Понятие информации

Информация является основным предметом изучения для науки информатика.

Слово «информация» большинству интуитивно понятно, т.к. данное понятие постоянно используется в повседневной жизни. Очевидно, что люди передают друг другу информацию, обрабатывают ее, создают новую.

Но что же такое информация как научное понятие? Можно ли дать однозначный ответ на данный вопрос? В настоящее время - нет. Определение термина «информация» зависит от контекста, в котором он употребляется. Когда понятию невозможно дать однозначное определение, то оно вдруг становится почти философским, и каждый автор может претендовать на собственное определение. Факт лишь то, что информация – это фундаментальное научное понятие, наряду с веществом и энергией.

В определенных науках Вселенную рассматривают с точки зрения потоков вещества и энергии. Однако можно посмотреть на мир с точки зрения потоков информации. Например, биологический объект, создавая себе подобного, передает ему генетическую информацию; получивший информацию человек может преобразовать ее в знание и, следовательно, немного изменить свое сознание.

Из литературы можно выделить несколько определений информации, характерных для различных наук. Например, для физики характерно следующее определение. Информация - это неотъемлемое свойство всех существующих элементов и систем, выражающая их смысл существования и сама существующая вечно. Это определение не включает деятельность человека. Творчество и изобретения – это новая информация, ранее не существовавшая во Вселенной.

А вот достаточно интересный подход к определению информации. Информация - это отражение разнообразия в существующем мире. Конечно, ведь если всё одинаково, то это, по сути, пустота и отсутствие информации.

Определение К. Шеннона: Информация – это снятая неопределенность. Чтобы пояснить это, можно прибегнуть к следующей аналогии: человек не знает содержание какого-либо предмета, но чем больше изучает его, тем большей информацией о нем имеет и тем меньше неизвестности (неопределенности) у него по этому предмету. Можно ли предположить, что когда-нибудь вся неопределенность во Вселенной будет снята человеком (его разумом, сознанием, деятельностью и т.п.)? Ведь если посмотреть, то постепенно, в результате развития цивилизации, неопределенность уменьшается, а объем информации, которой человечество располагает, растет.

Если рассматривать все человечество в его эволюции как некую единицу, то можно усмотреть, что это самое человечество занимается получением, накоплением, обработкой и созданием новой информации.

Можно говорить об информационном рывке в настоящее время, т.к. современные техника и технологии позволяют быстро обрабатывать информацию и обмениваться ей.

Можно сказать, что информация в широком смысле – это отражение реального мира; а в узком – любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования.

С практической точки зрения информация всегда представляется в виде сообщения. Информационное сообщение связано с источником сообщения, получателем сообщения и каналом связи.

Сообщения от источника к приемнику передается в материально-энергетической форме (электрический, световой, звуковой сигналы и т.д.). Человек воспринимает сообщения посредством органов чувств. Приемники информации в технике воспринимают сообщения с помощью различной измерительной и регистрирующей аппаратуры. В обоих случаях с приемом информации связано изменение во времени какой-либо величины, характеризующей состояние приемника. В этом смысле информационное сообщение можно представить функцией x(t), характеризующей изменение во времени материально-энергетических параметров физической среды, в которой осуществляются информационные процессы.

Функция x(t) принимает любые вещественные значения в диапазоне изменения времени t. Если функция x(t) непрерывна, то имеет место непрерывная (или аналоговая) информация, источником которой обычно являются различные природные объекты (температура, давление, влажность и др.). Если функция x(t) дискретна, то информационные сообщения явно разделяются на отдельные элементы (например, как слова в тексте).

В современном мире информация, как правило, обрабатывается на вычислительных машинах. Поэтому наука информатика, помимо прочего, включает в себя изучение вычислительных машин. Компьютер (или вычислительная машина) – это устройство преобразования информации посредством выполнения какой-либо программой ряда операций.

Очень широко употребляется еще одно понятие – данные. Его принято применять в отношении информации, представленной в виде, позволяющем хранить, передавать или обрабатывать ее с помощью технических средств. Поэтому наряду с терминами «ввод информации», «обработка информации», «хранение информации», «поиск информации» используются термины «ввод данных», «обработка данных», «хранение данных» и т.п.

Информация существует не только в виде данных, но и в виде знаний. Здесь знания – это совокупность объективных фактов, способов и технологий, систематизированных и дающих реальное представление о предметах, процессах и явлениях, т.е. специальным образом структурированная информация.

Данные и знания в виде информационных потоков циркулируют в информационных системах. Сбор, накопление, обработка, хранение и использование информации в информационных системах осуществляются с помощью информационных технологий. Информационные технологии – это машинизированные (инженерные) способы обработки информации, которые реализуются посредством автоматизированных информационных систем.

 

Хранение информации человечеством

Человек в отличие от других объектов живого мира может хранить информацию не только в своей голове. Для хранения накопленной цивилизацией информации используются различные носители (книги, магнитные ленты, жесткие диски и т.п.).

Можно проследить как исторически развивались средства хранения информации и какой эффект это имело на все общество:

1. На заре человечества появляется язык. С его помощью люди передают знания об окружающем их мире из поколения в поколение с помощью личного контакта друг с другом. Возможности языка открывают большие возможности в обозначении объектов окружающего мира и описания процессов в нем, чем простое подражание поведению (как у животных).
2. Человек не всегда может передать знания лично. Потребовалось сохранять информацию отдельно от человека. Придумали письменность.
3. Количество информации растет. Однако письменность как таковая не позволяет ей широко распространяться в массы. Нужен легко доступный носитель этой информации. Изобретение печатного станка позволяет сделать большой шаг вперед в развитии общества. Теперь многие люди могут получить интересующие их знания намного легче.
4. Объем информации в обществе продолжает расти. Появляется много информации, нуждающейся в предварительной обработке, которую человеку трудно сделать (например, математические вычисления). Изобретение ЭВМ. Параллельно с возможностью хранения больших объемов информации и ее обработки, появление Интернета и Всемирной паутины делают информацию легко доступной каждому человеку на планете.

В настоящее время информация, накопленная цивилизацией, активно переводится на электронные носители. Далее она с легкостью может циркулировать по глобальным сетям.

 

Представление об информационном ресурсе

Информационный ресурс – это информация, являющаяся знанием, т.е. обладающая всеми атрибутами знания.

Важным для информационного ресурса является форма существования и представления знаний. Знание – это отражение той или иной стороны объективной реальности в виде идей, понятий, представлений о каком-то предмете или явлении.

При этом не все знания, имеющие атрибуты информации, могут выступать в качестве информационного ресурса. Для последнего важно его использование человечеством, в то время как знание и информация, могут оставаться не востребованными по причине своей малодоступности в силу ряда причин. Поэтому на сегодняшний день существует проблема извлечения максимума информации из сообщений, накопленных за всю историю человечества и превращения ее в информационный ресурс. Обычно при этом происходит превращение книжных описаний и других рассеянных знаний в алгоритмы и программы, что является частью работы по формированию информационного ресурса.

Главная трудность в понимании природы и функций информационного ресурса как интеллектуального ресурса, фактора коллективного творчества состоит в раскрытии механизма перехода знаний в силу, способов его воздействия на материальные факторы прогресса.

Особенности информационного ресурса

1. Неисчерпаемость. Характерное отличие от материальных ресурсов. По мере развития общества и роста потребления знаний запасы информационных ресурсов не убывают, а растут.
2. Имеет потенциальное значение. Информационный ресурс может проявиться как движущая сила, только соединяясь с другими ресурсами – опытом и квалификацией персонала, техникой, энергией, сырьем.
3. Эффективность применения. Связана с эффектом повторного производства знаний: получение знаний требует большого количества усилий, в то время как его воспроизводство осуществляется с меньшими затратами труда.
4. Непосредственно включает науку в состав производственных сил. Осуществляется переход к производственным системам, основой функционирования которых служат информационные ресурсы.
5. Возникает в результате творчества. Любой умственный труд, будь то наука или управление, включает две части: рутинную и творческую. Увеличение умственной работы за счет рутинной ее части не ведет к росту информационного ресурса.

Формы информационного ресурса

Информационный ресурс может существовать в двух формах: активной и пассивной. Пассивны книги, банки данных и т.п.

К активным ресурсам относятся модели, алгоритмы, программы, проекты, базы знаний. Их можно трактовать как стадии созревания информационного ресурса, степени доведения его до готовности и превращения в силу.

Модель – это описание системы, отображающее определенную группу ее свойств. Создание модели системы позволяет предсказывать ее поведение в определенном диапазоне условий.

Алгоритмы подразделяю в зависимости от степени общности. Важно стремиться к созданию решающих алгоритмов.

Программа и проект – конечные, синтетические формы существования информационного ресурса в его жизненном цикле. Программа или проект непосредственно противостоят энтропии рассматриваемого объекта. В этом плане вводится понятие информационной емкости программы, которое обозначает величину потенциального уменьшения неопределенности. В ходе реализации программы идет как бы заполнение пространства объекта информацией, которая в нем сконцентрирована.

Модель, алгоритм, программа, проект и особенно база знаний как активные формы информационного ресурса – это антиэнтропийные инструменты. Однако программа и проект выделяются среди них своей закономерностью и готовностью к прямому информационному воздействию на объект с целью снятия его неопределенности.

Свойства социальной информации

Для человека важно не столько количественная характеристика информации, сколько ее свойства связанные с познанием окружающего мира. Для человека информация может быть важной или нет, полной или нет и т.д. Другими словами, для социальной информации важно ее качество.

Следует оговорить, что различные авторы выделяют различные свойства информации.

1. Ценность информации. Чем важнее задача, которую решает человек, тем ценнее информация, требуемая для ее решения.
2. Доступность информации. Например, если тот или иной текстовый материал есть во Всемирной паутине, а у Вас есть подключение к сети Интернет, то получить информацию проще, чем если бы текст был представлен в какой-нибудь библиотеке, до которой еще надо добраться.
3. Понятность информации. Сообщение на японском языке может быть непонятно для россиянина, даже если содержит ценную информацию.
4. Полнота информации. Достаточность информации для решения определенного спектра задач.
5. Избыточность информации.
6. Адекватность. Соответствие информации действительности.
7. Актуальность. Информация может иметь значение лишь в определенный момент времени.
8. Объективность. Чем меньше зависит содержание информации от того, кто ее получил и обработал, тем она более объективна.
9. и др.

Особенностью свойств социальной информации является их временный характер и зависимость от конкретного человека. Так одна и та же информация для кого-то может быть понятной, а для кого-то - нет. Сегодня актуальной, а завтра – нет.

 

Информационные процессы

В мире существуют информационные потоки. Информация передается от одного объекта другому, при этом может видоизменяться.

Наука информатика в основном рассматривает информационные процессы так или иначе связанные с человеком. Люди получают информацию, обрабатывают ее, хранят и передают, а также используют в своей деятельности.

Получение, передача и хранение информации происходит с помощью сообщений на том или ином языке (не обязательно естественном). Обработка информации может приводить к появлению новой информации, или ее изменению.

Получение информации человеком осуществляет с помощью органов чувств и/или с использованием технических средств (например, телескопа). Можно сказать, что человечество занимается отражением окружающего мира в понятной для него форме. Человек может передавать информацию другим людям с помощью технических средств, с их же помощью он ее может и хранить. Использование техники для хранения и передачи информации требует ее преобразования в другую форму, т.к. техника не понимает слов и информацию приходится специфически кодировать. При представлении информации человеку она декодируется в приемлемую для него форму.

Следует обратить внимание на то, что получить новую информацию можно из старой путем ее обработки, обобщения и др. операций, характерных для сознания (творчество, изобретения, выводы, вычисления и т.п.).