Хранение, передача и обработка информации могут представлять собой как отдельные информационные процессы, так и входить в состав более сложных. Рассмотрим их основные особенности.
Хранение информации
Способы хранения информации эволюционировали по мере развития живой природы и человеческих сообществ.
Самый древний способ хранения информации в живой природе - посредством ДНК (дизоксирибонуклеиновых кислот). Эти молекулы представляют собой сверхдлинные последовательности простых соединений (нуклеотидов), в которых записана информация о наследуемых особенностях организма.
Рисунок 1. Устройство ДНК. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В ходе эволюции живые существа научились также хранить информацию об "оперативной обстановке", т.е. актуальную не в контексте нескольких поколений, а в течение сравнительно коротких периодов времени. Ее животные могут сохранять в своих нервных системах с помощью ионных электрических зарядов и нейронных связей.
Человек, став в ходе эволюции биологическим видом с уникальным способностями адаптации к окружающей среде, для внутривидового общения создал дополнительные способы хранения информации. Среди них умение изображать обстановку графически (древнейшими географическими картами пользовались еще пещерные люди), и запись сообщений с помощью знаков (алфавит, цифры, ноты и т.п.). Последовательности из них - тексты - можно фиксировать на глине, камне, бересте, бумаге, пластике и других носителях. С помочью текстов можно длительное время хранить сообщения о различных аспектах человеческой деятельности.
С появлением компьютеров средства хранения информации унифицировались. Практически любое сообщение стало возможно закодировать с помощью бинарных последовательностей, состоящих из нулей и единиц. Такую информацию можно достаточно надежно хранить в виде электрических зарядов (оперативная память, флеш-накопители), магнитных полей (жесткие диски) или оптических точек (лазерные носители).
Передача информации
Способы передачи информации также эволюционировали с течением времени. Генетическая информация передается при размножении живых существ. Животные могут также обмениваться информацией с помощью звуковых (птицы), световых (светлячки) сигналов и жестов (приматы).
В человеческих сообществах выработались дополнительные способы обмена информацией. Прежде всего, это членораздельная речь, которая, в отличие от звуковых сигналов животных, синтезируется из множества простых фонем, благодаря чему обладает широкими возможностями для составления слов. Со временем люди стали обмениваться и письменными сообщениями. Для их доставки используются почтовые голуби, курьерские и почтовые службы, пневмопочта и т.д.
Рисунок 2. Устройство пневмопочты. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В постиндустриальную эпоху передача информации всё в большей степени осуществляется в электронном виде. В первой половине XX в. большую популярность приобрели аналоговые способы передачи информации: кино, фотография, пресса, радио, телевидение. С появлением вычислительной техники роль связующих звеньев между пользователями стали выполнять компьютерные сети. Они представляют собой оптические и медные кабели, спутниковые и радиоканалы и прочие особым образом организованные физические среды, управляемые специальным программным обеспечением.
Обработка информации
Обработка информации предполагает извлечение из информационного потока наиболее интересных в текущий момент данных. В живой природе организмы умело отделяют ценные сигналы от шума. Например, летучая мышь отфильтровывает звук, отраженный от насекомого, за которым она охотится, от эха, исходящего от неподвижных предметов и звуков, издаваемых другими летучими мышами.
В человеческих сообществах затратам на обработку информации во все времена уделялось большое внимание. Например, при обмене сообщениями часто бывает необходимо шифровать и расшифровывать их, переводить с одного языка на другой, преобразовывать в вид, доступный для восприятия людьми с ограниченными возможностями (азбука Брайля), распознавать сигналы технических алфавитов (код Морзе, флажковая азбука на флоте и т.п.).
Другой распространенный вид обработки информации - систематизация. Мало сформировать обширную библиотеку, нужно еще оснастить ее эффективным каталогом, с помощью которого можно легко найти нужную книгу.
Накопленные научные знания собирают в справочники, энциклопедии. Велика роль обработки информации и в коммерции, где нужно не только всесторонне охарактеризовать товар, но и представить покупателю в наиболее привлекательном виде (реклама).
Рисунок 3. Таблица для расшифровки сообщений, переданных с помощью азбуки Морзе. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Наибольшее развитие процессы обработки информации получили в связи с широким распространением компьютерной техники. Помимо традиционных проблем, существовавших в этой сфере, таких как перевод на иностранные языки, повышение качества изображений и аудиозаписей, поиск надежных и эффективных способов отображения информации и т.п., появились новые. В частности, в связи с тем, что в первые десятилетия развитие вычислительной техники почти не регулировалось общепринятыми стандартами, возникло большое количество файловых форматов, разнородных баз данных, языков программирования, электронных компонентов. Поэтому большую роль в компьютерной обработке информации играет обеспечение совместимости между гетерогенными системами и средами. В то же время компьютеры позволили сделать большие успехи в таких отраслях обработки информации, как:
- распознавание и синтезирование речи,
- распознавание рукописного и печатного текста,
- автоматический перевод с языка на язык.
В настоящее время эти возможности обеспечиваются такими технологиями, как самообучающиеся нейронные сети. Большой интерес представляет и такая отрасль информационных технологий, как обработка Больших Данных (BigData), позволяющая обнаруживать перспективные закономерности при анализе крупных объемов информации, формирующихся в результате сетевой деятельности миллионов и миллиардов пользователей.
