01第一章 信息系统概述
更新时间:2023-06-11 20:50:01 阅读量: 实用文档 文档下载
南京信息工程大学
环境科学与工程学院
课程概况
教学时数:32学时 16周 考试形式:闭卷 考核方式:平时 30% 考试 70% 授课方式:按照大纲教学内容讲述 作业 专题讨论
南京信息工程大学
第一章:信息系统概论
本章目标
掌握信息、信息量、系统、信息系统等概念 明确信息的特征、分类和功能 了解信息的度量方法和信息管理的发展历程 掌握系统和信息系统的一般模型及主要功能 了解信息系统的价值及信息系统的发展历程 了解开发信息系统的常用方法和工具
本章主要内容
第一节: 信息1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 信息的概念 信息的特征、分类和功能 信息的度量 信息管理
第二节: 系统1.2.1 系统的概念 1.2.2 系统的分类与特征 1.2.3 系统方法
本章主要内容
第三节: 信息系统1.3.1 信息系统的概念 1.3.2 信息系统发展概论
第四节:信息系统开发设计方法1.4.1 信息系统方法学 1.4.2 信息系统分析设计的一般方法
第一章
环境信息系统概述
1.1 信息的概念 1.2 1.3 1.4 信息的特征、分类和功能 信息的度量 信息管理
当今世界信息化浪潮汹涌澎湃,信息技术渗透到人类 社会的各个方面,信息化成为世界经济和社会发展 的大趋势。随着世界经济一体化的逐步形成,市场 竞争不断加剧,消费者需求越来越苛刻,迫切需要 各行业加强管理,提高应变能力和经济效益。 在现代社会中,人类赖以生存与发展的战略资源,除 了物质、能量之外,还有信息,称之为信息资源。 信息的收集、处理、生产和应用水平决定了国家的 综合实力。 个人生活和职业工作也越来越依赖信息系统。
信
息
随着信息时代的到来,人们越来越清楚地认识到知识 就是力量,信息就是财富,信息资源在社会生产和 人类生活中将发挥日益重要的作用。信息资源的增 长速度和利用程度也成为了现代社会文明和科技进 步的重要标志。 信息成为一种资源的必要条件是对其进行有效的管 理。如果没有信息管理,信息也可能带来意想不到 的麻烦。因此,对信息及其相关活动因素进行科学 的计划、组织、控制和协调,实现信息资源的充分 开发、合理配置和有效利用,既是信息科学的重大 应用课题,也是管理科学的新兴研究领域。
信息国内最早见于《三国志》。诸葛恪围合肥新城,城中遣士刘整出围传信息。见 《三国志》。 王子真期曰:“正叔欲来,信息甚大。” 塞外音书无信息,道傍车马起尘埃—《寄远》唐代 诗人杜牧 梦断美人沉信息,目穿长路倚楼台—《暮春怀故 人》唐代诗人李中 不乞隋珠与和璧,只乞乡关新信息—宋代李清照
信息科学的发展过程20世纪以前,
人们对信息的认识一直处于原始和经验 阶段。信息作为科学的概念,首先是在信息论中得 以专门研究的。1928年,哈特莱(Hartley R V)在 《贝尔系统技术杂志》上发表一篇题为《信息传 输》的论文。论文把信息理解为选择通信符号的方 式,即发信者所发出的信息,就是他从通信符号表 中选择符号的具体方式。 哈特莱还注意到,不管符号所代表的意义是什么,只 要从符号表中选择的符号数目一定,发信者所能发 出的信息的数量就被限定了。哈特莱的思想和研究 成果为信息论的创立奠定了基础。
信息科学的发展过程信息论作为一门严密的科学,主要归功于贝尔实验室 的申农(Shannon C E).他于1948年在《贝尔系统 技术杂志》上发表了著名论文《通信的数学理 论》,标志着信息论的诞生。申农是从通信工程的 角度去研究信息传递与度量问题的。他认为,信息 的多少意味着被消除的不确定性的大小。所谓不确 定性,就是对客观事物的不了解、不肯定。通信的 直接目的是要消除接收端(信宿)对于发出端(信源)可 能会发出哪些消息的不确定性。因此,信息被看作 是用以消除信宿对信源发出何种消息的不确定性的 东西。简单地说,“信息是指有新内容、新知识的 消息"。即信息与消息是有区别的。
例如:对于一位到“武汉”旅客而言 济南有飞机飞往武汉 小
济南18日8:15有飞机 飞往武汉
信 息 量
数据资料中包含信息量的 多少是由消除对事物认识 的“不确定性”来决定的。
济南18日8:15有东航 飞机飞往武汉天河机场
大
信息科学的发展过程从通信的观点出发,构成消息要具备两个条件:一是 能为通信双方理解;二是可以传递。信息与消息的 关系是内容与形式的关系。消息是信息的载体,其 形式是多样的,如各种语言、文字、图像等,而信 息则指的是包含在各种具体消息中的抽象内容。例 如,收听广播时听到了一些新闻,也就是接收到了 一些消息。这些消息的内容可能是已经知道的,也 可能是还不知道的。事先已经知道的消息不能作为 信息,因为人们不能从中获得新内容或新知识以消 除不确定性。在接收者看来。信息必须是事先不知 道其内容的新消息。可见,申农对信息的定义是从 信息在通信过程中所起作用的角度提出的。
信息科学的发展过程几乎是与申农同时,维纳(Wiener N)也发表了控制论的奠基性 著作《控制论——或关于在动物和机器中控制和通信的科 学》,标志着控制论这门新兴学科的诞生。 维纳从控制论的角度对信息的含义进行了阐述。他把信息与人 的认识、动物的感知活动联系了起来。在1950年发表的论 文《人有
人的用处——控制论与社会》中,维纳指出,“人 通过感觉器官感知外部世界",“我们支配环境的命令就是 给环境的一种信息",因此,“信息这个名称的内容就是我 们对外界进行调节,并使我们的调节为外界所了解,时而与 外界交换来的东西。’’这表明,信息就是人们适应外部世 界,并把这种适应反作用于外部世界的过程中,同外部世界 进行相互联系、相互作用、相互交换的一种内容。在这里, 维纳把人与外界环境交换信息的过程看成是一种广义的通信 过程,试图从信息自身具有的内容属性上给信息下定义,注 意了信息的质的方面。这给人们提供了一条深入揭示信息本 质的正确途径。
信息科学的发展过程在此基础上,我国学者钟义信指出:“信息是 事物存在的方式或运动的状态,以及这种方 式或状态的直接或间接的表述。"该定义从哲 学的本体论层次出发,给出了信息的一种广 义定义,具有广泛的适用性。同时,钟义信 也指出信息的定义应当根据不同的条件,区 分不同的层次。只有深入把握信息的本质, 才能正确理解信息应用于不同领域、在不同 约束条件下的具体含义。这进一步表明了信 息概念的复杂性。
信息的本质概括起来,关于信息的本质,可以明确以下两点: (1) 信息的存在不以主体(人、生物或机器)的存在为转移,即 使主体不存在,信息同样可以存在。例如照片、磁带、录像 带可以真实再现已经发生过的事件或情景;再如,考古学家 从古代人类的遗留物就可以了解历史事件。从这个意义上 讲,信息就是事物内部结构和外部联系的运动方式和状态。 (2) 信息在主观上可以接受和利用,并作用于人们的行动。 人类总是自觉或不自觉地从客观世界获取信息,通过感觉器 官感知信息,通过大脑分析和处理信息,再利用信息来创造 价值。从这个意义上来讲,信息是主体所感知或主体所表述 的事物的运动状态及其变化方式。
环境信息通过上述分析,尽管仍然难以给信息下一个十全十美 的定义,但信息的本质含义已不难理解。事实上, 也没有必要给信息下一个放之四海而皆准的定义。 正如申农和维纳分别从通信和控制领域研究信息的 含义一样,人们应该从不同的应用领域出发,在信 息本质特征的基础上给出相应的定义。 为此,本书从环境学的角度出发,给出如下定义:环 境信息是环境数据的内在含义,是以语言、文字、 表格、图形、声音、图像等表达的环境资料的进一 步解释。根据这个定义,那些能表达某种含义的信 号、密码、情报、消息都可概括为信息。
2 数据与信息(1)并非任何数据都表示信
息,信息是消化了的数据。(2)信息是更直接反映现实概念的,而数据则是信息的具体 体现,所以信息不随载荷它的物理设备而改变,而数据则不 然,它在计算机化的信息系统中和计算机系统有关。 (3)信息从数据中加工、提炼而来,用于帮助人们正确决策 的有用数据。 (4)信息对决策有价值。
图1.1 数据与信息的关系
信息=数据?
消除不确定性 数据(Data) 加工处理 信息(Information)
例如:广播“到往北京方向的T36次列车将于7:30分发车” 对到北京的乘客 对到济南的乘客
信息
数据
3.信息与物质、能量的关系维纳在《控制论》中指出:“信息就是信息, 不是物质也不是能量。不承认这一点的唯物 论,在今天就不能存在下去。”维纳在这里 强调了信息的特殊意义,也初步揭示了信 息、物质与能量三者间的辩证关系。具体来 讲,信息与物质和能量既存在区别,也有着 密切的联系。
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