1.1. Информация в природе, обществе и технике

Определения и обозначения

Информация — сведения об объектах, явлениях и процессах, которые уменьшают неопределённость знаний о них. Если мы узнали расписание, температуру или причину события, неизвестного стало меньше. Это определение помогает отличать информацию от случайного набора знаков, который не даёт получателю никаких сведений.

Информация в природе — сведения, которые передаются и используются живыми организмами и природными системами. Птица замечает изменение освещения, растение реагирует на влажность, а животное распознаёт запах хищника. Понятие нужно, чтобы видеть информационные процессы не только там, где участвует человек.

Информация в обществе — сведения, которыми люди обмениваются, хранят и используют в совместной деятельности. Речь, книги, карты и объявления помогают передавать знания и согласовывать поступки. Такое определение показывает, почему без информации невозможно обучение, общение и сохранение опыта.

Информация в технике — сведения, которые устройства получают, передают, хранят и обрабатывают. Компьютер может принять показания датчика, записать их в память, сравнить с заданным значением и вывести результат на экран. Это понятие нужно для понимания работы цифровых устройств и информационных систем.

Как это устроено

Информация связана не только с текстами и человеческими сообщениями, потому что сведения могут передаваться любыми распознаваемыми изменениями. Свет, звук, запах, температура или электрический импульс становятся носителями информации, если получатель способен заметить их и извлечь смысл. Поэтому природный процесс тоже может быть информационным: изменение среды вызывает ответную реакцию организма или системы.

Организмы получают информацию с помощью органов чувств и специальных рецепторов, то есть клеток или органов, воспринимающих изменения среды. Зрение помогает заметить препятствие, слух — услышать опасность, а обоняние — найти пищу или распознать другого представителя вида. Эти сведения нужны для ориентации и приспособления: организм выбирает безопасное направление, меняет поведение или поддерживает подходящие условия жизни.

В природе организмы также обмениваются сигналами, потому что совместные действия повышают их шансы на выживание. Пчёлы могут сообщать другим особям о направлении к источнику пищи, птицы предупреждают сородичей об опасности, а животные используют звуки и запахи для привлечения партнёра. Смысл сигнала определяется не его внешним видом, а тем, как получатель его распознаёт и на что реагирует.

В обществе информация передаётся, хранится и используется потому, что один человек не может самостоятельно получить весь необходимый опыт. Язык, письменность, схемы и цифровые средства позволяют сохранить знания и передать их людям, которые находятся далеко или будут жить позже. Благодаря этому люди учатся, планируют общую работу и согласуют действия, например распределяют обязанности или договариваются о времени встречи.

В технике информация представляется сигналами, которые устройство умеет измерять и обрабатывать. Датчик превращает изменение температуры в электрический или цифровой сигнал, компьютер кодирует его числами, а программа выполняет над ними заданные операции. Устройство не добавляет к данным человеческий жизненный опыт: оно сравнивает, вычисляет и преобразует сведения только по правилам, записанным в программе.

Информация в природе, обществе и технике

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, кто получает сведения: организм, человек или устройство. Затем найдите способ передачи и цель использования информации. Один и тот же сигнал может быть понятен только тому получателю, который умеет его распознать.

Разбор задач

Задача 1. Распределение ситуаций по сферам

Определите, где проявляется информация: птица реагирует на изменение освещения, ученик читает расписание, датчик передаёт компьютеру показания температуры. Для каждой ситуации назовите получателя сведений. Объясните, как он использует полученную информацию.

1. В первой ситуации получатель — птица, а изменение освещения является природным сигналом. Значит, это информация в природе.
2. Во второй ситуации получатель — ученик, который воспринимает знаки и слова в расписании. Это пример информации в обществе, потому что сообщение создано и используется людьми.
3. В третьей ситуации получателем выступает компьютер, а источником измерений — датчик. Передача данных между устройствами относится к информации в технике.

Ответ: реакция птицы относится к природе, расписание — к обществу, показания датчика — к технике. В каждом случае сведения получает свой объект и использует их для реакции или выполнения действия.

Задача 2. Источник, получатель и способ передачи

Приведите примеры передачи информации в природе, обществе и технике. В каждом примере укажите источник, получателя и способ передачи. Нельзя ограничиваться названием сигнала: нужно показать, какое содержание из него извлекается.

1. В природе птица-источник издаёт предупреждающий звук, другие птицы-получатели слышат его и улетают. Сигналом служит звук, а содержанием — сведения об опасности.
2. В обществе учитель сообщает классу время контрольной работы. Источник — учитель, получатели — ученики, способ передачи — устная речь или запись на доске.
3. В технике датчик измеряет температуру и передаёт компьютеру числовое значение по электрическому или цифровому сигналу. Источник — датчик, получатель — компьютер, содержание — результат измерения.

Ответ: передача информации всегда связывает источник и получателя. Между ними есть носитель или сигнал, а результат передачи зависит от того, может ли получатель распознать и использовать сведения.

Задача 3. Действия компьютера с показаниями датчика

Компьютер получил показания датчика, сохранил их и вывел на экран. Опишите, какие действия с информацией выполняются по порядку. Затем объясните, чем этот пример отличается от передачи сведений между людьми.

1. Сначала датчик получает информацию об измеряемом объекте, например о температуре, и преобразует результат в сигнал, понятный компьютеру.
2. Компьютер принимает данные и сохраняет их в памяти, чтобы к ним можно было обратиться позже. Носителем здесь выступает память устройства, но она не равна самому содержанию показаний.
3. Затем программа обрабатывает данные: например, преобразует их в удобный вид или сравнивает с нормой. После этого результат представляется на экране в форме числа, текста или другой записи.

Ответ: в примере последовательно выполняются получение, хранение, обработка и представление информации. Компьютер действует по заданным правилам, а люди при обмене сообщениями дополнительно понимают смысл, учитывают контекст и могут сделать вывод, не записанный прямо в сообщении.

Типичные ошибки

Считать информацией только текст или речь. Так думают, потому что именно с сообщениями люди сталкиваются чаще всего. Проверьте себя: назовите сигнал в природной или технической ситуации и спросите, получает ли кто-то из него сведения.

Путать информацию с её носителем. Бумага, звук или электрический сигнал служат для хранения и передачи, но не являются содержанием. Для проверки представьте тот же смысл на другом носителе: если он сохраняется, носитель и информация различны.

Считать, что любой сигнал автоматически понятен получателю. Ошибка возникает, когда не учитывают правила распознавания сигнала. Проверьте, может ли получатель определить значение сигнала и использовать его для действия.

Смешивать техническую информацию с общественной. Устройство обрабатывает данные по программе, а человек связывает сообщение со знаниями и опытом. Спросите, кто истолковывает смысл и принимает решение: устройство по алгоритму или человек с учётом контекста.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно понимать, что такое объект, явление, сообщение и сигнал. Полезно уметь приводить примеры, в которых один объект передаёт сведения другому.

Понятия природы, общества и техники подготавливают изучение информационных процессов: получения, передачи, хранения и обработки информации. Позже эти процессы будут рассматриваться подробнее и применяться к компьютерным системам.

Представление информации в технике пригодится при изучении компьютера, кодирования данных и цифровых устройств. Понимание роли сигналов поможет разобраться, как реальные измерения превращаются в данные, с которыми работает программа.

Что запомнить

• Информация — сведения, уменьшающие неопределённость знаний.
• Информация существует и используется в природе, обществе и технике.
• Живые организмы получают и используют сигналы окружающей среды.
• Люди передают и хранят информацию, чтобы общаться и сохранять знания.
• Технические устройства получают, передают, хранят и обрабатывают информацию.
• Носитель информации и её содержание — не одно и то же.