Ақпарат және оның

Ақпарат және
оның
қасиеттері 

Дәріс
жоспары
Ақпарат философиялық
категория ретінде
Ақпараттарды түрлендіру

Ақпарат философиялық категория ретінде
Ақпарат (лат. informatio – түсіндіру, мазмұнын айту, хабардар болу) – ғылымның
жалпы ұғымдарының бірі, ол қандай да бір мәлімет, деректер, білімнің және т.б.
жиынтығы. Ақпарат ұғымының өзі кем дегенде үш объектінің – ақпарат көзі,
ақпаратты қолданушы және жіберуші ортаның болуын ұйғарады. Ақпарат таза
түрінде берілмейді, қабылданбайды және сақталынбайды. Оны тасушы хабар
болып табылады. Хабар – ақпарат көзі арқылы бекітілген және шартты
физикалық символдардың тізбектерінің көмегімен өрнектелген кодталған
оқиғаның эквиваленті. Хабарды жіберу құралдары – ақпараттардың байланыс
каналы болып табылады. Байланыс каналдары арқылы хабар осы каналға ғана
тән сигнал түрінде беріледі. Сигнал - байланыс каналдары арқылы таралатын
және белгілі бір оқиға, бақылау немесе тексеру объектісінің күйі, басқару
командалары, нұсқаулары және т.б. туралы хабар беретін белгі, физикалық
процесс немесе құбылыс. 

Ақпарат философиялық категория ретінде
Философияда ақпараттың бір-біріне қарама-қайшы, екі әр түрлі – атрибуттік
және функционалдық концепциясы қарастырылады. Атрибуттік концепция
ақпаратты барлық материалдық объектінің қасиеттері деп қарастырады.
Функциональдық концепция, керісінше, ақпаратты өздігінен
ұйымдастырылған жүйелердің қызметімен байланыстырады.
Ақпарат ғылыми зерттеу объект ретінде техникалық, семантикалық және
прагматикалық аспектілерге бөлінеді. Техникалық аспектіде дәлдік, сенімділік,
хабарларды беру жылдамдығы, сигналдарды беру каналдарының техникалық
құралдары мен әдістерін құру, оларды бөгеуілдерден қорғау мәселелері
қарастырылады. Семантикалық аспектіде зерттеулер кодталған сигналдар
көмегімен берілген хабардың мағынасын дәл беру мәселелерін шешуге
бағытталғын. Ақпараттарды зерттеудің прагматикалық аспекті – алынған
хабар қолданушы үшін оның кейінгі іс-әрекетіне ықпалдылығы тұрғысынан
қаншалықты бағалы екендігінде. 

Жүйеде ақпараттарға қатынау барысында жеке кезеңдерді атап өтуге
болады. 
Ақпараттың материалды жеткізушісі сигнал болғандықтан, бұл
сигналдардың қатынасу және түрлендіру кезеңдері болып табылады.
(сурет 2.1).
Ақпаратты қабылдау кезеңінде белгілі объект туралы ақпаратты
алады және талдау жасалады, соның нәтижесінде объект обрызы
құрылады, оны тану және бағалау жүргізіледі. Ақпаратты даярлау
кезеңінде нормальдау, аналогтық-сандық түрлендіру, шифрлау сияқты
амалдар жүргізіледі. Кей жағдайда бұл кезең қабылдау кезеңіндегі
көмекші кезең ретінде қарастырылады. Қабылдау және дайындау
нәтижесінде жіберу немесе өңдеуге ыңғайлы түрдегі сигнал болады.
Жіберу және сақтау кезеңінде ақпарат бір орыннан екінші орынға
немесе бір уақыттан екіншісіне беріледі. 
Ақпарат көзі, ақпаратты қабылдаушы және жіберу

Қашыққа ақпаратты жіберу үшін физикалық табиғаты әр түрлі каналдар
қолданылады, олардың ішінде кең таралғаны электрлік және
элекртромагниттік. Соңғы онжылдықта алдыңғы қатарлы оптикалық канал
кең таралды. Ақпаратты сақтау үшін негізінен жартылай өткізгішті және
магниттік тасымалдаушылар қолданылады. Ақпаратты өңдеу кезеңінде
ақпаратты түрлендіру ақпараттық техника құралдары немесе адамның
көмегімен жүзеге асырылады. Қазіргі кездегі күрделі жүйелерде бұл функция
ЭЕМ-ге және микропроцессорге жүктеледі. Ақпаратты бейнелеу кезеңі
адамның қатысуына байланысты кезеңдердің алдында болу керек. Бейнелеу
кезеңінің мақсаты – адамға қажетті ақпаратты оның сезім органдарына әсер
етуге қабілетті құрылғы көмегімен көрсету. Әсер ету кезеңінде ақпарат
жүйедегі қажетті өзгерістерді жүзеге асыру үшін қолданылады.
Ақпарат көзі, ақпаратты қабылдаушы және жіберу

Ақпаратты жіберудің бір каналды жүйесінің құрылымдық схемасы сурет 2.2. келтірілген.
Ақпарат жүйеге хабар түрінде түседі. Хабар деп ақпараттардан тұратын алғашқы сигналдар
немесе белгілер жиынтығын түсінеміз. Хабар көзі жалпы жағдайда (зерттелетін немесе
бақыланатын объектінің) ақпарат көзі-АК және (датчик, оператор-адам және т.б.) алғашқы
түрлендіруші-АТ жиынтығын құрайды. Хабар дискретті және үздіксіз болып бөлінеді.
Дискретті хабар ақпарат көзінің жеке элементтерін - белгілерді біртіндеп шығару нәтижесінде
қалыптасады. Әр түрлі белгілердің жиыны хабар көзінің алфавиті, ал белгілер саны – алфавит
көлемі деп аталады. Дискретті хабардың кең тараған түрі – деректер болып табылады. Үздіксіз
хабарлар элементтерге бөлінбейді. Ақпараттық жүйелерде сигналдар деп хабарды бейнелейтін
(тасымалдайтын) физикалық процессті түсінеміз. Хабарды берілген байланыс каналы бойынша
жіберуге ыңғайлы сигналға түрлендіруді кең мағынадағы кодтау деп атайды. Қабылданған сигнал
бойынша хабарды қалпына келтіру операциясын декодтау деп атайды. 
Хабар – ақпаратты тасымалдаушы

Хабар – ақпаратты тасымалдаушы 
Берілген белгілерді белгілер саны аз басқа алфавитке – символдарға түрлендіруді тар мағынада
кодтау деп атайды. Осы амалды орындайтын құрылғыны кодер (К) деп атайды. Символдар алфавиті
белгілер алфавитінен аз болғандықтан, әрбір белгіге қандай да бір символдың тізбегі сәйкес келеді,
оны кодтық комбинация деп атайды. Кодтық комбинациядағы символдар санын оның мәні, нольдік
емес символдар санын салмағы деп атайды. Символдарға берілген алфавит символдарын
сәйкестендіруді жүзеге асыратын құрылғыны декодер (ДК) деп атайды.Жіберуші құрылғы үздіксіз
хабарлар немесе белгілерді сигналдарға түрлендіреді. Мұнда таңдалған тасымалдаушының бір немесе
бірнеше параметрі жіберілетін ақпаратқа сәйкес өзгереді. Мұндай процесс модуляция деп аталады.
Оны модулятор (М) жүзеге асырады. Керісінше сигналдарды символға түрлендіруді демодулятор (ДМ)
жүзеге асырады. Байланыс тізбегі деп – жіберуші құрылғыдан қабылдаушыға сигналдардың түсуін
қамтамасыз ететін физикалық ортаны айтамыз. Сигналдар кедергілердің әсер етуі, бұрмалануы, сөнуі
салдарынан берілгендерден өзгешелеу болуы мүмкін. Кедергілер деп – берілген сигналдардың
алынған сигналдардан кездейсоқ ауытқуларын тудыратын кез-келген кедергі жасайтын ауытқуларды
айтамыз. Сигналдар және кедергілерден қабылдаушы құрылғы сигнал шығарады және декодер
арқылы хабарды қалпына келтіреді, ол жіберілгеннен өзгеше болуы мүмкін. Қабылданған хабардың
жіберілген хабарға сәйкестік өлшемін жіберу дұрыстығы деп атайды. Хабар жіберудің берілгендігі
дұрыстығын қамтамасыз ету – байланыс жүйесінің маңызды мақсаты болып табылады.Қабылданған
хабар байланыс жүйесінің шығысында алушыға келіп түседі. Хабарды жіберуге арналған құралдар
жиынтығын байланыс каналы деп атайды.

 Хабарларды сигналдар көмегімен жіберу
Біздің ұғымымыздағы «сигнал» ақпараттық жүйеде хабарды жіберу үшін
құрылған сигнал деп түсінеміз. Сигналдың материалдық негізі ақпарат (хабар)
тасымалдаушы деп аталатын физикалық объект немесе процесс.
Тасымалдаушы модуляция процесінде сигнал болады. Берілетін хабарға сәйкес
уақытта өзгеретін тасымалдаушы параметрін информативті деп атайды.
Ақпарат тасымалдаушы ретінде табиғаты әр түрлі тербелістер қолданылады.
Техникалық ақпараттық жүйелерде кең таралғаны электр кернеуі немесе тогы
түріндегі тасымалдаушылар. Тербелістер детерминделген және кездейсоқ
болып бөлінеді. Детерминделген деп кез-келген уақыт аралығында дәл
анықталған тербелістерді айтамыз. Кездейсоқ тербелістердегікейбір
параметрлердің мәндерін алдын-ала айту мүмкін емес. Олар бізді
қызықтыратын ақпараттарды тасымалдайтын сигнал немесе бізді
қызықтыратын сигналдарды бақылауға кедергі жасайтын кедергілер түрінде
қарастырылады. 

 Хабарларды дискретизациялау 
Ақпарат үздіксіз және дискретті болып бөлінеді.
Сурет 2.3, а, суреттегі х(t) функциясы үздіксіз (сурет 2.3,6) және дискретті (сурет 2.3, в)
түрінде өрнектелуі мүмкін. Бұл функция үздіксіз түрде t аргументінің өзгеру аралығында
кез-келген нақты мәндерді қабылдауы мүмкін, яғни үздіксіз функцияның мәндер жиыны
шексіз. Дискретті түрде x(t) функциясы аргументтің белгілі бір мәндерінде нақты мәндер
қабылдауы мүмкін.
Ақпараттық параметрлердің құрылымына байланысты сигналдар дискретті, үздіксіз және
дискретті-үздіксіз болып бөлінеді. Дискретті хабарлар – уақыт аралығында біртіндеп
ақпарат көзі құратын шектеулі элементтер жиынынан тұрады. Элементтер (символдар)
жиынтығы ақпарат көзінің алфавитін құрайды. Үздіксіз хабарлар уақыт аралығында
өзгеретін қандай да бір физикалық шамамен беріледі. Белгілі бір санаулы уақыт
аралығында хабарлардың шектелген жиынын алу дискретизациялау (уақыт бойынша),
кванттау (деңгей бойынша) (сурет 2.3) арқылы жүзеге асырылады.

Бақылау сұрақтар
1. Мәтіндік ақпараттар қалай кодталады?
2. Графикалық ақпараттар қалай кодталады?
3. Дыбыстық ақпараттар қалай кодталады?