6. Teorie informace

Teorie informace, vlastnosti informace, zdroje informace, kódování informace, bit/Byte, ASCII tabulka, metadata a její využití.

Předchozí okruh: 5. Záznamová média

Úvod a pojmy

Data

= vjemy vnímané smysly, údaje získané měřením nebo pozorováním

Informace

= data interpretovaná v určitém kontextu, kterým dáme nějaký význam

• typy informací
  • textové (text, kód)
  • obrazové (fotografie, grafika, video)
  • zvukové
• u informací posuzujeme
  • aktuálnost
  • objektivnost a odbornost autora
  • relevanci (zda informace odpovídá našim aktuálním potřebám)
  • impaktní faktor (počet citací)
• základní jednotka informace = bit (b)
  • hodnota je buď 0 nebo 1
  • jde o matematický nástroj, nikoliv o přirozenou jednotku, kterou by se daly informace např. měřit
• jednotka informace složená z 8 bitů = byte (B)
  • nejmenší adresovatelný prvek v paměti počítače
  • obvykle jeden znak textu
  • 1 byte může uchovat minimální a maximální hodnotu
    • 0000 0000
    • 1111 1111
  • v hodnotě 1 bytu můžeme uložit číslo v hodnotě 0 až 255, tedy celkem 256 možných kombinací
  • binární předpony
• zdroje informací
  • v historii nástěnné malby, obrazce vytesané do kamene, hliněné destičky, úložištěm informací byly knihovny
  • přenos informací se postupně zlepšoval s vynálezem knihtisku, psacího stroje, telegrafu a zejména internetu
  • dnes používáme zdroje papírové (např. noviny, knihy) i elektronické (např. ebooky, internet)
  • využití hypertextu = odkaz na jinou část textu
  • multimediální informace = obsahují text i obrazové a zvukové přílohy
  • klíčové je ověřovat věrohodnost zdroje informací (dezinformace)

Informatika

= obor lidské činnosti zabývající se získáváním, zpracováním a využitím informací

• odvětví/aplikace informatiky:
  • výpočetní technika (hardware)
  • algoritmizace (navrhování postupů při řešení problémů)
  • programování (převádění algoritmů do programovacího jazyku)
  • počítačová grafika
  • počítačové modelování
  • formální logika
  • kybernetika a robotika
  • znalostní inženýrství (umělá inteligence, strojové učení)

Teorie informace

• definoval ji americký matematik Claude Shannon
• zabývá se měřením, přenosem, kódováním, ukládáním a následným zpracováním informací z kvantitativního hlediska
• výsledkem teorie informace byly mimo jiné algoritmy ztrátové i bezztrátové komprese a kódování

Kódování

• = záznam informace pomocí pevně stanoveného kódu, znakové sady
• prvotní informace většinou nebývá kódována, je ji tedy nutné převést, například lidská řeč se kóduje ve formě psaného textu pevně danými znaky – písmeny, obrazové informace zase rozdělíme na jednotlivé obrazové prvky – pixely, a ty pak vyjádříme kódem
• šifrování (kryptografie) = převádění informací do kódu, kterému rozumí jen určitá osoba, která zná klíč
  • Caeserova šifra
  • Enigma
• Kód = předpis, podle kterého se informace přenáší do jiného zápisu
  • Čárový kód
  • QR kód
  • Genetický kód

ASCII

• = american standard code for information exchange
• kódová tabulka definující znaky anglické abecedy
• nejčastější znaková sada využívaná pro kódování textu v euro-americké zóně
• obsahuje decimální a hexidecimální seznam pořadí kódů
• z ASCII vychází sady pro kódování národních jazyků, ty se většinou kódují dle sady UTF (UCS/Unicode Transformation Format, Unicode = standard pro kódování znaků), která umožňuje uložit mnohem více znaků
• obsahuje:
  • tisknutelné znaky
    • písmena
    • číslice
    • jiné znaky
    • speciální znaky
    • interpunkční znaménka
  • netisknutelné znaky
    • řídicí znaky: původně určeny pro řízení periferních zařízení (tiskárny, fax)

Metadata (metainformace)

• z řeckého meta (mezi, za) a latinského data (to, co je dáno)
• strukturovaná data poskytující informace o jiných datech sloužící např. k snazšímu vyhledávání
• nezáleží na tom, zda jsou metadata oddělena od dat, jako v případě katalogizačních lístků, spojena s daty (v souboru) na odděleném a určeném místě (nazývaném hlavička), jako například ID3 tagy, nebo promíchána s daty, jako HTML nebo XML tagy
• příklady:
  • katalogizační lístek v knihovně
    • obsahuje data o původu a umístění knihy, souboru
    • usnadňuje vyhledávání
  • ID3
    • kontejner pro metadata, vyvinut pro formát MP3 pro hudební přehrávače
    • jméno interpreta, album, název skladby, …
  • Exif
    • příloha digitálních fotografií obsahující informace o vzniku fotografie, čas, datum, expozice, ISO, GPS souřadnice a další
    • vkládají se do existujících souborových formátů jako je JPEG, PNG, ale není podporován GIFem
  • HTML kódy
    • metadata smíchaná s jinými daty (meta tag je v hlavičce)
    • užitečná při vyhledávání na internetu
    • obsahují např. klíčová slova

Následující okruh: 7. Vstupní zařízení