معلومة- معلومات عن الأشياء والظواهر بيئةمما يقلل من درجة عدم اليقين وعدم اكتمال المعرفة عنها.

بيانات -العلامات أو الملاحظات المسجلة التي لا يتم استخدامها لسبب ما، ولكن يتم تخزينها فقط.

مؤشرات جودة المعلومات:الكفاية، الواقع، الإمكانية، سهولة الإدراك، القيمة بالنسبة للوقت الحالي.

2. أنظمة الأرقام لتكنولوجيا الكمبيوتر.

تعد دراسة أنظمة الأرقام المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر أمرًا مهمًا لفهم كيفية معالجة البيانات الرقمية في الكمبيوتر.

الرموز- طريقة لكتابة الأرقام باستخدام مجموعة معينة شخصيات خاصة(الأرقام) ومقارنة هذه السجلات بالقيم الحقيقية. يمكن تقسيم جميع أنظمة الأرقام إلى غير الموضعية والموضعية. في الأنظمة غير الموضعيةآه، التدوين، الذي ظهر في وقت سابق بكثير من الموضعية، ومعنى كل رمز لا يعتمد على المكان الذي يقف فيه. مثال على نظام الأرقام هذا هو النظام الروماني، حيث يتم استخدام حروف الأبجدية اللاتينية لكتابة الأرقام. في هذه الحالة، الحرف I يعني دائمًا واحدًا، والحرف V يعني خمسة، وX يعني عشرة، وL يعني خمسين، وC يعني مائة، وD يعني خمسمائة، وM يعني ألف، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، يتم كتابة الرقم 264 كـ CCLXIV. عيب الأنظمة غير الموضعية هو عدم وجود قواعد رسمية لكتابة الأرقام، وبالتالي العمليات الحسابية بأرقام متعددة الأرقام.

في تكنولوجيا الكمبيوتريتقدم الموضعيةأنظمة الأرقام. هناك العديد من أنظمة الأرقام الموضعية وهي تختلف عن بعضها البعض في الأبجدية - مجموعة الأرقام المستخدمة. يسمى حجم الأبجدية (عدد الأرقام الموجودة فيها). أساسأنظمة الأرقام. تسجيل متسلسلالأحرف الأبجدية (الأرقام) تمثل رقمًا. يسمى موضع الرمز في الصورة الرقمية تسريح. يتوافق الرقم 0 مع الرقم الأقل أهمية في الجزء الصحيح من الرقم. كل حرف يتوافق عدد معين، وهو أقل من قاعدة نظام الأرقام. اعتمادًا على موضع (رقم) الرقم، يتم ضرب قيمة الرمز بقوة القاعدة، التي يساوي أسها عدد الرقم.

وهكذا كله رقم موجب، عدد إيجابيو في النظام الموضعييمكن تمثيل الحسابات بالتعبير:

حيث p هو أساس نظام الأرقام، وهو عدد صحيح موجب؛ أ - الرمز (الرقم)؛ n هو رقم الرقم الأكثر أهمية في الرقم.

تسميات الأرقام مأخوذة من الأبجدية التي تحتوي على أحرف p. كل رقم يتوافق مع معادل كمي معين. يجب أن يُفهم التعيين ak كرقم في الرقم ك. عدم المساواة يحمل دائما: ak

مثال على نظام الأرقام معروف لنا جميعًا عدد عشريالرموز. وأي رقم فيه يُكتب باستخدام الأرقام: 0، 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 9. ومن المهم أن يعتمد معنى كل رقم على المكان الذي يظهر فيه في هذا الإدخال. على سبيل المثال، 1575: يظهر الرقم 5 في إدخال الرقم مرتين: الرقم 5 في الرقم الأخير هو عدد الوحدات، والرقم 5 الموجود على اليسار في إدخال الرقم هو عدد المئات. لأن يتم تحديد قيمة كل رقم ("وزنه") من خلال الموضع الذي يشغله الرقم في سجل الأرقام، ثم يتم استدعاء نظام الأرقام الموضعية. في نظام الأرقام العشري، تكون قيمة وحدة كل رقم أكبر بعشر مرات من وحدة الرقم الأيمن المجاور له. الرقم 10 نفسه يسمى أساسنظام الأرقام، والأرقام المستخدمة في النظام العشري هي الأرقام الأساسيةهذا النظام.

استخدام أجهزة الكمبيوتر لتقديم المعلومات العشري والثنائي والست عشريأنظمة الأرقام. عدد الأرقام المطلوبة لتمثيل رقم في نظام الأرقام الموضعية يساوي قاعدة نظام الأرقام p. على سبيل المثال، لكتابة الأرقام في نظام الأرقام الثنائية تحتاج إلى رقمين، وفي نظام الأرقام العشري تحتاج إلى عشرة، وفي نظام الأرقام السداسي العشري تحتاج إلى ستة عشر.

النظام الثنائييحتوي نظام الأرقام على مجموعة من الأرقام (0، 1)، p=2.

نظام الأرقام الثنائية له أهمية خاصة في علوم الكمبيوتر: التمثيل الداخلي لأي معلومات في جهاز الكمبيوتر هو ثنائي، أي. يتم وصفها بواسطة مجموعة من الأحرف تتكون من حرفين فقط، 0 و1.

يعد تمثيل المعلومات المخزنة في ذاكرة الكمبيوتر بشكلها الثنائي الحقيقي أمرًا مرهقًا للغاية نظرًا للعدد الكبير من الأرقام. لذلك، عند تسجيل مثل هذه المعلومات على الورق أو عرضها على الشاشة، فمن المعتاد استخدامها ثمانيأو السداسي عشريأنظمة الأرقام. في أجهزة الكمبيوتر الحديثة يتم استخدامه في كثير من الأحيان السداسي عشريالرموز. مثال:

لتحويل الأعداد الصحيحة من نظام الأرقام العشرية إلى نظام الأرقام الأساسية:

قم بتقسيم الرقم المحدد والأجزاء الصحيحة الناتجة باستمرار على قاعدة أرقام جديدة (ع) حتى يصبح الجزء بأكمله أقل من قاعدة الأرقام الجديدة.

قم بتدوين بقايا القسمة الناتجة، ممثلة بأرقام من الحساب الجديد، كرقم، بدءًا من الجزء الصحيح الأخير. لتحويل جزء صحيح من رقم من نظام الأرقام العشرية إلى نظام ذو الأساس p، تحتاج إلى تقسيمه على p، وسيكون الباقي هو الرقم الأقل أهمية في الرقم. يتم تقسيم حاصل القسمة مرة أخرى على p - ويعطي الباقي الرقم التالي من الرقم، وما إلى ذلك.

مثال: تحويل الرقم العشري 25 إلى نظام الأرقام الثنائية:

25: 2 = 12 (الباقي 1)؛

12: 2 = 6 (الباقي 0)،

6: 2 = 3 (الباقي 0)،

3: 2 = 1 (الباقي 1)،

1: 2 = 0 (الباقي 1).

وبالتالي 25(10) = 11001(2) .

يتم تحويل الأرقام من نظام الأرقام العشري إلى النظام الست عشري بنفس الطريقة. يعد تحويل الأرقام من ثنائي إلى ثماني إلى سداسي عشري والعكس أمرًا سهلاً لأن الرقمين 8 و16 هما عددان صحيحان للعدد 2.

على سبيل المثال: 12345667(8) = 001010011100101110110111(2) =

1 010 011 100 101 110 110 111(2);

1100111(2) = 001 100 111(2) = 147(8)

3. تنظيم الكمبيوتر وفقا لفون نيومان. أجيال أجهزة الكمبيوتر. تصنيف أجهزة الكمبيوتر الحديثة.

أجيال الكمبيوتر:

• ظهرت أجهزة الكمبيوتر الأولى.

حدث بعد عام 1945

• الجيل الأول – 1950 – 1960 - أجهزة الكمبيوتر الأنبوبية؛
• الجيل الثاني – 1960 – 1970 - أجهزة الكمبيوتر الترانزستور.
• الجيل الثالث – 1970 – 1980 - الدوائر الحاسوبية المتكاملة؛
• الجيل الرابع – 1980 – 1990 - دوائر متكاملة واسعة النطاق وواسعة النطاق لأجهزة الكمبيوتر؛
• الجيل الخامس - 1990 - عصرنا - المعالجات الدقيقة شديدة التعقيد؛
• السادس وما بعده - أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الضوئية، ونمذجة النظم البيولوجية.

تصنيف أجهزة الكمبيوتر الحديثة:

وفقا لظروف التشغيل:

· مكتب (عالمي)؛

· خاص.

مكتبمصممة لحل فئة واسعة من المشاكل في ظل ظروف التشغيل العادية.

خاصتُستخدم أجهزة الكمبيوتر لحل فئة أضيق من المشكلات أو حتى مهمة واحدة تتطلب حلولاً متعددة، وتعمل في ظل ظروف تشغيل خاصة. غالبًا ما تكون موارد الآلة لأجهزة الكمبيوتر المخصصة محدودة. ومع ذلك، فإن توجههم الضيق يجعل من الممكن تنفيذ فئة معينة من المهام بشكل أكثر فعالية.

حسب الأداء وطبيعة الاستخدام:

· الحواسيب الصغيرة، بما في ذلك الحواسيب الشخصية؛

· الحواسيب الصغيرة.

· الحواسيب الكبيرة (أجهزة كمبيوتر للأغراض العامة)؛

· أجهزة الكمبيوتر العملاقة.

الحواسيب الدقيقة- وهي أجهزة الكمبيوتر التي يصنع فيها المعالج المركزي على شكل معالج دقيق. نوع من الحواسيب الصغيرة - متحكم.هذا جهاز متخصص يعتمد على المعالجات الدقيقة وهو مدمج في نظام التحكم أو خط المعالجة. شخصيأجهزة الكمبيوتر (PCs) هي أجهزة كمبيوتر صغيرة متعددة الأغراض مصممة لمستخدم واحد ويتحكم فيها شخص واحد. تشتمل فئة أجهزة الكمبيوتر الشخصية على أجهزة مختلفة - بدءًا من الأجهزة المنزلية وأجهزة الألعاب الرخيصة ذات ذاكرة الوصول العشوائي الصغيرة، مع ذاكرة البرامج على شريط كاسيت وجهاز تلفزيون عادي كشاشة عرض (الثمانينات)، إلى الأجهزة المعقدة للغاية المزودة بمعالج قوي، وقرص صلب به بسعة عشرات الجيجابايت، مع رسومات ملونة عالية الوضوح والوسائط المتعددة وغيرها من الأجهزة الإضافية.

أجهزة الكمبيوتر الصغيرةو أجهزة كمبيوتر فائقة الحجمتسمى الآلات التي تم تصميمها هيكليا في رف واحد، أي. تحتل حجم حوالي نصف متر مكعب. الآن تموت أجهزة الكمبيوتر من هذه الفئة، مما يفسح المجال أمام أجهزة الكمبيوتر الصغيرة.

الحواسيب المركزيةتم تصميمها لحل مجموعة واسعة من المشكلات العلمية والتقنية وهي آلات معقدة ومكلفة. يُنصح باستخدامها في الأنظمة الكبيرة التي تضم ما لا يقل عن 200 إلى 300 مكان عمل. تعد المعالجة المركزية للبيانات على حاسب مركزي أرخص بنحو 5 إلى 6 مرات من المعالجة الموزعة باستخدام نهج خادم العميل. عادةً ما يكون الحاسب المركزي IBM S/390 المعروف مزودًا بثلاثة معالجات على الأقل. يصل الحد الأقصى لحجم التخزين التشغيلي إلى أكثر من 300 تيرابايت. يمكن للعشرات من الحواسيب المركزية أن تعمل معًا على تشغيل نظام تشغيل واحد لأداء مهمة واحدة.

أجهزة الكمبيوتر العملاقة- هذه أجهزة كمبيوتر قوية جدًا بأداء يزيد عن 100 ميجا فلوب (1 ميجا فلوب هو مليون عملية فاصلة عائمة في الثانية). يطلق عليهم التمثيل فائق السرعة. هذه الأجهزة عبارة عن مجمعات متعددة المعالجات و (أو) متعددة الآلات تعمل على ذاكرة مشتركة ومجال مشترك للأجهزة الخارجية. هناك أجهزة كمبيوتر عملاقة متوسطة المدى ومتوسطة ومتوسطة ومتطورة.

في هذه الآلات، يتم تنفيذ العديد من العمليات المماثلة بالتوازي، أي في وقت واحد (وهذا ما يسمى المعالجة المتعددة). وبالتالي، لا يتم توفير الأداء الفائق لجميع المهام، ولكن فقط للمهام التي يمكن موازنتها.

4. التكوين الأساسي للكمبيوتر الشخصي. أنواع المراقبين ومبادئ عملها:

المعدات الأساسية:

· وحدة النظام؛

· الشاشة – عرض المعلومات الرسومية والنصية على الشاشة.

· لوحة المفاتيح؛

أنواع الشاشات:شاشات CRT والألواح المسطحة.

شاشات CRT: تعتمد جميع هذه الشاشات على أنبوب أشعة الكاثود (CRT - شريط سينمائي). لإنشاء صورة، تستخدم شاشة CRT مسدسًا إلكترونيًا، ينبعث منه تيار من الإلكترونات تحت تأثير مجال إلكتروستاتيكي قوي. ومن خلال قناع معدني أو شبكة معدنية تسقط على السطح الداخلي لشاشة الشاشة الزجاجية المغطاة بنقاط فوسفورية متعددة الألوان. يبدأ الفوسفور في التوهج تحت تأثير الإلكترونات المتسارعة، والتي يتم إنشاؤها بواسطة ثلاثة مدافع إلكترونية. يتوافق كل مسدس من الأسلحة الثلاثة مع أحد الألوان الأساسية ويرسل شعاعًا من الإلكترونات إلى جزيئات الفوسفور المختلفة، التي يتم دمج وهج ألوانها الأساسية بكثافات مختلفة لتكوين صورة باللون المطلوب.

لوحات مسطحةتنقسم إلى:

· عرض شاشات الكريستال السائل:يتكون من مصفوفة LCD (لوحة زجاجية بها بلورات سائلة بين طبقاتها) ومصادر ضوئية للإضاءة. يتكون كل بكسل من مصفوفة LCD من طبقة من الجزيئات بين قطبين كهربائيين شفافين ومرشحين مستقطبين، تكون مستويات استقطابهما متعامدة.

• بلازما:تعتمد شاشة تفريغ الغاز على ظاهرة توهج الفوسفور تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية التي تحدث أثناء التفريغ الكهربائي في الغاز المتأين، أي في البلازما.
• انبعاث الضوء:جهاز شبه موصل مصنوع من مركبات عضوية تسمى البوليمرات والتي تبعث الضوء بشكل فعال عند تمرير تيار كهربائي من خلالها.

5. الهيكل الداخلي لوحدة النظام.

اللوحة الأم- المكون الرئيسي للكمبيوتر. ويضم المعالج المركزي الذي يقوم بالعمليات الرئيسية للكمبيوتر ويتحكم في جميع الأجهزة بما في ذلك ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) حيث يتم تخزين البيانات والبرامج الخاصة بالمعالج والأجهزة الأخرى. على وجه الخصوص، هناك موصلات خاصة لتثبيت بطاقات التوسعة، والتي يمكن أن تكون: بطاقة صوت، مودم داخلي، بطاقة فيديو لإخراج البيانات إلى الشاشة وغيرها.

وحدة الطاقةمصمم لتزويد الطاقة لجميع الأجهزة الموجودة داخل وحدة النظام من خلال الأسلاك التي تخرج من مصدر الطاقة.

محركات الأقراص:

الأقراص الصلبة(السعة، معدل نقل البيانات، الحجم)، يقوم القرص الصلب بتخزين المعلومات بحيث يمكنك الاستمرار في العمل بها بعد إيقاف تشغيل الطاقة.

قرص مغناطيسي مرن

الأقراص الضوئية(CD-ROM، CD-R، CD-RW، DVD-ROM، DVD-R، DVD-RW، Blue Ray DVD، HD DVD)؛

بطاقة فيديو- جودة الصورة؛

كارت الصوت- معالجة الصوت.

قارئ الأقراص المرنةيسمح لك بالعمل مع الأقراص المرنة أو كتابة أو قراءة البرامج والبيانات منها. تُستخدم الأقراص المرنة في المقام الأول لنقل المعلومات من كمبيوتر إلى آخر أو لتخزين البيانات، كما تُستخدم في أجهزة الكمبيوتر القديمة.

6. الأنظمة الموجودة على اللوحة الأم. الخصائص الأساسية للمعالج الدقيق.

أي تتكون اللوحة الأممن مجموعات الأجهزة المنطقية التالية:

مجموعة من المنافذ والموصلاتلتوصيل أجهزة الكمبيوتر المختلفة. طريق المعلومات السريع الذي يربطهم معًا هو إطار العجلة. يتكون ناقل النظام من ناقل العناوين وناقل البيانات وناقل الأوامر، وبمساعدته يتم نقل الإشارات بين أجهزة الكمبيوتر، كما يتم تسليم المعلومات إليها المعالج المركزي. وهذا يشمل أيضًا بعض شرائح أساسية - "شرائح"،والتي من خلالها تتحكم اللوحة الأم في كل ما يحدث في وحدة النظام. ويتضمن أيضًا شريحة تسمى BIOSوهي نقطة محورية في اللوحة الأم.

أجهزة كمبيوتر إضافية مدمجة (متكاملة). هناك مثل هذه على اللوحات الأم مفاتيحكيف " لاعبا"، والتي يتم من خلالها تنظيم معلمات تشغيل اللوحة الأم؛ وبمساعدتهم، يمكنك أيضًا "إعادة ضبط" محتويات شريحة BIOS. وهناك أيضًا بعض موصلات الطاقة، التي يمكن توصيلها أكثر برودةو المؤشراتتقع على وحدة النظام.

هناك العديد من الأجزاء المختلفة الموجودة على اللوحة الأم، وكلها تؤدي دورًا مهمًا معينًا، ولكن معظم الوظائف تقع على عاتق العديد من الدوائر الدقيقة، والتي يتم استدعاؤها معًا بكلمة بسيطة - "شرائح".يعتمد ذلك على مجموعة الشرائح ونوع الذاكرة والمعالج الذي ستدعمه اللوحة الأم، وستعتمد أيضًا سرعة نقل البيانات عبر الناقل إلى أجهزة الكمبيوتر. كما تعلم، فإن الوظيفة الرئيسية للوحة الأم هي "بناء الجسور" بين أجهزة الكمبيوتر، وبالتالي يمكن أيضًا تسمية المكونات الرئيسية لأي مجموعة شرائح باسم "الجسور". تحتوي مجموعة الشرائح على “جسرين” وكل منهما عبارة عن شريحة منفصلة ولها مهمة واضحة:

يربط الجسر "الشمالي" بين المعالج وذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، وهو المسؤول عن العمل مع الناقل الداخلي؛

يتحكم الجسر "الجنوبي" في جميع الأجهزة الطرفية المتصلة بالكمبيوتر، بالإضافة إلى وحدات التحكم الداخلية (الصوت والشبكة والمنافذ وما إلى ذلك).

وحدة المعالجة المركزية عبارة عن بلورة سيليكون تمت زراعتها باستخدام تقنية معينة تحتوي على العديد من العناصر الفردية - الترانزستورات المتصلة بواسطة جهات اتصال معدنية. بمساعدتهم، يعمل المعالج مع البيانات، وإجراء العمليات الحسابية، وإجراء عمليات رياضية محددة مع الأرقام التي تشكل أي معلومات تدخل الكمبيوتر.

من حيث المبدأ، فإن المعالج المركزي في جهاز الكمبيوتر ليس هو الوحيد؛ إذ يحتوي المعالج الخاص به على بطاقة فيديو، وبطاقة صوت، بالإضافة إلى العديد من الأجهزة الخارجية المختلفة، مثل الطابعة أو الماسح الضوئي. تعمل هذه الرقائق جنبًا إلى جنب مع وحدة المعالجة المركزية، ولكن على عكسها، فهي المسؤولة الوحيدة عن وظيفة معينة في الكمبيوتر، على سبيل المثال، معالجة الصوت أو إنشاء صورة على شاشة العرض.

يوجد على أي شريحة معالج ما يلي:

وحدة المعالجة المركزية الأساسيةهو جهاز الحوسبة الرئيسي للكمبيوتر. هذا هو المكان الذي تتم فيه معالجة جميع البيانات التي تدخل المعالج.

المعالج المساعد- كتلة إضافية مضمنة في جهاز الكمبيوتر، وهي مصممة لإجراء حسابات رياضية معقدة بشكل خاص. يتم استخدامه بنشاط عند العمل مع برامج الرسومات أو الوسائط المتعددة.

الذاكرة المؤقتة- الذاكرة العازلة هي نوع من تخزين البيانات. في المعالجات الحديثة غالبا ما يتم استخدامه 2 أنواع ذاكرة التخزين المؤقت:

مستوى اول- صغيرة الحجم، تبلغ سعتها بضع عشرات من الكيلوبايتات فقط، ولكنها ذات ذاكرة فائقة السرعة

المستوى الثاني- أبطأ قليلا، ولكن الحجم من 128 كيلو بايت إلى 2 ميجا بايت.

ثلاثة تعديلات رئيسية على المعالج:

"مكتب"- يستخدم للعمل مع ألعاب الكمبيوتر وبرامج الوسائط المتعددة.

"بيت"- معالجات عالمية لأجهزة الكمبيوتر الشخصية المنزلية.

"لعبة"- خاصة المعالجات القوية المضمنة في جهاز الكمبيوتر والتي تستخدم لمهام خطيرة مثل معالجة الفيديو أو العمل مع الرسومات ثلاثية الأبعاد وكذلك لألعاب الكمبيوتر.

مواصفات المعالج:

تردد الساعة -هذا هو عدد العمليات أو الدورات الأولية التي يقوم بها المعالج في ثانية واحدة.

عدد المعالجات (النوى)

اليوم، تملأ معالجات Core2 Two Duo ثنائية النواة المضمنة في جهاز الكمبيوتر بالفعل جزءًا خاصًا من السوق، كما أن عصر معالجات Core Two Quad رباعية النواة ليس بعيدًا. كل عام، يتضاعف عدد النوى في المعالجات باستمرار.

حجم المعالج- هذا هو الحد الأقصى لعدد بتات المعلومات التي يستطيع المعالج معالجتها ونقلها في وقت واحد.

تردد الساعة- السرعة التي يسترد بها المعالج المعلومات. ويحدد عمق البت كمية المعلومات التي تدخل ذاكرته الافتراضية في جلسة واحدة.

حتى وقت معين، كانت جميع المعالجات في جهاز الكمبيوتر 32 بت. مع مرور الوقت، تغير عرض طريق المعلومات السريع للحافلة، والذي يتلقى المعالج من خلاله المعلومات من أجهزة الكمبيوتر الأخرى. أصبح 64 بت.

تردد الحافلة –الناقل، مثل المعالج، لديه ما يسمى عرض النطاق الترددي الخاص به، يسمى التردد. وكلما ارتفع هذا المؤشر، كلما كان ذلك أفضل.

حجم ذاكرة التخزين المؤقت:يوجد عادةً نوعان من ذاكرة التخزين المؤقت في المعالج. الأسرع هو ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الأول، والتي بدورها تتمتع بسعة ذاكرة صغيرة تبلغ 16.32 كيلو بايت.

النوع الثاني هو ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثاني، وهي عادةً ما تكون أقل سرعة، ولكنها أكبر حجمًا، يصل حجمها إلى 2 ميجابايت. تجدر الإشارة إلى أن كل نواة في المعالج متعدد النواة لها ذاكرة تخزين مؤقت خاصة بها بحجم معين.

7. تصنيف شبكات الكمبيوتر وفقا لمعايير مختلفة. النموذج المرجعي OSI.

شبكة الكمبيوترعبارة عن مجموعة من أجهزة الكمبيوتر والأجهزة المختلفة التي توفر تبادل المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة دون استخدام أي وسائط تخزين وسيطة.

التصنيف العام: يمكن تصنيف المجموعة الكاملة لشبكات الكمبيوتر وفقًا لمجموعة من الخصائص:

1. التوزيع الإقليمي؛

2. الانتماء الإداري.

3. سرعة نقل المعلومات.

4. نوع وسيلة النقل.

حسب التوزيع الإقليمييمكن أن تكون الشبكات محلية وعالمية وإقليمية.

-محلي- هذه شبكات تغطي مساحة عدة كيلومترات (LAN - سرعة نقل بيانات عالية)؛

-الإقليمية– تقع على أراضي مدينة أو منطقة (RVS – MAN – تخدم المدن الكبرى، وما إلى ذلك)،

-عالميعلى أراضي دولة أو مجموعة دول، على سبيل المثال، الإنترنت، WAN - WAN - سرعة نقل البيانات منخفضة)

بالانتماءالتمييز بين شبكات الإدارات والدولة.

-الإداراتتنتمي إلى منظمة واحدة وتقع على أراضيها.

-ولايةالشبكات – الشبكات المستخدمة في الجهات الحكومية.

من أجل العمل بشكل فعال مع المعلومات (استخدامها) في المستقبل، تحتاج إلى فهم أشياء بسيطة إلى حد ما في المرحلة الأولية: ما إذا كانت المعلومات المقدمة مفيدة لك أم لا، ما إذا كان يمكنك الوثوق بها، ما إذا كانت هناك حاجة إلى معلومات إضافية ، إلخ. لذا، فإن العملية ليست أكثر من مجرد تقييم للمعلومات التي تلقيتها.

معايير تقييم المعلومات - (الأهمية، الدقة، الأهمية)

لكل حلقة (كتلة نصية، رسالة، وما إلى ذلك) من الضروري اتخاذ قرار بشأن الحاجة والتخزين والاستخدام الإضافي. وبعبارة صريحة، فإن جمع كل المعلومات المحيطة أمر صعب للغاية: وهذا يتطلب موارد هائلة.

يجب أن يكون لعملية الإعدام نفسها معايير واضحة. لاتخاذ قرار بشأن الحاجة إلى المعلومات، يتم إجراء تقييم أولي. يجب تشديد معايير التقييم الأولية قليلاً لتجنب فقدان المعلومات المهمة، ولكن بشكل طفيف فقط، وإلا فإن التدفق سيصبح خارج نطاق السيطرة. الحد الأدنى لمجموعة معايير التقييم الأولي هو علامة واحدة - مدى أهمية هذه المعلومات بالنسبة لنا. بمعنى آخر، إذا كانت المعلومات مرتبطة بأي شكل من الأشكال بموضوعنا أو يمكن أن تساعد في العمل على مشروعنا، فهي محل اهتمامنا. هذا يعني أننا نحتفظ به ونستخدمه لمزيد من العمل.

يجب أن تكون نتيجة هذا التقييم للمعلومات استنتاجًا حول مدى صلتها بمشكلتنا.

لقد ناقشنا سابقًا خصائص المعلومات، والتي هي في جوهرها معايير تقييمها:
الموضوعية - الذاتية
الموثوقية - عدم الموثوقية
الاكتمال - عدم الاكتمال
الصلة - عدم الأهمية
القيمة - عدم الفائدة
الوضوح - الغموض

هذا هو النهج الأكاديمي. ومن الناحية العملية، عادة ما يتصرفون على النحو التالي. في البداية، يتم تقييم المعلومات الواردة من حيث الأهمية. إذا كانت المعلومات ذات صلة، فالسؤال هو مدى موثوقيتها. ثم - في أهميتها. وبعد ذلك، إذا لزم الأمر، يتم إجراء التقييم وفقا لمعايير أخرى. في كثير من الأحيان، يتم استخدام مجموعة مبسطة من المعايير لتسريع عملية التقييم. بالإضافة إلى ذلك، اعتمادا على المهمة، تتغير أهمية خاصية معينة من المعلومات، حتى التخلي الكامل عن بعض الممتلكات. يُمارس أيضًا دمج العديد من الخصائص في معلمة اصطناعية واحدة. على سبيل المثال، الموضوعية والموثوقية، أو الاكتمال والقيمة. أو يتم استخدام خاصية واحدة للتقييم. يمكن القيام بذلك عند جمع المعلومات في البداية حول مشكلة غير معروفة سابقًا. يتم جمع كل شيء - الشيء الرئيسي هو أن المعلومات تساعد بطريقة ما في فهم المشكلة.

معايير لتقييم المعلومات المبسطة
أهمية المعلومات - وجود صلة بالمشكلة (التوافق مع اهتماماتنا) وقدرة المعلومات على المساهمة في عملية فهم المشكلة. بمعنى آخر، من الضروري مقارنة هذه المعلومات باحتياجاتك من المعلومات والإجابة على السؤال: هل يمكن أن تساعدك في أي شيء الآن أو في المستقبل القريب؟ إذا كانت الإجابة بنعم، فانتقل إلى الخطوة التالية؛ وإذا لم يكن الأمر كذلك، فأضفه إلى سلة المهملات (إلا إذا كنت بحاجة إليه في أمر آخر).

موثوقية المعلومات - إلى أي مدى يتوافق الوصف المقدم مع الواقع. هل يمكن الوثوق بالمعلومات أم أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث، أو لا يمكن الوثوق بها من حيث المبدأ؟

أهمية المعلومات:
- فهم المعلومات نفسها،
- التغطية الكاملة للموضوع محل الاهتمام،
- حسن توقيت المعلومات وكفايتها لاتخاذ القرار.

يتم اتخاذ القرار بشأن مدى صلة المعلومات بمشكلة معينة وفقًا لعدة معايير. العلامة الأولى هي وجود إشارة واضحة لمجال الاهتمام. يتم الكشف عن مثل هذا المؤشر من خلال وجود الكلمات الرئيسية (العناوين والأسماء والتواريخ والمصطلحات المحددة وما إلى ذلك). أما العلامة الثانية فهي أكثر تعقيدا وهي وجود دلالة دلالية غير مباشرة. ليس من الممكن تسمية العلامات مباشرة هنا - فهي مختلفة في كل موقف.

المعيار الثاني هو الموثوقية. يتم فحصه وفقًا للمعايير التالية:
- توافر التأكيد من مصادر أخرى؛
- الانضمام إلى معلومات أخرى؛
- معرفة المصدر وخصائصه.
- السلطة أو التاريخ الإيجابي الطويل للعمل مع المصدر؛
- خصائص قناة نقل المعلومات.

كما ترون، المكان الأكثر أهمية هنا هو معرفة مصدر المعلومات. لذلك من المهم العمل على دراسة المصادر وجمع المعلومات عنها بشكل مستمر. لمن ينتمون، ما مدى موضوعية تغطيتهم للمشاكل، ومع من يتعاونون، ومع من يضغطون من أجل مصالحهم، وما إلى ذلك. للتعرف على المعلومات الخاطئة، عليك القيام بما يلي:
- فصل الحقائق والآراء المتعلقة بها بوضوح؛
- فهم ما إذا كان المصدر يمكنه الوصول إلى المعلومات المرسلة؛
- مراعاة علاقة المصدر بالأشياء أو الأحداث الموصوفة؛
- تأخذ في الاعتبار الخصائص الشخصية للمصدر (المؤلف) - الاهتمام، والخيال، والاعتماد، والغرور؛
- تذكر أن المعلومات المطلوبة يمكن فهمها بسهولة أكبر.

ومن الضروري أيضًا مراعاة أن المعلومات مشوهة وغير مقصودة. يحدث هذا للأسباب التالية:
- نقل جزء من الرسالة؛
- إعادة سرد ما سمعته بكلماتك الخاصة وإدخال موقفك ورأيك في المحتوى؛
- الرسائل المتداولة عبر القنوات الأفقية وغير الرسمية أقل عرضة للتشويه، والمعلومات المقدمة "من المنبع" أكثر عرضة للتشويه، لأن الشخص الذي ينقل البيانات يريد الإرضاء والحصول على المكافآت وتجنب العقاب.

عند استخدام المعلومات المضللة عمدا، يتم استخدام التقنيات التالية:
- إخفاء الحقائق؛
- الاختيار المغرض (عرض) للحقائق؛
- انتهاك الاتصالات المنطقية أو المؤقتة؛
- تقديم معلومات موثوقة في هذا الشكل أو السياق الذي يُنظر إليه على أنه معلومات مضللة؛
- ملخص للمعلومات المهمة على خلفية بيانات مشرقة ومشتتة للانتباه؛
- استخدام كلمات غامضة في العرض التقديمي يمكن تفسيرها بطرق مختلفة؛
- قمع التفاصيل الرئيسية.

في عملية العمل مع المعلومات (في أي مرحلة)، قد يكون هناك موقف عندما لا تكون هناك بيانات كافية لفهم ما يحدث. في هذه الحالة، يمكنك استخدام تقنية استعادة المعلومات.

جوهرها أن أي حدث يسبقه شيء، بعض التحضير، بعض الأحداث، ويبقى أثر في كل مكان. بعض العمليات تصاحب الحدث الرئيسي، والبعض الآخر يصبح نتيجة لهذا الحدث. يجب أن تكون قادرًا على استعادة تسلسل الأحداث وتحديد الأماكن التي قد تبقى فيها معلومات حول الحدث. لكن عليك أن تبدأ بمعالجة المعلومات الموجودة. وفي هذا الصدد، فإن عملية التصديق على مصدر المعلومات مهمة جدًا.

إن تقييم كمية المعلومات ليس بالأمر السهل، لأنه يعتمد على عوامل كثيرة، غالبًا ما يكون من الصعب إضفاء الطابع الرسمي عليها. يمكن لنفس المعلومات أن تنقل كميات مختلفة تمامًا من المعلومات إلى أشخاص مختلفين. ما يعرفه شخص ما منذ فترة طويلة قد يكون جديدًا تمامًا بالنسبة لشخص آخر. يتيح لك التركيز البسيط الحصول على مزيد من المعلومات.

هناك جوانب مختلفة لتقييم كمية المعلومات.

من الممكن تقييم المعلومات بناءً على محتواها الدلالي (القيمة). وفي هذه الحالة، بطبيعة الحال، من الضروري تحديد معيار القيمة. على سبيل المثال، لقياس المحتوى الدلالي للمعلومات، يمكنك استخدامه قياس المعجممما يعكس قدرة متلقي المعلومات على إدراك الرسالة الواردة. ثم كمية المعلومات المستلمة هي وظيفة معينة J=f(S * ,S p)، حيث S * هو المحتوى الدلالي للمعلومات في الرسالة، S p هو قاموس المرادفات الخاص بالمستخدم، ويتم قياسه بكمية المعلومات التي يدركها له.

إذا تم استخدام المعلومات لإدارة حل مشكلة معينة، فيمكن تقييم قيمة المعلومات من خلال اختلاف التأثير، على سبيل المثال الاقتصادي، دون مراعاة ومراعاة المعلومات الموجودة في الرسالة المستلمة.

لأول مرة، تم دراسة قضايا تقييم كمية المعلومات بدقة من قبل R. Hartley و K. E. شانون.

لنفترض أن المدرسة بها ثمانية فصول (1، 2، ...، 8) ونحتاج إلى معرفة الفصل الذي يدرس فيه ساشا إيفانوف من خلال طرح أسئلة حول رقم الفصل وتلقي إجابات مثل "نعم" أو "لا". " من السهل توضيح أن الحد الأدنى لعدد الأسئلة هو ثلاثة. على سبيل المثال، يمكنك أن تسأل أولاً: هل رقم الفصل أكبر من 4؟ إذا كانت الإجابة "لا" عليك أن تسأل: هل رقم الفصل أكبر من 2؟ بعد الإجابة، ما عليك سوى طرح سؤال آخر وسيتم حل المشكلة. يمكنك اقتراح تقدير كمية المعلومات حول رقم الفصل الذي يدرس فيه ساشا إيفانوف، بناءً على الحد الأدنى لعدد الأسئلة المطروحة. في هذه الحالة نحصل على القيمة 3.

تم استخدام فكرة مماثلة من قبل المهندس الأمريكي ر. هارتلي، الذي اقترح في عام 1928 تقدير كمية المعلومات باستخدام الصيغة

حيث J هي كمية المعلومات الموجودة في إحدى الرسائل المحتملة ذات العدد N. من السهل أن نرى أنه عند استبدال N=8 (N هو عدد الفئات) في صيغة هارتلي، نحصل على القيمة 3. في الواقع، في هذه الحالة، كمية المعلومات تساوي عدد البتات المطلوبة للتشفير الحد الأقصى لعدد الفئة (أي القيمة N) برقم ثنائي.

عند العمل مع أنظمة المعلومات، غالبًا ما يتم قياس المعلومات التي يتم الحصول عليها بمقدار ذاكرة الكمبيوتر المطلوبة لتخزينها. في هذه الحالة، يتم استخدام صيغة هارتلي.

نظرية أكثر عمومية وصرامة للتقييم الكمي للمعلومات قدمها العالم الأمريكي كلود إلوود شانون في عام 1948.

واقترح تقييم كمية المعلومات بخاصية عددية تعكس مستوى عدم اليقين (عدم اكتمال المعرفة) الذي يختفي بعد تلقي الرسالة. اقترح شانون استدعاء مقياس عدم اليقين الذي يتناقص عند نقل المعلومات إنتروبيا(ظهر هذا المصطلح في الأصل في الديناميكا الحرارية؛ وفي الفيزياء الإحصائية، تعتبر الإنتروبيا مقياسًا لاحتمال وجود النظام في حالة معينة). من الواضح أن كمية المعلومات تعتمد على احتمالية تلقي رسالة حول حدث معين. لذلك، إذا كنا نعرف عمر ساشا إيفانوف، فمن الممكن أن تكون هناك حاجة إلى عدد أقل من الأسئلة لتحديد الفصل.

إذا تم تحقيق الوضوح الكامل حول الكائن نتيجة تلقي رسالة، فإن الإنتروبيا تصبح صفرًا.

لنفترض أنه تم إرسال رسالة تحتوي على معلومات حول نظام معين X. السماح بعدم اليقين من معرفة المتلقي حول النظام X(قبل استلام الرسالة) يتم تحديده بواسطة الإنتروبيا H( X). وبعد تلقي الرسالة أصبحت الإنتروبيا H*( X). كمية المعلومات التي تم الحصول عليها في هذه الحالة J( X) = ح( X) - ن * ( X). إذا تم التوصل بعد استلام الرسالة إلى الوضوح التام حول النظام X، نغمة*( X) = 0، وبالتالي J( X) = ح( X).

يمكن دائمًا تقليل إرسال الرسائل المنفصلة إلى إرسال الأرقام المقابلة. حتى لو كانت المعلومات تعكس حالات (ظواهر) مختلفة نوعيا، فمن خلال ترقيمها، يمكن تقليل إرسال الرسائل إلى نقل الأرقام المقابلة. لذلك، عند إرسال النص، يمكنك ترقيم الحروف الأبجدية ونقل الأرقام. أي معلومات موجودة في ذاكرة الكمبيوتر هي أيضًا مجموعة من الأرقام الثنائية.

عند استخلاص الصيغ لتقدير كمية المعلومات وقياس عدم اليقين، انطلق شانون من الاعتبارات التالية.

دع مصدر الرسائل المنفصلة ينتج سلسلة من رسائل الأرقام الأولية (x 1، x 2، ...، x m)، كل منها يتوافق مع إحدى الحالات المحتملة للنظام X. ثم يمكن تسمية مجموعة هذه الرسائل الأولية بالأبجدية، ويمكن تسمية الرقم m بحجم الأبجدية. عند نقل النص، تكون الرسالة الأولية هي حرف من الأبجدية العادية؛ عند إرسال الأوامر، ستكون الأبجدية قائمة بالأوامر المحتملة؛ عند إرسال رسالة حول حالة النظام - قائمة بحالات النظام المحتملة، وما إلى ذلك.

لنفترض أنه عند استلام الرمز x i يتم تحديد حالة مصدر الرسالة (النظام X) في وقت الإرسال بشكل فريد. كلما قل احتمال P i للحالة x i، كلما زادت المعلومات التي سنتلقاها عند تلقي الرمز x i (S P i = 1، P i £ 1). إذا كانت حالة المصدر معروفة بالفعل، فإن تلقي الرمز x i لا يوفر أي معلومات إضافية (أي أن المعلومات المستلمة صفر). بمعنى آخر، يجب أن تكون كمية المعلومات التي يحملها الرمز x i دالة لمعلومات مسبقة (متاحة بالفعل قبل الإرسال) حول احتمال Pi بأن المصدر كان في الحالة x i في وقت إرساله.

التغير في الإنتروبيا عند تلقي الرمز x i K. اقترح شانون الحساب باستخدام الصيغة

J(x i) = - K 0 ×log а P i ,

حيث يحدد المعامل K0 وقاعدة اللوغاريتم (أ) وحدة قياس كمية المعلومات. لكي تكون الإنتروبيا موجبة، يتم وضع علامة "-" أمام الصيغة (اللوغاريتم سلبي بالنسبة للأرقام<1).

بشكل عام، الرموز لها احتمالات مختلفة. ثم تقترح نظرية الاحتمالات استخدام القيمة المتوسطة للتقييمات، والتي يتم تعريفها على أنها مجموع منتجات قيم المعلمات الفردية واحتمالاتها. لذلك، فإن الصيغة النهائية لـ K. Shannon للإنتروبيا لمصدر الرسالة لها الشكل

H(X) = - K 0 åP i log a P i .

إذا افترضنا أن جميع حالات النظام X محتملة بالتساوي (أي P i = 1/m)، فإن الإنتروبيا m

H(X) = - K 0 å[(1/m)∙log a 1/m] = K 0 log a m.

ليس من الصعب توضيح أن القيمة H(X) في صيغة شانون هي دائمًا £ log a m. وهو يساوي log a m فقط في الحالة التي تكون فيها جميع الاحتمالات P i متماثلة (أي P i =1/m). من وجهة نظر نظرية الاحتمالات، يتم تفسير العبارة الأخيرة من خلال حقيقة أن معرفة الاحتمالات تمنحنا بعض المعرفة المسبقة الإضافية حول المعلومات الواردة مع الرمز. إن الجهل بالاحتمالات يجبرنا على افتراض أن جميع الرموز محتملة على قدم المساواة، أي. الحد الأقصى للإنتروبيا (أقصى قدر من الجهل) يحدث عندما P i = 1/m.

تم تقديم صيغ تقدير كمية المعلومات والإنتروبيا بشكل بديهي في ظل الافتراضات التالية:

1) الإنتروبيا H مستمرة فيما يتعلق بوسائطها؛

2) بالنسبة لـ P i = 1، قيمة J(x i) = 0؛

3) إذا كانت جميع الأحداث متساوية في الاحتمال، فإن الإنتروبيا تكون عند الحد الأقصى ويتم تحديدها بواسطة الصيغة H max = log n، حيث n هو عدد النتائج المحتملة (الأحداث)؛

4) إذا تم تقسيم الاختيار إلى مرحلتين متتاليتين، فإن قيمة الإنتروبيا الأولية H ستكون مجموعًا مرجحًا للقيم الفردية. وهذا يعني أنه عند إرسال الرمزين x i وx k بشكل تسلسلي، فإن كمية المعلومات التي يقدمها هذا الزوج من الرموز تساوي مجموع كميات المعلومات التي يقدمها x i والتي يضيفها x k.

دعونا نأخذ كأحد المعلومات الواردة في الرسالة التي تشير إلى وقوع حدث واحد من حدثين مستقلين متساويين الاحتمال. بعد ذلك، من الواضح أن P i = ½ (i=1, 2) ورسالة واحدة كافية للحصول على معلومات كاملة عن حالة الكائن. علاوة على ذلك، عند وصول الرسالة x i، ستصبح الإنتروبيا مساوية للصفر، أي. كمية المعلومات المستلمة J(xi) = H(X).

سنفترض أنه في ظل الظروف الموضحة أعلاه، تجلب الرسالة الواردة وحدة من المعلومات. ثم J(x i) = H(X) = - K 0 ∙(½× log a ½ + ½× log a ½)= K 0 ∙log a 2 = 1. المساواة المذكورة أعلاه تنطبق على a=2 وK 0 = 1 . إذا كان النظام يحتوي على حالات محتملة متساوية، فإننا نحصل على J(X) = log 2 m = N max. النتيجة المحددة الأخيرة ليست أكثر من صيغة آر هارتلي.

تسمح لك الصيغة J=log 2 m فعليًا بتقدير أقصى قدر ممكن من المعلومات المستلمة عند إرسال حرف واحد (رسالة واحدة).

إذا كان الإنتروبيا H max معروفًا وتم استلام رموز N من مصدر الرسالة، فإن الحد الأقصى الممكن من المعلومات المرسلة مع الرسائل هو N×H max .

عند نقل المعلومات الرقمية، يتم استخدام وحدة ثنائية كوحدة لقياس الإنتروبيا - قليل.

دعونا نستخدم رمزًا ثنائيًا لإرسال حروف أبجدية تحتوي على n = 32 حرفًا، وعند استلام رسالة نقوم بتحديد الحرف بشكل فريد. إذا كانت احتمالات ظهور الرموز واحدة، فإن الإنتروبيا القصوى أثناء إرسال واستقبال رمز واحد

H max = log 2 32 = 5 (بت).

تم الحصول على متوسط ​​المعلومات لكل حرف في ظل افتراض "النص الفوضوي تمامًا"، عندما يكون ترتيب الحروف أثناء الإرسال مستقلاً.

لنفترض أنه في أبجدية مكونة من أحرف A يتم إرسال الرسائل على شكل كلمات بطول L (عادةً ما يتم إرسال البيانات باستخدام رموز رقمية موحدة، أي رموز بنفس الطول). في هذه الحالة، N = A L كلمات مختلفة ممكنة. بعد ذلك، عند إرسال كلمة واحدة، سيكون لدى المستلم معلومات بمقدار

J = سجل 2 N = L سجل 2 A (بت).

إذا كانت احتمالات ظهور الرموز الثنائية مختلفة، فإن متوسط ​​التغير في الإنتروبيا عند استقبال رمز واحد هو:

H av = -(P 1 سجل P 1 + P 2 سجل P 2 + … + P m سجل P m) = -å P i log a P i .

في هذه الحالة، الإنتروبيا لكل حرف هي H cf £ H max . يسمى الفرق (H max – H avg) بالمعلومات الزائدة، والقيمة R = 1–H avg /H max - نسبة التكرار. في الواقع، يُظهر التكرار مدى إطالة الرسالة المكونة من أحرف أبجدية معينة مقارنة بأقل طول ممكن. على سبيل المثال، بالنسبة للكلام الروسي العادي H av = 1.5 بت. ولذلك، فإن مصدر الرسالة المستند إلى الأبجدية الروسية له عامل تكرار

ص ≈1–1.5/5 = 0.7.

لاحظ أنه في الحالة العامة، لضمان نقل البيانات بشكل موثوق عبر قنوات الاتصال، يعد التكرار ضروريًا، حيث قد يتم تشويه الرسائل أثناء الإرسال. إن وجود التكرار يجعل من الممكن فهم معنى الرسالة حتى في حالة وجود تحريفات.

في الحياة، غالبا ما تعتمد المعلومات اللاحقة على السابق، أي. هناك احتمال معين لظهور الرمز x k بعد الرمز x i . ثم، عند تلقي الحرف التالي من بعض النص، فمن الممكن التنبؤ بالرسائل اللاحقة.

دعونا نفكر في تعريف الإنتروبيا في الحالة التي لا يكون فيها للرموز احتمالات مختلفة P(xi) فحسب، بل تعتمد أيضًا على بعضها البعض. دعونا نشير بواسطة P(x k /x i) إلى الاحتمال الشرطي لظهور الرمز x k إذا كان الرمز السابق x i. ثم سيتم تعريف كمية المعلومات المستلمة بالرمز x i على أنها الإنتروبيا المشروطة

J(س ك /س ط) = -S.

بشكل عام، الرموز لها احتمالات مختلفة. ومن ثم، فإن متوسط ​​كمية المعلومات أو إنتروبيا المصدر مع الرموز المترابطة وغير المحتملة يساوي

ح(X) = -S P(x i) ×S.

وأخيرًا، نحصل على رموز متساوية الاحتمال ولكنها مترابطة

H(X) = - 1 / م S ×S.

تصل إنتروبيا المصدر وكمية المعلومات التي يتم الحصول عليها برمز واحد إلى الحد الأقصى إذا كانت الرموز مستقلة ومحتملة بنفس القدر.

عند نقل البيانات، تكون قناة الاتصال عرضة للتداخل. وتحت تأثيرهم، يمكن أن يتغير الرمز x i إلى رمز زائف x j. دعونا نشير إلى احتمالية هذا الاستبدال بـ P(x i / x j)، و إنتروبيا الرموز الكاذبة بـ H(X/X*).

ثم يتم تحديد كمية المعلومات الواردة، مع مراعاة أخطاء الإرسال، من خلال الصيغة

J(X/X*) =H(X) – H(X/X*).

يتم تحديد قيمة H(X/X*) عن طريق القياس مع مصدر الرسالة الذي ينتج رموز مترابطة وغير محتملة.

في حالة التداخل القوي، يمكن أن يصل احتمال الخطأ، الذي تحدده احتمالات الانتقال P(x i / x j)، إلى قيم Роsh = 0.5، وهو ما يعادل انقطاع القناة.

ناقشنا أعلاه صيغ حساب كمية المعلومات للحالة عندما يتم إرسال الرسائل في شكل منفصل. هناك صيغ خاصة لمصادر الرسائل المستمرة، والتي تتميز بحقيقة أنه في كل لحظة t يمكن للرسالة x(t) أن تأخذ عددًا لا حصر له من القيم مع احتمالية متناهية الصغر لكل منها.

يجب القول أن التقييم الكمي للمعلومات لا يزال لم يتم حل المشكلة بالكامل، على الرغم من استخدام الأساليب الحالية على نطاق واسع لتقييم قدرة شبكات نقل البيانات، وشبكات الكمبيوتر، وتقييم مناعة الضوضاء لشبكات الاتصالات، وحساب خصائص قواعد البيانات و طرق الترميز، الخ.

مصطلح "المعلومات" يأتي من المعلومات اللاتينية، والتي تعني التفسير والوعي والعرض. بالمعنى الواسع، المعلومات هي مفهوم علمي عام يشمل تبادل المعلومات بين الأشخاص الآخرين، وتبادل الإشارات بين الطبيعة الحية وغير الحية والأشخاص والأجهزة.

معلومة– معلومات عن الأشياء والظواهر البيئية ومعاييرها وخصائصها وحالتها مما يقلل من درجة عدم اليقين والمعرفة غير الكاملة عنها.

1.2. الخصائص الكمية للمعلومات. 1) القياس النحوي للمعلومات.يعمل هذا المقياس لكمية المعلومات مع معلومات غير شخصية لا تعبر عن علاقة دلالية بالكائن. وعلى المستوى النحوي يراعى نوع الوسائط وطريقة تقديم المعلومات، وسرعة النقل والمعالجة، وحجم رموز عرض المعلومات. 2) حجم البيانات(V D) يُفهم بالمعنى التقني للكلمة على أنه حجم معلومات الرسالة أو مقدار الذاكرة المطلوبة لتخزين الرسالة دون أي تغييرات.

يتم قياس حجم المعلومات الخاصة بالرسالة أجزاءويساوي عدد الأرقام الثنائية (“0” و”1”) التي تم تشفير الرسالة بها.

3) القياس الدلالي للمعلومات.لقياس المحتوى الدلالي للمعلومات، أي. كميتها على المستوى الدلالي، وأكثرها شهرة هو مقياس المرادفات، الذي يربط الخصائص الدلالية للمعلومات بقدرة المستخدم على قبول الرسالة الواردة. ولهذا الغرض يتم استخدام المفهوم قاموس المستخدم.

القاموس الموسوعي للمفرداتعبارة عن مجموعة من المعلومات المتاحة للمستخدم أو النظام.

4) المقياس العملي للمعلومات.يحدد هذا الإجراء مدى فائدة المعلومات (القيمة) للمستخدم لتحقيق السلسلة المقصودة. يعد هذا المقياس أيضًا قيمة نسبية تحددها خصوصيات استخدام هذه المعلومات في نظام معين.

1.3. الخصائص النوعية للمعلومات.

يتم تحديد إمكانية وفعالية استخدام المعلومات من خلال احتياجات المستهلك الأساسية: مؤشرات الجودة, مثل التمثيل، والمعنى، والكفاية، وإمكانية الوصول، والملاءمة، والتوقيت المناسب، والدقة، والموثوقية، والاستدامة.

1) التمثيلترتبط المعلومات بصحة اختيارها وتشكيلها لتعكس خصائص الكائن بشكل مناسب. وأهم الأشياء هنا هي:

صحة المفهوم الذي على أساسه تم صياغة المفهوم الأصلي؛

صحة اختيار السمات والارتباطات الأساسية للظاهرة المعروضة.

معمع زيادة محتوى المعلومات، يزداد الإنتاجية الدلالية لنظام المعلومات، لأنه للحصول على نفس المعلومات، من الضروري تحويل كمية أقل من البيانات.

الكفاية (الاكتمال)المعلومات تعني أنها تحتوي على الحد الأدنى ولكن من التكوين الكافي (مجموعة من المؤشرات) لاتخاذ القرار الصحيح. يرتبط مفهوم اكتمال المعلومات بمحتواها الدلالي (الدلالات) والبراغماتية. باعتبارها غير كاملة، أي. عدم كفاية المعلومات لاتخاذ القرار الصحيح، والمعلومات الزائدة عن الحاجة تقلل من فعالية القرارات التي يتخذها المستخدم.

التوفريتم ضمان المعلومات لإدراك المستخدم من خلال تنفيذ الإجراءات المناسبة للحصول عليها وتحويلها. على سبيل المثال، في نظام المعلومات، يتم تحويل المعلومات إلى نموذج يسهل الوصول إليه وسهل الاستخدام. ويتم تحقيق ذلك، على وجه الخصوص، من خلال تنسيق شكله الدلالي مع قاموس المستخدم.

ملاءمةيتم تحديد المعلومات من خلال درجة الحفاظ على قيمة المعلومات للإدارة في وقت استخدامها وتعتمد على ديناميكيات التغيرات في خصائصها وعلى الفاصل الزمني الذي انقضى منذ ظهور هذه المعلومات.

توقيتالمعلومات تعني وصولها في موعد لا يتجاوز نقطة زمنية محددة مسبقًا، بما يتوافق مع وقت حل المهمة.

دقةيتم تحديد المعلومات من خلال درجة قرب المعلومات المستلمة من الحالة الحقيقية للكائن أو العملية أو الظاهرة وما إلى ذلك.

مصداقيةيتم تحديد المعلومات من خلال قدرتها على عكس الأشياء الواقعية بالدقة اللازمة. يتم قياس موثوقية المعلومات من خلال احتمالية الثقة بالدقة المطلوبة، أي احتمال أن تختلف قيمة المعلمة التي تعرضها المعلومات عن القيمة الحقيقية لهذه المعلمة ضمن الدقة المطلوبة.

الاستدامةتعكس المعلومات قدرتها على الاستجابة للتغيرات في البيانات المصدر دون المساس بالدقة المطلوبة. يتم تحديد استقرار المعلومات، وكذلك التمثيل، من خلال المنهجية المختارة لاختيارها وتشكيلها.

أرز. 5.6.تصنيف المعلومات الأولية

معلومات نوعية ضروري للباحثين لاكتساب رؤية أعمق لطبيعة الأشخاص الذين يشترون منتجات معينة. تركز مثل هذه الدراسات على سيكولوجية المشترين في الجوانب المطبقة على التجارة، وعلى تجارة سلع معينة (فقط تلك التي تبيعها الشركة التي تجري هذا البحث). يمكن استخدام المعلومات النوعية لتحسين المنتج، وتطوير خصائصه الاستهلاكية، مع مراعاة القيم الأخلاقية والمعنوية للمشترين. المعلومات عالية الجودة تجبر المصنعين والتجار على التفكير في القيم الحقيقية للسلع التي يقدمونها، والنظر إلى بضائعهم من خلال عيون العملاء. لا توجد وسيلة لتجاهل المعلومات ذات الجودة. فائدتها لا شك فيها، ويتم تحديد دقتها وموثوقيتها إلى حد كبير من خلال مؤهلات الباحثين.

المعلومات الكمية لا غنى عنها لفهم سلوك مجموعات كبيرة من الناس (المشترين المحتملين). فهو بطبيعته لا يسمح للباحث بالتوغل في أعماق الظواهر النفسية للتسوق، لكنه يساعده على الارتقاء إلى مستوى عالٍ إلى حد ما من التعميمات حول قضايا حجم المبيعات، وموقف مجموعات كبيرة من المشترين تجاه المستهلك خصائص المنتج. يمكن أن يكون للاستنتاجات التي تم الحصول عليها من المؤشرات الكمية تطبيقات واسعة جدًا. من المؤكد أن المعلومات الكمية تكمل المعلومات النوعية، وبشكل كبير جدًا. من الضروري البدء في جمع المعلومات الكمية الأولية على أساس أن موضوع البحث قابل للقياس ومن الممكن الحصول على خصائص كمية محددة جيدًا لسلوكه. لا يوصى بالبدء في جمع المعلومات الكمية إذا لم يكن من الممكن تقييم نتائج هذا البحث باستخدام الأدوات الإحصائية، وإذا لم يكن من الممكن استخلاص تعميمات واستنتاجات موثوقة ذات أهمية مهنية المسوقين لرواد الأعمال (عملاء البحث).

1. المعلومات الأولية وطرق جمعها. تطبيق أسلوب البحث التسويقي: الاستفهام (تحديد حجم العينة)

خلال الملاحظات استطلاعات مختلفة ( مقابلة ), الدراسات الاستقصائية , اختبارات , التجارب (انظر الشكل 5.4). وتسمي المصادر الأدبية أيضًا طرقًا أخرى، أو نفس الطرق، ولكن بطريقة مختلفة. نظرًا لأن أبحاث التسويق في روسيا غالبًا ما يتم تحديدها من خلال الاستبيانات، وبما أن الاستبيانات تستخدم في كثير من الأحيان أكثر من الطرق الأخرى، فمن المنطقي البدء في وصف طرق جمع المعلومات الأولية باستخدام الاستبيانات.

استبيان¾ عبارة عن مسح كتابي للمشترين الفعليين والمحتملين عن طريق قيام هؤلاء الأخيرين بملء نماذج خاصة (استبيانات) يعدها الباحثون مسبقًا مع قائمة من الأسئلة. جوهر هذه الدراسة هو أن كل موضوع، أثناء الاتصال بالباحث أو عن طريق البريد، يتلقى استبيانا يملأه بشكل مستقل ويعود إلى الباحث شخصيا أو عن طريق البريد.

عادةً ما يسبق تجميع الاستبيان الكثير من العمل التحليلي: من الضروري تحديد حدود السوق قيد الدراسة، وهيكله حسب القطاعات، وعدد إجمالي المشترين الذين شملهم الاستطلاع، وهو ما يسمى عامه السكان ، وعدد الشرائح، وحجم العينة بشكل عام، وكذلك حسب الشرائح، إذا تم تحديدها، حدد المعالم الرئيسية التي تحتاج إلى توضيح أثناء عملية المسح، وما إلى ذلك. يجب أن يعطي مجموع الإجابات وصفًا كاملاً لل المشكلة التي تتم دراستها في وقت معين، لأنه نتيجة لمعالجة الاستبيانات، سيتم الحصول على معلومات نوعية وكمية تسمح لنا بإقامة علاقات السبب والنتيجة في عمليات التجارة والتبادل.

يمكنك (وفي بعض الأحيان تحتاج إلى) بدء المسح من خلال تحديد حجم العينة، والذي يُفهم على أنه جزء من عامة السكان الذي يحمل السمات والسمات المميزة لمجموعة الموضوعات بأكملها (الظواهر أو العمليات) التي يتم مسحها، وهي، من حيث الكمية والنوعية، فهي ضرورية وكافية لإصدار الأحكام بشكل عام على المجموعة بأكملها، ولكل عنصر من عناصرها على حدة (بالطبع، بدرجة معينة من الدقة والموثوقية). من الضروري تحديد حجم العينة لأنه ليس من الممكن إجراء مسح لجميع السكان؛ فلا يوجد ما يكفي من الوقت أو المال لإجراء مثل هذا المسح.

يتم حساب حجم العينة العشوائية غير المتكررة (يتم اختيار المستفتى بشكل عشوائي ولا تتم مقابلته مرة ثانية)، والذي يتم استخدامه في أغلب الأحيان، وفقًا للصيغة 1:

ن = ر 2 ق 2 ن/ (د2 ن + ر 2 ق 2)، (5.1)

أين ن¾ عدد وحدات المعاينة؛

ر¾ معامل الثقة يتم حسابه باستخدام جداول خاصة حسب الاحتمالية التي يمكن من خلالها ضمان عدم تجاوز الحد الأقصى للخطأ رخطأ أضعاف (مع احتمال 0.990 يساوي 3، مع احتمال 0.999 ¾ 3.28؛ في الممارسة العملية، يتم أخذ احتمال 0.954 في كثير من الأحيان، حيث ر = 2);

ق 2 ¾ تباين العينة (يتم تحديده على أساس التجربة أو نظائرها التي كانت موجودة في الماضي)؛

D ¾ الحد الأقصى لخطأ أخذ العينات المسموح به (المحدد)؛

ن¾ حجم إجمالي السكان.

يمارس.قم بتطبيق هذه الصيغة في المثال التالي. ليكن عدد السكان 100 ألف نسمة. التباين، كما هو موضح في بيانات الدراسات المماثلة السابقة، هو ± 5 روبل / شخص. يمكن أن يكون معامل الثقة 2، والحد الأقصى للخطأ هو ¾ 1 فرك. تحديد حجم العينة.

حاول الآن تحديد حجم العينة لاستطلاع رأي مشتري منتجات مؤسستك.

هناك طرق وصيغ أخرى لتحديد حجم العينة. في كثير من الأحيان، في العينة، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار هيكل عامة السكان، أي هيكل السوق وفقا ل شرائح وخلال الاستطلاع، قم بإجراء مقابلات مع ممثلي جميع الشرائح بنسب مناسبة. إذا لم يتم أخذ التركيبة السكانية في الاعتبار، فإن الأخطاء أمر لا مفر منه. غالبًا ما يكمن جوهر هذه الأخطاء في حقيقة إجراء مقابلات مع الأشخاص الخطأ. تحدث مثل هذه الأخطاء في كثير من الأحيان عند دراسة الرأي العام. لقد تم ارتكاب خطأ كتابي عند دراسة الرأي العام للناخبين الأمريكيين عشية الانتخابات الرئاسية المقبلة (انظر الاستطراد 5.4).

الاستطراد 5.4.إدارة الموارد في ظروف السوق. كتاب 5. إدارة المعلومات. م: رابط MCDO، 1997. ص 51-52.

خلال حملة الانتخابات الرئاسية الأمريكية عام 1936، أجرت مجلة ليتراري دايجست استطلاعًا لقياس نوايا الناخبين. شملت الدراسة أكثر من مليوني ناخب تم اختيار أسمائهم وعناوينهم بشكل عشوائي من قائمة المشتركين في المجلة ودليل الهاتف. وأظهرت نتائج الاستطلاع الذي شمل هذا العدد الهائل من الأشخاص الذين تشكلت منهم العينة، أنهم سيؤيدون بشكل عام المرشح الجمهوري. ومع ذلك، صوت غالبية الناخبين لصالح فرانكلين ديلانو روزفلت ¾ الديمقراطي.

لماذا لم تتحقق نتائج الاستطلاع؟ ما هو الخطأ؟ وكان الخطأ هو إجراء مقابلات مع الأشخاص الخطأ. كان المشتركون في المجلة في الغالب من الجمهوريين؛ وكانت الهواتف، نظرًا لأنها باهظة الثمن، مملوكة في الغالب للجمهوريين، لأنهم كانوا أكثر ثراءً من الديمقراطيين. فتبين أن العينة تبين أنها غير تمثيلية، أي غير ممثلة (لم تكن كل شرائح السكان ممثلة فيها).

إن تاريخ أبحاث الرأي العام يعرف الكثير من هذه الأخطاء. من الواضح أن هذه الأخطاء، التي يرتكبها الأشخاص الذين لا مطلعون على تعقيدات أخذ العينات، لا تزال تثير شعورًا بعدم الثقة في مثل هذه المعلومات. على وجه الخصوص، يجادلون بأنه نظرا لعدم إجراء مقابلات مع جميع ممثلي شريحة أو أخرى من السكان، فإن المعلومات لا يمكن أن تكون صحيحة. واعترض أحد قادة معهد جالوب الأمريكي، الذي يدرس الرأي العام، على مثل هذه التصريحات، وقال: «إذا كنت تريد أن ترى مدى مذاق الحساء، فلا يتعين عليك أن تأكل الوعاء بأكمله. للقيام بذلك، عليك أن تأخذ ملعقة واحدة من الحساء، بعد أن تقوم أولاً بخلط المقلاة بأكملها التي تحتوي على جميع مكوناتها، وتناولها فقط. سيكون هذا كافيًا للحصول على فكرتك عما حدث." بالمناسبة، عندما يقول الفرنسيون "أنت لا تحتاج إلى برميل كامل من النبيذ للحكم على جودته"، فإنهم يقصدون أيضًا حجم عينة معقول. ويجب أن يتم نفس الشيء عند تحديد العينة في بحوث التسويق. لكي تكون العينة ممثلة، من الضروري "خلط" جميع السكان واختيار ممثلين نموذجيين منهم، وفقًا للنسب الحالية، الذين سيميزونها ككل.

ومع ذلك، لا يمكن للمرء أن يأخذ المادة الموجودة في الاستطراد 5.4 بهذه البساطة. خذ بعين الاعتبار المثال الشرطي التالي، الذي يشير إلى وجود منطق أولي صحي للتحديد حجم العينة في بعض الأحيان لا يكفي. دع سوق الشركة (أي عامة السكان) يساوي 100 ألف شخص. يتكون هذا السوق من ثلاث شرائح، مقسمة حسب معيار "مستوى الدخل": المشترين من ذوي الدخل المنخفض (الفقراء ¾ 10%)، المشترين من ذوي الدخل المتوسط ​​(الفلاحين المتوسطين ¾ 75%)، المشترين من ذوي الدخل المرتفع (الأغنياء ¾ 15%) . لنفترض أن باحثي السوق لديهم اقتراحان لحجم العينة، وقد صاغوا دون اللجوء إلى الصيغة (5.1) أو أي صيغ أخرى مماثلة، ولكنهم يسترشدون، كما بدا لهم، بالحس السليم فقط: الخيار 1 ¾ استطلاع 100 شخص؛ الخيار 2 ¾ استطلاع 1000 شخص. وحتى تكون نتائج الدراسة موثوقة، ففي كلتا الحالتين يجب أن تكون العينة متناسبة مع عموم السكان، أي أن العينة حسب الخيار الأول يجب أن تشمل 10 أغنياء و15 فقيراً و75 فلاحاً متوسطاً. والعينة حسب الخيار الثاني يجب أن تشمل 100 غني و150 فقير و750 فلاح متوسط ​​(شكل 5.7).

أرز. 5.7.النسبة التناسبية للعينة إلى السكان

للتقريب الأول، قد يبدو أن الخيار الثاني هو أكثر دقة وموثوقية. قد يقول البعض أن دقة الخيار الثاني أكبر بـ 10 مرات من دقة الأول، وسيكونون مخطئين تماما. تكلفة الخيار الثاني ستكون 10 مرات أكثر من تكلفة الأول، ولكن ليس الدقة. ستزداد الدقة بالتأكيد، ولكن ليس 10 مرات، ولكن أقل بكثير، ولن تتحدث مقارنة التكاليف والدقة لصالح زيادة حجم العينة. يمكن عرض اعتماد دقة النتائج على حجم العينة في شكل الرسم البياني التالي (الشكل 5.8).

على النحو التالي من الشكل. 5.8، سيكون حجم العينة المقبول للاستطلاع هو عملاء X، مما سيوفر دقة النتائج مساوية لـ Y. لا فائدة من محاولة زيادة حجم العينة، معتقدين أن هذا سيوفر أكبر قدر من الدقة. وهذا لن يحدث، وسوف ترتفع تكاليف البحث. عند تبرير العينة، بالإضافة إلى الحس السليم، الذي لا يمكن تجنبه، من الضروري أيضًا استخدام الصيغ.

أرز. 5.8.الاعتماد التقريبي لدقة النتائج على حجم العينة

هناك، كما سبقت الإشارة، أساليب منهجية أخرى لتحديد حجم العينة الأكثر ملاءمة. وبدون أي خسائر كبيرة في دقة وموثوقية النتائج، فإنها تسمح لك بإجراء البحوث بتكاليف أقل. لذلك، على وجه الخصوص، إذا كان من الضروري مراعاة عدم تجانس السوق حسب القطاع، فسيتم تعديل الصيغة 5.1: يتم استبدال تباين العينة بمتوسط ​​التباينات داخل المجموعة. ومع ذلك، في هذه الحالة، ينبغي أن يتم الاختيار لكل مجموعة بما يتناسب مع تمايز السمة، كما هو مبين في الشكل 1. 5.7 (أي بما يتفق تمامًا مع منطق الفطرة السليمة). ستبدو صيغة تحديد حجم العينة في هذه الحالة كما يلي 2:

أين ك¾ رقم أنا-x قطاعات السوق؛

ن ط¾ القوة أنا-الجزء؛

س أنا¾ الانحراف المعياري للخاصية أنا-الجزء.