Возникновение информационных технологий. Понятие информации

 

Понятие „информационная технология“ возникло в последние десятилетия ХХ века в процессе становления информатики. Особенностью информационных технологий является то, что в ней и предметом, и продуктом труда является информация, а орудиями труда - средства вычислительной техники и связи. Информационная технология как наука о производстве информации возникла именно потому, что информация стала рассматриваться как вполне реальный производственный ресурс наряду с другими материальными ресурсами. Причем производство информации и ее верхнего уровня - знаний оказывает решающее влияние на модификацию и создание новых промышленных технологий.

За точку отсчета развития человеческой цивилизации обычно принимают время, когда люди начали создавать орудия труда и охоты. Вся последующая история технического прогресса от овладения огнем до открытия ядерной энергии - это история последовательного подчинения человеку все более могущественных сил природы. Задача, решаемая на протяжении тысячелетний, - умножать различными инструментами и машинами мускульную силу человека. В то же время попытки создания инструментов, усиливающих природные возможности человека по обработке информации, начиная от камешков абака и до механического прототипа современной ЭВМ - машины Беббиджа, составляют лишь ничтожную часть в общем потоке развития научно-технического прогресса [54].

Как известно, для реализации научно-технической идеи требуется выполнение, по крайней мере, трех основных условий:

идея не должна противоречить известным законам науки;

в ее реализации должна быть остро заинтересована значительная часть общества;

должен быть достигнут уровень технологии общественного производства, обеспечивающий эффективную реализацию заложенных в идею технических принципов.

Первое из этих условий для машины Ч. Беббиджа выполнялось. Чтобы ответить на вопрос, дозрел ли к середине XIX в. социальный заказ на информационную машину, посмотрим на рис. 1.1.

 

Рис. 1.1. Перераспределение трудовых ресурсов из сферы материального производства и обслуживания в информационную сферу США

 

Из рисунка 1.1 видно, что, например, в США до конца XIX в. свыше 95% трудоспособного населения страны были заняты физическим трудом и только менее 5% - работой с информацией. Понятно, что в этих условиях основные производственные усилия общества были направлены на совершенствование инструментов и машин, облегчающих работу с материальными объектами, а информация могла подождать.

На самых ранних этапах формирования трудовых коллективов для синхронизации выполняемых действий человеку потребовались кодированные сигналы сообщения, сложность которых быстро возрастала с повышением трудового процесса. Эту задачу человеческий мозг решал эволюционно - без каких-либо искусственно созданных инструментов: развилась и постоянно совершенствовалась человеческая речь. Речь оказалась и первым носителем человеческих знаний. Знания накапливались в виде устных рассказов и преданий и в такой форме передавались от поколения к поколению. Природные возможности человека по накоплению и передаче знаний впервые получили «технологическую поддержку» после создания письменности. Начатый тогда процесс поиска, и совершенствования носителей информации, а также инструментов для ее регистрации, продолжается до сих пор: камень, кость, дерево, глина, папирус, шелк, бумага, люминофор, магнитные и оптические носители информации, кремний и.т.д.

Письменность стала первым историческим этапом развития информационной технологии. Истоки этого этапа исследованы почти на 30 тыс. лет в глубь человеческой истории: пещерная живопись - выполненные 25-20 тыс. лет назад наскальные изображения людей и животных; лунный календарь, выгравированный на кости более чем 20 тыс. лет назад; специальным образом обработанные кости с числовыми нарезками, которые 26 тыс. лет назад «должны были служить инструментами для измерения»

По современным археологическим данным, дистанция на шкале времени между первыми инструментами для работы с материальными объектами (топор, ловушки и др.) и инструментами для регистрации информационных образов (на камне, кости и т.д.) - около миллиона лет. Иными словами, почти 99% своего исторического пути люди имели дело в основном только с материальными объектами. Весь отрезок времени, в течение которого они сначала научились регистрировать информационные образы, а затем и обрабатывать их, не составляет и 1% от возраста человеческой цивилизации. Поэтому исторический опыт, а следовательно и глубина творческой интуиции человека на несколько порядков слабее в информационной сфере деятельности, чем в сфере традиционного материального производства.

Одновременно с развитием процесса накопления знаний в человеческом обществе шел процесс формирования обособленной профессиональной группы, для которой сначала основным, а затем и единственным «служебным занятием» становится работа с информацией. Жрецы - хранители устных сокровищниц знаний, а затем переписчики и толкователи книг тысячелетиями сохраняли за собой исключительную власть, основанную на монопольном доступе к растущему фонду человеческого опыта, оставались посредниками между накопленными знаниями и заинтересованными в этих знаниях людьми. Этот живой барьер начал разрушаться только после изобретения книгопечатания.

Стимулируемое книгопечатанием развитие наук ускоряло темпы накопления профессиональных знаний. Эти знания теперь можно было быстро тиражировать, и они делались доступными для многих, не редко разделенных территориально и во времени участников трудового процесса. Знания, овеществленные через трудовой процесс в станки, машины, новые технологические процессы и другие новые технологические новшества, становились идеей и плодотворных научных направлений. Цикл: знания - наука - общественное производство - знания оказался замкнут и спираль технологической цивилизации начала раскручиваться с поражающей скоростью.

Таким образом, книгопечатание, резко увеличив тираж пассивных носителей информации - книг, впервые создало информационные предпосылки ускоренного роста производительных сил. За последовавшие три столетия интенсивного роста производительных сил был подготовлен тот основной научно-технический задел, который привел к промышленной революции XVIII в.

«Новые машины» для обработки информации появились лишь в середине XX в; когда растущее время информационных задач стало уже одним из наиболее заметных факторов, тормозящих экономический рост промышленного развития стран. Как видно из рисунка 1.1, к 1946 г., когда была пущена в эксплуатацию первая ЭВМ, общая численность занятых в информационной сфере США приближалась к 30% численности всего трудоспособного населения страны.

Появление простейших информационных технологий можно отнести к началу письменности. Мощным толчком к развитию информационных технологий явилось книгопечатание, позволившее тиражировать информацию, и открывшее эру бумажной информационной технологии, занимающей и в настоящее время значительное место.

Потребность в передаче и обмене информацией человечество испытывало уже на ранних стадиях своего развития. Если сначала для ускорения передачи информации использовались костры, курьеры, потом почта, семафорный телеграф и пр., то с изобретением электрического телеграфа и телефона принципиально изменились возможности передачи информации. Изобретение радио и телевидения, а затем компьютера, цифровых систем связи и вычислительных сетей, создание в 1978 году первого персонального компьютера и совершенно невероятное и исключительно быстрое его распространение и развитие именно в качестве инструментального средства накопления, преобразования и передачи информации, позволило новым, автоматизированным информационным технологиям внедриться практически во все области человеческой деятельности. На рисунке 1.2 представлена схема формирования информационных технологий, являющихся следствием интеграции достижений человечества в области средств связи, обработки, накопления и отображения информации.

 

 

Рис. 1.2. Основные технические достижения человечества, обусловившие появление ИТ

 

Основу автоматизированных информационных технологий составляют следующие технические достижения:

1) создание средств накопления больших объемов информации на машинных носителях таких, как магнитные и оптические диски;

2) создание различных средств связи таких, как радио - и телевизионная связь, телекс, телефакс, цифровые системы связи, компьютерные сети, космическая связь, позволяющих воспринимать, использовать и передавать информацию практически в любой точке земного шара;

3) создание компьютера, и особенно персонального компьютера, позволяющего по определенным алгоритмам обрабатывать и отображать информацию, накапливать и генерировать знания.

Информационные технологии направлены на увеличение степени автоматизации всех информационных операций, и следовательно, ускорения научно-технического прогресса общества.

Понятие информации является чрезвычайно емким и широко распространенным в человеческом обществе, особенно в настоящее время, когда информатика, информационные технологии, компьютеры сопровождают человека чуть ли не с рождения.

Сам термин „информация“ происходит от латинского слова „intromatio“ - разъяснение, осведомление, изложение. Мы вкладываем в это слово весьма широкий смысл и часто можем пояснить его только на интуитивном уровне. Говоря „информация“, мы имеем в виду и сообщения по радио и телевидению, и содержание газет, книг, баз данных, библиотек, и знания, почерпнутые из общения с людьми и полученные в научных журналах. Информацию хранят в книгах, библиотеках, в базах данных, на бумаге и машинных носителях. Передают информацию устно и письменно, с помощью электрических сигналов и радиоволн. Получают с помощью органов чувств, электрических датчиков фото- и видеокамер.

Отдельные данные и сообщения обрабатывают, преобразовывают, систематизируют, сортируют и получают новую информацию или новые знания.

В широком смысле информация - это сведения, знания, сообщения, являющие объектом хранения, преобразования, передачи и помогающие решить поставленную задачу.

В философском смысле информация есть отражение реального мира; это сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте. Таким образом, понятие информации связывается с определенным объектом, свойства которого она отражает.

Сама по себе информация может быть отнесена к абстрактным понятиям типа математических. Однако ряд ее особенностей приближает информацию к материальному миру. Так, информацию можно получить, записать, передать, стереть. Информация не может возникнуть из ничего. Но есть и особенности, отличающие информацию от реального мира. При передаче информации из одной системы в другую количество информации в передающей системе не уменьшается, хотя в принимающей системе оно, как правило, увеличивается. Кроме того, наблюдается независимость информации от ее носителя, так как возможны ее преобразование и передача по различным физическим средам с помощью разнообразных физических сигналов безотносительно к ее семантике, то есть содержательности, смыслу. Информация о любом материальном объекте может быть получена путем наблюдения, натурного или вычислительного эксперимента или путем логического вывода. В связи с этим информацию делят на доопытную, или априорную и послеопытную, или апостериорную, полученную в результате проведенного эксперимента.

Для того, чтобы в материальном мире происходил обмен информацией, ее преобразование и передача, должны быть носитель информации, передатчик, канал связи, приемник и получатель информации. Среда передачи объединяет источник и получателя информации в информационную систему (рис.1.3.).

 

 

 

Рис. 1.3. Информационная система

 

шгглл

Подобные информационные системы возникают не только среди людей. Обмен информацией происходит и в животном, и в растительном мире. Если же участником информационной системы является человек, то речь идет о смысловой информации, т.е. информации выражаемой человеком.

Получатель информации оценивает ее в зависимости от того, для какой задачи информация будет использована. Поэтому информация имеет свойство относительности. Одна и та же информация для одного получателя имеет глубокий смысл и обладает чрезвычайной ценностью, а для другого - является либо давно уже известной, либо бесполезной. Например, информация о последних достижениях в физике частиц высоких энергий очень важна для физика - ядерщика и совершенно бесполезна для агронома.

В зависимости от того, с каких позиций оценивается информация, различают такие ее аспекты, как синтаксический, семантический и прагматический.

Синтаксическийаспект связан со способом представления информации вне зависимости от ее смысловых и потребительских качеств. На синтаксическом уровне рассматриваются формы представления информации для ее передачи и хранения. Обычно информация, предназначенная для передачи, называется сообщением. Сообщение может быть представлено в виде знаков и символов, преобразовано в электрическую форму, закодировано, т.е. представлено в виде определенной последовательности электрических сигналов, однозначно отображающих передаваемое сообщение, и промодулировано для того, чтобы имелась возможность его передачи по выбранному каналу связи. Характеристики процессов преобразования сообщения для его передачи определяют синтаксический аспект информации при ее передаче. При хранении синтаксический аспект определяется другими формами представления информации, которые позволяют наилучшим образом осуществить поиск, запись, обновление, изменение информации в информационной базе. Информацию, рассмотренную только с точки зрения синтаксического аспекта, часто называют данными.

Семантический аспект отражает смысловое содержание информации и соотносит ее с ранее имевшейся информацией. Смысловые связи между словами или другими элементами языка отражает тезаурус-словарь. Тезаурус состоит из двух частей: списка слов и устойчивых словосочетаний, сгруппированных по смыслу, и некоторого ключа, например, алфавитного, позволяющего расположить слова в определенном порядке. При получении информации тезаурус может изменяться, и степень этого изменения характеризует воспринятое количество информации.

Прагматический аспект определяет возможность достижения поставленной цели с учетом полученной информации. Этот аспект отражает потребительские свойства информации. Если информация оказалась ценной, поведение ее потребителя меняется в нужном направлении. Проявляется прагматический аспект информации только при наличии единства информации (объекта), потребителя и поставленной цели.

Информация с точки зрения ее возникновения и последующих преобразований проходит три этапа, которые, собственно и отражают ее семантический, синтаксический и прагматический аспекты. Человек сначала наблюдает некоторый факт окружающей действительности, который отражается в его сознании в виде определенного набора данных. Здесь проявляется синтаксический аспект. Затем, после определенной структуризации этих данных в соответствии с конкретной предметной областью, человек формирует знание о наблюдаемом факте, что отражает семантический аспект полученной информации. Информация в виде знаний имеет высокую степень структуризации, что позволяет выделять полную информацию об окружающей нас действительности и создавать информационные модели исследуемых объектов. Полученные знания человек затем использует в своей практике, то есть для достижения поставленных целей, что и отражает прагматический аспект информации.

Информация классифицируется по видам. Научная информация - это информация, наиболее полно отражающая объективные закономерности природы, общества и мышления. Ее подразделяют по областям получения или пользования: политическую, экономическую, техническую, биологическую, физическую и т.д. По назначению: массовую и специальную.

В системах организационного управления выделяют экономическую информацию, связанную с управлением людьми, и техническую информацию, связанную с управлением техническими объектами.

Экономическая информация отражает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг. В связи с тем, что экономическая информация большей частью связана с общественным производством, ее часто называют производственной информацией.

Экономическая информация характеризуется большим объемом, многократным использованием, обновлением и преобразованием, большим числом логических операций и относительно несложных математических расчетов для получения многих видов результатной информации.

Структурной единицей экономической информации является показатель. Показатель представляет собой контролируемый параметр экономического объекта и состоит из совокупности реквизитов. Реквизит имеет законченное смысловое содержание и потребительскую значимость. Реквизит - это логически неделимый элемент показателя, отражающий определенные свойства объекта или процесса. Реквизит нельзя разделить на более мелкие единицы без разрушения его смысла. Каждый показатель состоит из одного реквизита-основания и одного или нескольких реквизитов-признаков. Реквизит-признак характеризует смысловое значение показателя и определяет его наименование.

Реквизит - основание характеризует, как правило, количественное значение показателя (вес, стоимость, норма времени и т. д.). Т.о., формализовано показатель может быть представлен в виде

П =(Н_П,З_П),

где, Н_П - наименование показателя,

З_П - значение показателя.