Виды и свойства информации. Раздел 2. элементы теории информации

Раздел 2. элементы теории информации

Лекция 3. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ

Понятие информации. Виды и свойства информации.

Методы измерения количества и качества информации.

Сообщения и сигналы. Кодирование и квантование сигналов.

 

Ключевые слова: информация; виды информации; свойства информации; меры информации; количество информации; объем данных; энтропия; тезаурус пользователя; качество информации; показатели качества информации; сообщение; источник информации; получатель информации; канал связи; носитель информации; параметр сигнала; кодирование; декодирование; дискретизация; квантование.

Литература: 1. Информатика. Базовый курс / Симонович С.В. и др. –

СПб.: Издательство «Питер», 1999.

2. Могилев А.В. и др. Информатика: Учеб. пособие для

студ. пед. вузов / А.В.Могилев, Н.И.Пак, Е.К.Хеннер; Под

ред. Е.К.Хеннера. – 2-е изд., стер. – М.: Изд. центр «Ака-

демия», 2001.

 

ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ. ВИДЫ и свойства

ИНФОРМАЦИИ

Понятие информации

Дисциплина «Информатика» неразрывно связана с понятием информация, которое является одним из фундаментальных в современной науке вообще и базовым для изучаемой нами информатики. Это понятие неоднократно звучало при изложении вводной лекции. С ним мы сталкиваемся ежедневно. Информацию наряду с веществом и энергией рассматривают в качестве важнейшей сущности мира, в котором мы живем. Тем не менее, общепризнанного и строгого определения понятия информациядо сих пор нет. В разных дисциплинах в понятие информация вкладывают разный смысл. При этом типична ситуация, когда понятие об информации, введенное в рамках одной научной дисциплины, может опровергаться конкретными примерами и фактами, полученными в рамках другой. Например, представление об информации как о совокупности данных, повышающих уровень знаний об объективной реальности окружающего мира, характерное для естественных наук, может быть опровергнуто в рамках социальных наук.

В простейшем бытовом понимании с термином «информация» обычно ассоциируются некоторые сведения, данные, знания и т. п.

Слово информация (латинское informatio) означает разъяснение, осведомление, изложение. В общем случае под информацией понимают все те сведения, которые уменьшают степень неопределенности нашего знания о конкретном объекте.

Сама по себе информация может быть отнесена к категории абстрактных понятий, но ряд ее особенностей приближает ее к материальным объек­там. Так, информацию можно получить, записать, удалить, передать; информация не может возникнуть из ничего. С позиции материалистической философии информация есть отражение реального мира. Однако при распространении информации прояв­ляется такое ее свойство, которое не присуще материальным объектам: при передаче информации из одной системы в другую количество информации в передающей системе не уменьшается, хотя в принимающей системе оно обычно увеличивается. Если бы информация не обладала этим свойством, то преподаватель, читая лек­цию студентам, терял бы информацию и становился неучем.

Итак, информация не материальна, но она является свойством материи и не может существовать без своего материального носителя – средства переноса информации в пространстве и во времени. Носителем информации может быть как непосредственно наблюдаемый физический объект, так и некоторый энергетический суб­страт. В последнем случае информация представлена в виде сигналов: световых, звуковых, электрических и т. д. При отображении на носителе информация коди­руется, то есть ей ставится в соответствие форма, цвет, структура и другие пара­метры элементов носителя.

Часто информацию отождествляют с данными. Однако это неправильно. Одни и те же данные могут в момент потребления поставлять разную информацию в зависимости от степени адекватности взаимодействующих с ними методов. Например, для человека, не владеющего китайским языком, письмо, полученное из Пекина, дает только ту информацию, которую можно получить методом наблюдения (количество страниц, цвет и качество бумаги, количество иероглифов и их начертание и т.п.). Все это информация, но не вся, заключенная в письме. Использование более адекватных методов (например, привлечение переводчика) даст иную информацию.

Обратим внимание на то, что данные являются объективными, поскольку это результат регистрации объективно существовавших сигналов, вызванных изменениями в материальных телах или полях. В то же время, методы являются субъективными. В основе искусственных методов лежат алгоритмы (упорядоченные последовательности команд), составленные и подготовленные людьми (субъектами). В основе естественных методов лежат биологические свойства субъектов информационного процесса. Следовательно, информация возникает и существует в момент диалектического взаимодействия объективных данных и субъективных методов.

Сформулируем и в дальнейшем будем использовать следующее определение информации:

 

информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов.

 

Информация не является статичным объектом – она динамически меняется и существует только в момент взаимодействия данных и методов их обработки. Все остальное время она пребывает в состоянии данных. Таким образом, информация существует только в момент протекания информационного процесса.

 

 

Виды и свойства информации

 

Как отмечалось ранее, в настоящее время информатика проникла практически во все сферы деятельности общества. Это, в первую очередь, связано с тем, что трудно найти такую отрасль народного хозяйства, где бы можно было обойтись без обработки информации. Но поскольку информация, используемая, к примеру, в политической сфере по своей сущности отличается от медицинской или военной информации, естественно предположить, что можно выделить несколько видов информации. Классифицировать информацию можно по самым разным признакам.

По областям использования можно выделить: политическую, экономическую, военную, техническую, научную, геологическую, биологическую и др. виды информации.

По назначению информация может быть массовая и специальная.

По степени достоверности различают истинную (достоверную ), сомнительную и ложную (дезинформацию) информацию.

В зависимости от вида носителя информация может быть: речевая (звуковая), световая, документальная и т.д.

Рассмотрим некоторый набор свойств информации:

- запоминаемость;

- передаваемость;

- преобразуемость;

- воспроизводимость;

- стираемость.

Свойство запоминаемости – одно из самых важных. Запоминаемую информацию будем называть макроскопической (имея в виду пространственные масштабы запоминающей ячейки и время запоминания). Именно с макроскопической инфор­мацией мы имеем дело в реальной практике.

Передаваемость информации – способность информации к копированию, т. е. к тому, что она может быть «запомнена» другой макроскопической системой и при этом останется тождественной самой себе. Очевидно, что количество информа­ции не должно возрастать при копировании.

Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не являет­ся ее независимым базовым свойством. Если передаваемость означает, что не следует считать существенными пространственные отношения между частями системы, между которыми передается информация, то воспроизводимость характе­ризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е., что при копировании информация остается тождественной самой себе.

Фундаментальное свойство информации – преобразуемость. Оно означает, что информация может менять способ и форму своего существования. Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может. Свойство стираемости информации также не явля­ется независимым. Оно связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

Подводя итог сказанному, отметим, что предпринимаются (но от­нюдь не завершены) усилия ученых, представляющих самые разные области знания, построить единую теорию, которая призвана формализовать понятие информации и информационного процесса, описать превращения информации в процессах самой разной природы. Движение информации есть сущность процессов управле­ния. С момента возникновения кибернетики управление рассматривает­ся применительно ко всем формам движения материи, а не только к высшим (биологической и социальной). Многие проявления движения в неживых – искусст­венных (технических) и естественных (природных) – системах также обладают общи­ми признаками управления, хотя их исследуют в химии, физике, механике в энергети­ческой, а не в информационной системе представлений. Информационные аспекты в таких системах составляют предмет новой междисциплинарной науки – синергетики.

Высшей формой информации, проявляющейся в управлении социальными систе­мами, являются знания. В философском плане познание следует рассмат­ривать как один из функциональных аспектов управления. Такой подход открывает путь к системному пониманию генезиса процессов познания, его основ и перспектив.