Обмен информации в природе примеры. Информационные процессы
Примеры информационных процессов в живой природе, обществе, технике
Получение и преобразование информации является необходимым условием жизнедеятельности любого организма. Даже простейшие одноклеточные организмы постоянно воспринимают и используют информацию, например о температуре и химическом составе среды для выбора наиболее благоприятных условий существования. Живые существа способны не только воспринимать информацию из окружающей среды с помощью органов чувств, но и обмениваться ею между собой.
Например, в молекулах ДНК хранится наследственная информация, которая передается от родителей к детям. Эта информация обрабатывается организмом в процессе его развития.
Человек также воспринимает информацию с помощью органов чувств, а для обмена информацией между людьми используются языки. За время развития человеческого общества таких языков возникло очень много. Без него, без обмена информацией между людьми было бы невозможным возникновение и развитие общества.
Информационные процессы характерны не только для живой природы, человека и общества, но и для техники. Такая техника моделирует некоторые действия человека и способна в этих случаях частично (а иногда и полностью) заменить его. Человеком разработаны технические устройства, в частности компьютеры, которые специально предназначены для автоматической обработки информации.
Например, информация о товаре в супермаркете хранится в компьютерной базе данных, помечается (обрабатывается) штрих-кодом, передается в кассу (цена) или на склад (количество товара). Другой пример – кварцевые часы. В них вместо маятника, пружин и шестеренок используется микропроцессор, кварцевый кристалл и батарейка. Только для того, чтобы показывать время, микропроцессор должен обрабатывать около 30000 элементов информации в секунду.
Деятельность человека, связанную с процессами получения, преобразования, накопления и передачи информации, называют информационной деятельностью.
В результате научно-технического прогресса человечество создавало все новые средства и способы сбора, хранения, передачи информации.
Компьютеры в производстве используются на всех этапах: от конструирования отдельных деталей изделия, его дизайна до сборки и продажи. Система автоматизированного производства (САПР) позволяет создавать чертежи, сразу получая общий вид объекта, управлять станками по изготовлению деталей. Гибкая производственная система (ГПС) позволяет быстро реагировать на изменение рыночной ситуации, оперативно расширять или сворачивать производство изделия или заменять его другим. Легкость перевода конвейера на выпуск новой продукции дает возможность производить множество различных моделей изделия. Компьютеры позволяют быстро обрабатывать информацию от различных датчиков, в том числе от автоматизированной охраны, от датчиков температуры для регулирования расходов энергии на отопление, от банкоматов, регистрирующих расход денег клиентами, от сложной системы томографа, позволяющей « увидеть» внутреннее строение органов человека и правильно поставить диагноз. Компьютер находится на рабочем столе специалиста любой профессии.
Системы управления
Изучением процессов управления занимается наука кибернетика. Начало кибернетике положил американский ученый Норберт Виннер.
Под управлением понимается целенаправленное взаимодействие объектов, одни из которых управляют, а другие являются управляемыми.
Управление является сложным информационным процессом, включающим в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации.
С точки зрения кибернетики, процесс управления рассматривается как функционирование системы управления.
В любом процессе управления присутствуют:
– управляющий объект;
– управляемый объект;
– канал прямой связи для передачи команд управления;
– канал обратной связи для передачи информации о состоянии объекта управления и ситуации вне его.
Существуют следующиесхемы управления:
Информационные процессы в живой природе
Травы, кустарники, деревья, получая информацию из внешней среды, реагируют на изменение температуры воздуха, влажности воздуха и почвы, продолжительности светового дня, интенсивности солнечного света. Такая информация служит сигналом для протекания различных физико-химических процессов в клетках, а, значит, управляет этими процессами.
В животном мире информация тоже играет очень важную роль. Например, звуковое общение насекомых имеет очень интересную особенность: несмотря на многочисленные помехи (огромное количество других звуков), они безошибочно выделяют нужный сигнал и точно определяют его источник. Слуховые органы животных превосходят лучшие технические устройства и позволяют различать все звуки.
Млекопитающие животные используют для передачи информации и другие способы: мимику, жесты (оскал хищника, наклон головы, прижатые уши говорят о настороженности и готовности к атаке; виляние хвостом и стремление облизать – о доброжелательном отношении, опущенный хвост или хвост, зажатый между ног – о страхе и т.д.). Огромную информацию несут в себе запахи, прикосновения.
Кроме того, в живой природе присутствуют процессы обработки информации (физико-химические процессы в клетках растений при изменениях климатических условий, в результате которых растения начинают активно расти и развиваться (почки, листья, цветы и плоды) или, наоборот, засыпать (отмирать); процессы жизнедеятельности в организме животных, которые в соответствии с ситуацией во внешней среде могут замедляться или ускоряться). Мыслительная деятельность животных тоже служит примером обработки информации.
Существует и хранение информации: генетическая информация хранится в растениях и животных данного вида и передается из поколения в поколение. Безусловные рефлексы у животных (охота, добывание пищи, борьба за выживание и лидерство в стае, размножение) тоже могут служить примером хранения и передачи информации. Условные рефлексы у животных формируются в процессе жизни конкретного животного и не передаются по наследству, следовательно, в данном случае можно отметить такие информационные процессы, как получение информации, обработку и хранение.
Обмен информации в природе примеры. Информационные процессы
В окружающем нас мире протекают различные процессы. Такие, например, как распускание почек на деревьях, общение дельфинов между собой, строительство дома людьми, чтение газеты человеком. Все эти процессы можно считать информационными процессами, рассматривая их с точки зрения последовательности действий, происходящих с информацией. Например, восприятие деревом информации о состоянии окружающей среды (температура воздуха и почвы, длительность светового дня и т.д.) влечет за собой распускание почек. При строительстве дома люди получают информацию о конструкции дома, о взаимосвязи его отдельных блоков. Учитывая полученную информацию, строители принимают решения и выполняют определенные действия.
Информационный процесс – совокупность последовательных действий с информацией.
Информационные процессы могут быть как целенаправленными, так и случайными. Объясняя новый материал, учитель целенаправленно передает информацию учащимся, а учащиеся воспринимают ее с целью достижения определенных результатов в обучении. В то же время человек может непроизвольно запомнить слова популярной песни или текст рекламного ролика без какой-либо определенной цели.
Человеческое общество, являющееся социальной системой, так же нельзя представить без информационных процессов. Люди постоянно общаются друг с другом, обмениваются информацией – новостями, фактами или идеями. Такие информационные процессы, как правило, являются двусторонними, поскольку человек не только получает информацию, но и сообщает ее, контактируя с другими людьми.
Искусственные информационные процессы происходят в социотехнических и технических системах. Это процессы, которые искусственно порождаются людьми с помощью разнообразных технических устройств для осуществления различных действий с информацией.
В работе с информацией человеку часто помогают технические устройства, что позволяет говорить об информационных процессах в социотехнических системах, в которых люди и техника взаимодействуют между собой. Примером социотехнической системы является экипаж и самолет. Получая информацию с помощью бортовых приборов, пилоты управляют самолетом.
Внимательно изучая действия с информацией, можно заметить сходство информационных процессов, происходящих в биологических, социальных, социотехнических и технических системах.
Получение информации осуществляется человеком с помощью органов чувств. Однако для получения объективной информации, а не субъективной – «на глаз» люди изобрели различные приборы, которые позволяют более детально познавать окружающий мир. Для этого человек использует термометр, барометр, весы, микроскоп и многие другие технические средства.
Поиск информации можно провести оперативно, если информация упорядочена. Использование человеком методов поиска позволяет быстрее находить необходимую информацию. Найти номер телефона в телефонной книжке будет намного проще и быстрее, если такая книжка имеет алфавитный указатель, а человек умеет им пользоваться.
Кодирование информации неотъемлемо от человеческой речи. Устную речь человек кодирует с помощью фонем (звуков), письменную речь — с помощью символов. С помощью специальных кодов люди стремятся компактно представить информацию (стенографическая запись, идеограммы), представить ее в форме, удобной для передачи или хранения (азбука Морзе), а также защитить информацию с помощью криптографических секретных кодов (шифр Цезаря, шифр Виженера).
Защита информации, являющейся стратегическим ресурсом современного общества, необходима для предотвращения ее потери, искажения, умышленного уничтожения и незаконного использования. Существуют различные способы защиты информации. Например, может быть организована техническая защита каналов связи, по которым передается информация, дублирование блоков информации или защита информационных хранилищ от несанкционированного доступа с помощью пароля.
К информационным процессам также можно отнести сбор, отбор, преобразование, расшифровку, размещение, структурирование, анализ, сравнение и др. Все информационные процессы взаимосвязаны между собой. Например, защита информации может осуществляться с помощью процесса кодирования, а кодирование информации невозможно без процесса обработки. Обработка информации является важной частью процесса поиска, а поиск информации подразумевает процесс передачи. Передача информации невозможна без хранения, а хранение информации дает возможность ее получения. Каждый информационный процесс, в том числе хранение, обработка и передача информации, является не одним действием, а совокупной последовательностью действий.
