Teoria informacji: Różnice pomiędzy wersjami
m (Infobox update) |
(LinkTitles.) |
||
| Linia 16: | Linia 16: | ||
'''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) str. 9</ref> | '''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) str. 9</ref> | ||
==Historia teorii informacji== | ==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. | 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.<ref>H. Górecki (2006) str. 5</ref> | 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) str. 5</ref> | ||
| Linia 27: | Linia 27: | ||
==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) str. 146</ref> | [[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) str. 146</ref> | ||
''Informacja'' to "dowolna wiadomość, na podstawie której odbiorca wiadomości opiera swoje działanie"<ref>J. Nowakowski, W. Sobczyk (1970) str. 13</ref> | ''Informacja'' to "dowolna wiadomość, na podstawie której [[odbiorca]] wiadomości opiera swoje [[działanie]]"<ref>J. Nowakowski, W. Sobczyk (1970) str. 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": | ||
| Linia 35: | Linia 35: | ||
* ''sygnały deterministyczne''- sygnał o przyszłości znanej.<ref>Z. Łukasik (2004) str. 8-9</ref> | * ''sygnały deterministyczne''- sygnał o przyszłości znanej.<ref>Z. Łukasik (2004) str. 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. <ref>S. Mynarski (1989) str. 147</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. <ref>S. Mynarski (1989) str. 147</ref> | ||
Wartość entropii przedstawia się następującym wzorem: | [[Wartość]] entropii przedstawia się następującym wzorem: | ||
<math>H (p)= - \sum_{i=1}^n p_i log p_i</math> | <math>H (p)= - \sum_{i=1}^n p_i log p_i</math> | ||
| Linia 43: | Linia 43: | ||
gdzie | gdzie | ||
''H (p)'' - nieokreśloność zajścia zdarzenia, a | ''H (p)'' - nieokreśloność zajścia zdarzenia, a | ||
''p'' - prawdopodobieństwo zajścia niezależnego zdarzenia. <ref>S. Mynarski (1989) str. 149</ref> | ''p'' - [[prawdopodobieństwo]] zajścia niezależnego zdarzenia. <ref>S. Mynarski (1989) str. 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. | ||
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. | 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: | Informacja może być rozpatrywana w trzech aspektach: | ||
Wersja z 05:25, 22 maj 2020
| 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]
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]
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
Przypisy
Autor: Klaudia Niziołek
