Teoria informacji: Różnice pomiędzy wersjami
m (Czyszczenie tekstu) |
m (Czyszczenie tekstu) |
||
| Linia 14: | Linia 14: | ||
}} | }} | ||
'''Teoria informacji''' - [[dyscyplina]] zajmująca się problematyką informacji oraz metodami przetwarzania informacji, np. w celu transmisji lub kompresji. Niekiedy rozumiana jako "teoria przekazywania wiadomości za pomocą sygnałów, opartej na teorii funkcji decyzyjnych".<ref>J. Nowakowski, W. Sobczak (1970) | '''Teoria informacji''' - [[dyscyplina]] zajmująca się problematyką informacji oraz metodami przetwarzania informacji, np. w celu transmisji lub kompresji. Niekiedy rozumiana jako "teoria przekazywania wiadomości za pomocą sygnałów, opartej na teorii funkcji decyzyjnych".<ref>J. Nowakowski, W. Sobczak (1970) s. 9</ref> | ||
==TL;DR== | ==TL;DR== | ||
| Linia 22: | Linia 22: | ||
Teoria powstała w 1948 roku, a za jej ojca uznaje się matematyka i inżyniera - [[Claude E. Shannon]], który poruszył jej temat w swoim dziele ''A mathematical theory of communication'' opublikowanym w czasopiśmie Bell [[System]] Technica Journal, 27. | Teoria powstała w 1948 roku, a za jej ojca uznaje się matematyka i inżyniera - [[Claude E. Shannon]], który poruszył jej temat w swoim dziele ''A mathematical theory of communication'' opublikowanym w czasopiśmie Bell [[System]] Technica Journal, 27. | ||
W 1950 roku miała miejsce pierwsza międzynarodowa konferencje, która była poświęcona właśnie teorii informacji. Natomiast w 1953 został napisany na ten temat pierwszy egzemplarz czasopisma | W 1950 roku miała miejsce pierwsza międzynarodowa konferencje, która była poświęcona właśnie teorii informacji. Natomiast w 1953 został napisany na ten temat pierwszy egzemplarz czasopisma<ref>H. Górecki (2006) s. 5</ref> | ||
<google>t</google> | <google>t</google> | ||
==Charakterystyka teorii informacji== | ==Charakterystyka teorii informacji== | ||
[[Informacja]] to możliwe, że najistotniejszy składnik każdego systemu. Dzięki informacji można określić stopień zorganizowania masy oraz energii w systemie. Szczególne znaczenie informacja ma w systemach cybernetycznych. W tej teorii najeży rozumieć trzy pojęcia ''informacja'', ''system'' oraz ''entropia''. <ref>S. Mynarski (1989) | [[Informacja]] to możliwe, że najistotniejszy składnik każdego systemu. Dzięki informacji można określić stopień zorganizowania masy oraz energii w systemie. Szczególne znaczenie informacja ma w systemach cybernetycznych. W tej teorii najeży rozumieć trzy pojęcia ''informacja'', ''system'' oraz ''entropia''. <ref>S. Mynarski (1989) s. 146</ref> | ||
''Informacja'' to "dowolna wiadomość, na podstawie której [[odbiorca]] wiadomości opiera swoje [[działanie]]"<ref>J. Nowakowski, W. Sobczyk (1970) | ''Informacja'' to "dowolna wiadomość, na podstawie której [[odbiorca]] wiadomości opiera swoje [[działanie]]"<ref>J. Nowakowski, W. Sobczyk (1970) s. 13</ref> | ||
''Sygnał'' - "określa wielkość fizyczną, która przenosi informację o stanie układu (obiektu), bez względu na jego postać lub też przenosi wszystko to, co można wykorzystać do bardziej sprawnego określenia działań zapewniających realizację danego celu. "Dzięki przesyłaniu i przetwarzaniu różnorodnego sygnałów" możliwy jest obieg informacji. "Sygnały można podzielić na": | ''Sygnał'' - "określa wielkość fizyczną, która przenosi informację o stanie układu (obiektu), bez względu na jego postać lub też przenosi wszystko to, co można wykorzystać do bardziej sprawnego określenia działań zapewniających realizację danego celu. "Dzięki przesyłaniu i przetwarzaniu różnorodnego sygnałów" możliwy jest obieg informacji. "Sygnały można podzielić na": | ||
* ''sygnały stochastyczne (losowe)'' - przekazywaną informację można przewidzieć tylko z określonym prawdopodobieństwem, | * ''sygnały stochastyczne (losowe)'' - przekazywaną informację można przewidzieć tylko z określonym prawdopodobieństwem, | ||
* ''sygnały deterministyczne'' - sygnał o przyszłości znanej | * ''sygnały deterministyczne'' - sygnał o przyszłości znanej<ref>Z. Łukasik (2004) s. 8-9</ref> | ||
''Entropia'' to miara nieokreśloności. Została zapożyczana z fizyki na [[potrzeby]] cybernetyki. W teorii systemów jest miarą uporządkowania - im mniejsza tym system jest bardziej uporządkowany, a wraz ze wzrostem spada jego uporządkowanie (poziom najwyższy oznacza że mamy do czynienia z chaosem). Zerową entropia oznacza się system doskonale uporządkowany. W takim systemie można przewidzieć zdarzenia z prawdopodobieństwem równym jedności. W momencie w którym oczekiwane [[zdarzenie]] ma miejsce, zmniejsza się poziom niewiedzy i niesie to pewną informację. Informacja wypiera tutaj pewien poziom entropii. Dzięki temu można uznać entropię za miarę informacji | ''Entropia'' to miara nieokreśloności. Została zapożyczana z fizyki na [[potrzeby]] cybernetyki. W teorii systemów jest miarą uporządkowania - im mniejsza tym system jest bardziej uporządkowany, a wraz ze wzrostem spada jego uporządkowanie (poziom najwyższy oznacza że mamy do czynienia z chaosem). Zerową entropia oznacza się system doskonale uporządkowany. W takim systemie można przewidzieć zdarzenia z prawdopodobieństwem równym jedności. W momencie w którym oczekiwane [[zdarzenie]] ma miejsce, zmniejsza się poziom niewiedzy i niesie to pewną informację. Informacja wypiera tutaj pewien poziom entropii. Dzięki temu można uznać entropię za miarę informacji<ref>S. Mynarski (1989) s. 147</ref> | ||
[[Wartość]] entropii przedstawia się następującym wzorem: | [[Wartość]] entropii przedstawia się następującym wzorem: | ||
| Linia 42: | Linia 42: | ||
gdzie | gdzie | ||
''H (p)'' - nieokreśloność zajścia zdarzenia, a | ''H (p)'' - nieokreśloność zajścia zdarzenia, a | ||
''p'' - [[prawdopodobieństwo]] zajścia niezależnego zdarzenia | ''p'' - [[prawdopodobieństwo]] zajścia niezależnego zdarzenia<ref>S. Mynarski (1989) s. 149</ref> | ||
Każdy system ma określoną strukturę. Informację, która związana jest bezpośrednio ze strukturą systemu nazywamy ''informacją strukturalną''. Ponadto w teorii informacji wyróżnia się ''informację względną'', która związana jest z komunikacją systemów. | Każdy system ma określoną strukturę. Informację, która związana jest bezpośrednio ze strukturą systemu nazywamy ''informacją strukturalną''. Ponadto w teorii informacji wyróżnia się ''informację względną'', która związana jest z komunikacją systemów. | ||
| Linia 51: | Linia 51: | ||
* ilościowym - oznacza ilość sygnałów i symboli, które są niezbędne do jej przekazania, | * ilościowym - oznacza ilość sygnałów i symboli, które są niezbędne do jej przekazania, | ||
* znaczeniowym - związany jest z interpretacją treści i komunikowaniem się nadawcy z odbiorcą, | * znaczeniowym - związany jest z interpretacją treści i komunikowaniem się nadawcy z odbiorcą, | ||
* wartościowym - ma na celu pokazanie użyteczności przekazanej informacji | * wartościowym - ma na celu pokazanie użyteczności przekazanej informacji<ref>S. Mynarski (1989) s. 151-152</ref> | ||
==Znaczenie teorii informacji== | ==Znaczenie teorii informacji== | ||
| Linia 57: | Linia 57: | ||
* sferze przechowywania informacji, | * sferze przechowywania informacji, | ||
* realizacji rożnego typu systemów sterowania, | * realizacji rożnego typu systemów sterowania, | ||
* projektowaniu i budowie systemów automatycznego sterowania | * projektowaniu i budowie systemów automatycznego sterowania<ref>Z. Łukasik (2004) s. 65-68</ref> | ||
==Przypisy== | ==Przypisy== | ||
Wersja z 17:09, 2 lis 2023
| Teoria informacji |
|---|
| Polecane artykuły |
Teoria informacji - dyscyplina zajmująca się problematyką informacji oraz metodami przetwarzania informacji, np. w celu transmisji lub kompresji. Niekiedy rozumiana jako "teoria przekazywania wiadomości za pomocą sygnałów, opartej na teorii funkcji decyzyjnych".[1]
TL;DR
Teoria informacji to dyscyplina zajmująca się przetwarzaniem informacji. Powstała w 1948 roku i jej ojcem jest Claude E. Shannon. Teoria informacji opisuje informację, systemy i entropię. Informacja to dowolna wiadomość, systemy przekazują informację za pomocą sygnałów, a entropia jest miarą nieokreśloności. Teoria informacji ma zastosowanie w przechowywaniu informacji, systemach sterowania i automatycznym sterowaniu.
Historia teorii informacji
Teoria powstała w 1948 roku, a za jej ojca uznaje się matematyka i inżyniera - Claude E. Shannon, który poruszył jej temat w swoim dziele A mathematical theory of communication opublikowanym w czasopiśmie Bell System Technica Journal, 27.
W 1950 roku miała miejsce pierwsza międzynarodowa konferencje, która była poświęcona właśnie teorii informacji. Natomiast w 1953 został napisany na ten temat pierwszy egzemplarz czasopisma[2]
Charakterystyka teorii informacji
Informacja to możliwe, że najistotniejszy składnik każdego systemu. Dzięki informacji można określić stopień zorganizowania masy oraz energii w systemie. Szczególne znaczenie informacja ma w systemach cybernetycznych. W tej teorii najeży rozumieć trzy pojęcia informacja, system oraz entropia. [3]
Informacja to "dowolna wiadomość, na podstawie której odbiorca wiadomości opiera swoje działanie"[4]
Sygnał - "określa wielkość fizyczną, która przenosi informację o stanie układu (obiektu), bez względu na jego postać lub też przenosi wszystko to, co można wykorzystać do bardziej sprawnego określenia działań zapewniających realizację danego celu. "Dzięki przesyłaniu i przetwarzaniu różnorodnego sygnałów" możliwy jest obieg informacji. "Sygnały można podzielić na":
- sygnały stochastyczne (losowe) - przekazywaną informację można przewidzieć tylko z określonym prawdopodobieństwem,
- sygnały deterministyczne - sygnał o przyszłości znanej[5]
Entropia to miara nieokreśloności. Została zapożyczana z fizyki na potrzeby cybernetyki. W teorii systemów jest miarą uporządkowania - im mniejsza tym system jest bardziej uporządkowany, a wraz ze wzrostem spada jego uporządkowanie (poziom najwyższy oznacza że mamy do czynienia z chaosem). Zerową entropia oznacza się system doskonale uporządkowany. W takim systemie można przewidzieć zdarzenia z prawdopodobieństwem równym jedności. W momencie w którym oczekiwane zdarzenie ma miejsce, zmniejsza się poziom niewiedzy i niesie to pewną informację. Informacja wypiera tutaj pewien poziom entropii. Dzięki temu można uznać entropię za miarę informacji[6]
Wartość entropii przedstawia się następującym wzorem:
gdzie H (p) - nieokreśloność zajścia zdarzenia, a p - prawdopodobieństwo zajścia niezależnego zdarzenia[7]
Każdy system ma określoną strukturę. Informację, która związana jest bezpośrednio ze strukturą systemu nazywamy informacją strukturalną. Ponadto w teorii informacji wyróżnia się informację względną, która związana jest z komunikacją systemów.
Należy również widzieć różnicę między pojęciami: wiadomość i informacja. Wiadomość to pojęcie pierwotne, oznaczające ciąg sygnałów o znaczeniu przedmiotowym lub symbolicznym, a charakterze obiektywnym. Natomiast informacja to kategoria wtórna w porównaniu do wiadomości o charakterze subiektywnym. Ilość informacji, jaką niesie wiadomość zależy od stopnia wiedzy odbiorcy. Jeżeli rzeczy w niej zawarte są znane odbiorcy to taka informacja nie zmniejsza jego entropii, czyli stopnia niewiedzy. Natomiast w momencie w którym informacja zawiera treści nieznane odbiorcy, można stwierdzić, że jego poziom niewiedzy został zmniejszony.
Informacja może być rozpatrywana w trzech aspektach:
- ilościowym - oznacza ilość sygnałów i symboli, które są niezbędne do jej przekazania,
- znaczeniowym - związany jest z interpretacją treści i komunikowaniem się nadawcy z odbiorcą,
- wartościowym - ma na celu pokazanie użyteczności przekazanej informacji[8]
Znaczenie teorii informacji
C. F. Shannon formułując teorię informacji stworzył również matematyczne podstawy teorii kodowania. Ponadto teroria informacji wykorzystywana jest w:
- sferze przechowywania informacji,
- realizacji rożnego typu systemów sterowania,
- projektowaniu i budowie systemów automatycznego sterowania[9]
Przypisy
Bibliografia
- Górecki H. Teoria informacji, Wyższa Szkoła Informatyki w Łodzi, Łódź 2006
- Grabowski M., Zając A. Dane, informacja, wiedza - próba definicji, Katedra Informatyki Akademii Ekonomicznej w Krakowie
- Łukasik Z. Teoria informacji i sygnałów Wydawnictwo Politechnika Radomska, Radom 2004
- Mynarski S. (red.) Elementy teorii systemów i informacji, Akademia Ekonomiczna w Krakowie, Kraków 1989
- Nowakowski J., Sobczak W. Teoria informacji, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1970
- Olender-Skorek M., Wydro K. B. Wartość informacji, TELEKOMUNIKACJA I TECHNIKI INFORMACYJNE 1-2/2017
- Shannon C. E. A Mathematical Theory of Communication The Bell System Technical Journal, Vol. 27, pp. 379-423, 623-656; 1948
- Wieczerzycki M. Produkt cyfrowy w świetle jakości teorii informacji i koncepcji hylemorfizmu, GOSPODARKA NARODOWA 1/2015
Autor: Klaudia Niziołek
