Hören und nur 1 % durch andere Sinne (Riechen, Tasten, Schmecken und Orientierung im Raum).

Empfindliche Nervenenden der Sinnesorgane (Rezeptoren) nehmen den Einfluss wahr (z. B. im Augenhintergrund reagieren Zapfen und Stäbchen auf den Einfluss von Lichtstrahlen) und leiten ihn an Neuronen (Nervenzellen) weiter, deren Ketten bilden das Nervensystem stärken.

Ein Neuron kann sich in zwei Zuständen befinden: nicht erregt oder erregt. Ein erregtes Neuron erzeugt einen elektrischen Impuls, der im gesamten Nervensystem übertragen wird. Im Nervensystem erfolgt die Kodierung und Übertragung von Informationen über zwei Zustände des Neurons: Es gibt keinen Impuls, es gibt einen Impuls.

Dabei können die Zustände des Neurons selbst als Zeichen eines bestimmten Alphabets des Nervensystems betrachtet werden, mit dessen Hilfe Informationen übermittelt werden.

Ein Mensch speichert die in Form von visuellen, akustischen und anderen Bildern erhaltenen Informationen im Gedächtnis, verarbeitet sie mit Hilfe des Denkens und nutzt sie zur Steuerung seines Verhaltens und zur Erreichung seiner Ziele. Beim Überqueren einer Straße sieht eine Person beispielsweise Ampeln und fahrende Autos, analysiert die erhaltenen Informationen und wählt eine sichere Überquerungsmöglichkeit.

Genetische Information. Der Begriff „Information“ wird in der Biologie auch im Zusammenhang mit der Erforschung der Mechanismen der Vererbung verwendet. Genetische Informationen werden in allen Zellen lebender Organismen vererbt und gespeichert. Gene sind komplexe molekulare Strukturen, die Informationen über die Struktur lebender Organismen enthalten. Letzterer Umstand ermöglichte die Durchführung wissenschaftlicher Experimente zum Klonen, d.h. Erstellen exakter Kopien von Organismen aus einer Zelle.

Reis. 1.7.

Genetische Informationen bestimmen maßgeblich den Aufbau und die Entwicklung lebender Organismen und werden vererbt. Darüber hinaus sind Kinder keine exakten Kopien ihrer Eltern, da jeder Organismus über einen einzigartigen Satz von Genen verfügt, die Unterschiede in Struktur und Funktionalität bestimmen.

Genetische Informationen werden in den Zellen von Organismen in der Struktur von DNA-Molekülen (Desoxyribonukleinsäure) gespeichert. Das DNA-Molekül besteht aus zwei zu einer Spirale verdrehten Ketten, die aus vier Nukleotiden aufgebaut sind: A, G, T und C, die das genetische Alphabet bilden.

Das menschliche DNA-Molekül umfasst etwa 3 Milliarden Nukleotidpaare und daher sind alle Informationen über den menschlichen Körper darin kodiert: sein Aussehen, seine Gesundheit oder Veranlagung für Krankheiten, Fähigkeiten usw.

Genetisch veränderte Organismen http://900igr.net/prezentacija/ biologija/biotekhnologija-164878/transgennye-organizmy-9.htm

In lebenden Organismen werden Informationen mithilfe von Objekten unterschiedlicher physikalischer Natur (der Zustand eines Neurons, Nukleotide in einem DNA-Molekül) übertragen und gespeichert, die als Zeichen biologischer Alphabete betrachtet werden können.

Reis. 1.8.

• 1. Was ist die physikalische Natur des Zeichens, wenn es Informationen im Nervensystem darstellt? Im genetischen Code?
• 2. Welche Methoden und Sinne nutzt eine Person bei der Wahrnehmung von Informationen?

>>Informatik: Einführung. Informationen und Informationsprozesse

Einführung. Informationen und Informationsprozesse.

Informationen in der unbelebten Natur.

In der Physik, die sich mit der unbelebten Natur befasst, ist Information ein Maß für die Ordnung eines Systems auf der Skala der „Chaos-Ordnung“. Eines der Grundgesetze der klassischen Physik besagt, dass geschlossene Systeme, in denen kein Austausch von Materie und Energie mit der Umgebung stattfindet, im Laufe der Zeit dazu neigen, von einem weniger wahrscheinlichen geordneten Zustand in einen wahrscheinlicheren chaotischen Zustand überzugehen. In Übereinstimmung mit dieser Sichtweise sagten Physiker Ende des 19. Jahrhunderts voraus, dass unserem Universum ein „thermischer Tod“ bevorstehen würde, das heißt, dass Moleküle und Atome gleichmäßig im Raum verteilt sein würden und jegliche Veränderungen und Entwicklungen aufhören würden. Die moderne Wissenschaft hat jedoch festgestellt, dass einige Gesetze der klassischen Physik, die für Makrokörper gelten, nicht auf die Mikro- und Megawelt angewendet werden können. Nach modernen wissenschaftlichen Konzepten ist unser Universum ein sich dynamisch entwickelndes System, in dem ständig Prozesse zunehmender Komplexität der Struktur ablaufen. So laufen einerseits in der unbelebten Natur in geschlossenen Systemen Prozesse in Richtung von der Ordnung zum Chaos ab (sie nehmen ab). Andererseits tauchen im Verlauf der Evolution des Universums in der Mikro- und Megawelt Objekte mit immer komplexerer Struktur auf und damit nimmt die Information zu, die ein Maß für die Ordnung der Elemente des Systems ist.

Informationen in der belebten Natur.

Lebende Systeme im Entwicklungsprozess sind in der Lage, die Komplexität ihrer Struktur zu erhöhen, d. h. die Information, verstanden als Maß für die Ordnung der Elemente des Systems, zu erhöhen. So verbrauchen Pflanzen im Prozess der Photosynthese Energie aus Sonnenstrahlung und bauen aus „einfachen“ anorganischen Molekülen komplexe organische Moleküle auf. Tiere übernehmen die Aufgabe, die Komplexität lebender Systeme zu erhöhen, indem sie Pflanzen fressen und pflanzliche organische Moleküle als Baumaterialien verwenden, um noch komplexere Moleküle zu erschaffen. Biologen sagen im übertragenen Sinne, dass „Lebewesen sich von Informationen ernähren“, indem sie Informationen erzeugen, ansammeln und aktiv nutzen. Das sinnvolle Verhalten lebender Organismen und das Überleben von Tierpopulationen basieren weitgehend auf dem Empfang von Informationssignalen. Informationssignale können unterschiedlicher physikalischer oder chemischer Natur sein: Ton, Licht, Geruch und andere.

Genetische Informationen sind eine Reihe von Genen, von denen jedes für bestimmte Merkmale der Struktur und Funktion des Körpers „verantwortlich“ ist. Darüber hinaus sind „Kinder“ keine exakten Kopien ihrer Eltern, da jeder Organismus über einen einzigartigen Satz von Genen verfügt, die Unterschiede in Struktur und Funktionalität bestimmen.

Mensch und Information.

Der Mensch existiert in einem „Meer“ von Informationen, er nimmt mit seinen Sinnen ständig Informationen aus der Welt um ihn herum auf, speichert sie in seinem Gedächtnis, analysiert sie durch Denken und tauscht Informationen mit anderen Menschen aus. Ein Mensch kann nicht außerhalb der Gesellschaft leben. Bei der Kommunikation mit anderen Menschen übermittelt und empfängt er Informationen in Form von Nachrichten. Zu Beginn der Menschheitsgeschichte für Übermittlung von Informationen Zuerst wurde die Gebärdensprache verwendet, dann kam die gesprochene Sprache auf. Derzeit werden Nachrichten zwischen Menschen in Hunderten natürlicher Sprachen (Russisch, Englisch usw.) ausgetauscht. Damit sich eine Person in der Welt um sie herum richtig zurechtfindet, müssen die Informationen vollständig und korrekt sein. Die Aufgabe, vollständige und genaue Informationen über Natur, Gesellschaft und zu erhalten Technologie steht vor der Wissenschaft. Der Prozess der systematischen wissenschaftlichen Kenntnis der Umwelt, bei dem Informationen als Wissen betrachtet werden, begann Mitte des 15. Jahrhunderts nach der Erfindung des Buchdrucks.

Informationsprozesse in der Technik.

Die Funktionsweise technischer Gerätesteuerungssysteme ist mit Empfangsvorgängen verbunden, Lagerung, Verarbeitung und Übermittlung von Informationen. Steuerungssysteme sind in fast allen modernen Haushaltsgeräten, numerisch gesteuerten Maschinen, Fahrzeugen usw. eingebaut. Steuerungssysteme können die Funktionsfähigkeit eines technischen Systems entsprechend einer Vorgabe sicherstellen Programm. Programmsteuerungssysteme bieten beispielsweise die Wahl zwischen Waschmodi in einer Waschmaschine, Aufnahme in einem Videorecorder oder Bearbeitung eines Teils auf einer programmgesteuerten Maschine. In einigen Fällen spielt der Mensch die Hauptrolle im Steuerungsprozess, in anderen Fällen übernimmt die Steuerung die Steuerung durch einen Mikroprozessor, der in ein technisches Gerät eingebaut oder angeschlossen ist Computer. Im modernen Informationsgesellschaft Die wichtigste Ressource sind Informationen, deren Nutzung auf Informations- und Kommunikationstechnologien basiert. Informations- und Kommunikationstechnologien sind die Gesamtheit der Methoden, Geräte und Produktionsprozesse, mit denen die Gesellschaft Informationen sammelt, speichert, verarbeitet und verbreitet.

Die Informationsmenge als Maß zur Reduzierung der Wissensunsicherheit.

Der Erkenntnisprozess der umgebenden Welt führt zur Anhäufung von Informationen in Form von Wissen (Fakten, wissenschaftliche Theorien usw.). Die Gewinnung neuer Informationen führt zu einer Wissenserweiterung oder, wie manchmal gesagt wird, zu einer Verringerung der Wissensunsicherheit. Wenn eine Nachricht zu einer Verringerung der Unsicherheit unseres Wissens führt, können wir sagen, dass eine solche Nachricht Informationen enthält. Je unsicherer die Ausgangslage (desto eher möglich). Informationsmeldungen), desto mehr neue Informationen erhalten wir, wenn wir eine Informationsnachricht erhalten (die Wissensunsicherheit nimmt um ein Vielfaches ab). Der oben diskutierte Umgang mit Informationen als Maß zur Verringerung der Wissensunsicherheit ermöglicht es uns, Informationen quantitativ zu messen.

Es gibt eine Formel, die die Anzahl der möglichen Informationsnachrichten N und die Menge an Informationen, die die empfangene Nachricht enthielt, in Beziehung setzt:

Um eine Menge zu quantifizieren, müssen Sie zunächst die Maßeinheit bestimmen. Die kleinste Einheit der Informationsmenge ist ein Bit und die nächstgrößere Einheit ist ein Byte, mit 1 Byte = 8 Bit = 23 Bit. In der Informatik verwendet das System zur Bildung mehrerer Maßeinheiten für die Informationsmenge den Koeffizienten 2n. Einheiten zur Messung der Informationsmenge, die ein Vielfaches eines Bytes sind, werden wie folgt eingegeben: 1 KB = 210 Bytes = 1024 Bytes; 1 MB = 210 KB = 1024 KB; 1 GB = 210 MB = 1024 MB.

Alphabetischer Ansatz zur Bestimmung der Informationsmenge.

Beim alphabetischen Ansatz zur Bestimmung der Informationsmenge abstrahieren wir vom Informationsinhalt und betrachten die Informationsbotschaft als Zeichenfolge eines bestimmten Zeichensystems. Die Formel verbindet die Anzahl der möglichen Informationsnachrichten N und die Menge an Informationen, die die empfangene Nachricht enthielt.

Dann ist in der betrachteten Situation N die Anzahl der Zeichen im Alphabet des Zeichensystems und I die Informationsmenge, die jedes Zeichen trägt:

Mit dieser Formel können Sie beispielsweise die Informationsmenge ermitteln, die ein Zeichen in einem binären Zeichensystem trägt: In einem binären Zeichensystem trägt ein Zeichen also 1 Bit an Information. Interessanterweise hat die Maßeinheit für die Informationsmenge Bit (Bit) ihren Namen von der englischen Phrase Binary Digit, d.h. binäre Ziffer. Je mehr Zeichen das Alphabet eines Zeichensystems enthält, desto mehr Informationen enthält ein Zeichen.

Informatik und IKT: Lehrbuch für die 10. Klasse. N.D. Ugrinowitsch

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Der Empfang und die Umwandlung von Informationen ist eine notwendige Voraussetzung für das Leben eines jeden Organismus. Selbst die einfachsten einzelligen Organismen nehmen ständig Informationen beispielsweise über die Temperatur und die chemische Zusammensetzung der Umgebung wahr und nutzen sie, um die günstigsten Lebensbedingungen auszuwählen. Lebewesen sind in der Lage, Informationen aus der Umwelt nicht nur mit ihren Sinnen wahrzunehmen, sondern auch untereinander auszutauschen.

DNA-Moleküle speichern beispielsweise Erbinformationen, die von Eltern an Kinder weitergegeben werden. Diese Informationen werden vom Körper während seiner Entwicklung verarbeitet.

Eine Person nimmt Informationen auch über die Sinne wahr und Sprachen werden verwendet, um Informationen zwischen Menschen auszutauschen. Im Laufe der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft entstanden viele solcher Sprachen. Ohne sie, ohne den Informationsaustausch zwischen Menschen, wäre die Entstehung und Entwicklung der Gesellschaft unmöglich.

Informationsprozesse sind nicht nur für Wildtiere, Menschen und Gesellschaft charakteristisch, sondern auch für die Technologie. Diese Technik simuliert einige menschliche Handlungen und kann diese in diesen Fällen teilweise (und manchmal vollständig) ersetzen. Der Mensch hat technische Geräte, insbesondere Computer, entwickelt, die speziell für die automatische Informationsverarbeitung ausgelegt sind.

Beispielsweise werden Informationen zu einem Produkt in einem Supermarkt in einer Computerdatenbank gespeichert, mit einem Barcode markiert (verarbeitet) und an die Kasse (Preis) oder an das Lager (Produktmenge) übermittelt. Ein weiteres Beispiel sind Quarzuhren. Statt Pendel, Federn und Zahnrädern nutzen sie einen Mikroprozessor, einen Quarzkristall und eine Batterie. Allein um die Uhrzeit anzuzeigen, muss der Mikroprozessor etwa 30.000 Informationen pro Sekunde verarbeiten.

Als menschliche Aktivität werden die Prozesse des Empfangens, Umwandelns, Sammelns und Übertragens von Informationen bezeichnet Informationsaktivitäten.

Durch den wissenschaftlichen und technischen Fortschritt hat die Menschheit immer neue Mittel und Methoden zur Sammlung, Speicherung und Übermittlung von Informationen geschaffen.

Computer in der Produktion werden in allen Phasen eingesetzt: von der Konstruktion einzelner Teile eines Produkts über dessen Design bis hin zur Montage und dem Verkauf. Mit dem computergestützten Produktionssystem (CAD) können Sie Zeichnungen erstellen, sich sofort einen Überblick über das Objekt verschaffen und Maschinen für die Teilefertigung steuern. Ein flexibles Produktionssystem (FPS) ermöglicht es Ihnen, schnell auf Veränderungen der Marktsituation zu reagieren, die Produktion eines Produkts schnell zu erweitern oder zu drosseln oder es durch ein anderes zu ersetzen. Die einfache Umstellung des Förderers auf die Produktion neuer Produkte ermöglicht die Herstellung vieler verschiedener Produktmodelle. Computer ermöglichen die schnelle Verarbeitung von Informationen verschiedener Sensoren, unter anderem von automatisierten Sicherheitssystemen, von Temperatursensoren zur Regulierung der Energiekosten für die Heizung, von Geldautomaten, die die Geldausgaben der Kunden aufzeichnen, von einem komplexen Tomographiesystem, mit dem Sie das „sehen“ können innere Struktur der menschlichen Organe und korrekte Diagnosestellung. Der Computer befindet sich auf dem Desktop eines Spezialisten in jedem Beruf.

Kontroll systeme

Die Wissenschaft untersucht Managementprozesse Kybernetik. Die Kybernetik wurde vom amerikanischen Wissenschaftler Norbert Winner begründet.

Unter Management bezieht sich auf die gezielte Interaktion von Objekten, von denen einige kontrollieren, während andere kontrolliert werden.

Management ist ein komplexer Informationsprozess, der das Empfangen, Speichern, Umwandeln und Übertragen von Informationen umfasst.