Тема 2. Классификация информации. Свойства информации
Успешно изучив эту тему, Вы будете:
þ Знать:
- Классификацию информации.
- Группы свойств информации.
- Свойства информации.
þ Уметь:
- Определять свойства информации.
- Классифицировать информацию.
þ Обладать навыками:
- Выявления свойств информации.
- Классификации информации.
Изучая тему, необходимо акцентировать внимание на следующих понятиях:
Классификация информации.
Атрибутивные свойства.
Прагматические свойства.
Динамические свойства.
Немного теории:
Информация может быть классифицирована следующим образом:
1) по объекту - показатели качества товара, его ресурсоемкость, параметры инфраструктуры рынка, организационно-технического уровня производства, социального развития коллектива, охраны окружающей среды и т.д.
2) по принадлежности к подсистеме системы менеджмента - информация по целевой подсистеме, научному сопровождению системы, внешней среде системы, обеспечивающей, управляемой и управляющей подсистемам;
3) по форме передачи - вербальная (словесная) информация и невербальная;
4) по изменчивости во времени - условно-постоянная и условно-переменная (недолговечная);
5) по способу передачи - спутниковая, электронная, телефонная, письменная и т.д.;
6) по режиму передачи - в нерегламентные сроки, по запросу и принудительно в определенные сроки;
7) по назначению - экономическая, техническая, социальная, организационная и т.д.
8) по стадиям жизненного цикла объекта - по стадии стратегического маркетинга, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, организационно-технологической подготовке производства и т.д.;
9) по отношению объекта управления к субъекту - между фирмой и внешней средой, между подразделениями внутри фирмы по вертикали и горизонтали, между руководителем и исполнителями, неформальные коммуникации.
Свойства информации
Систематизация существующих подходов к выделению свойств информации, позволяет говорить о том, что информации присущи следующие свойства.
1. Атрибутивные свойства - это те свойства, без которых информация не существует. К данной категории свойств относится:
· неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации. Одно из важнейших направлений информатики как науки является изучение особенностей различных носителей и языков информации, разработка новых, более совершенных и современных. Необходимо отметить, что хотя информация и неотрывна от физического носителя и имеет языковую природу она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем.
· дискретность . Содержащиеся в информации сведения, знания - дискретны, т.е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака.
· непрерывность. Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению.
2. Прагматические свойства - это те свойства, которые характеризуют степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики. Проявляются в процессе использования информации. К данной категории свойств относится:
· смысл и новизна. Это свойство характеризует перемещение информации в социальных коммуникациях, и выделяет ту ее часть, которая нова для потребителя.
· полезность. Уменьшение неопределенности сведений об объекте. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации.
· ценность. Ценность информации различна для различных потребителей и пользователей.
· кумулятивность. Характеризует накопление и хранение информации.
· полнота. Характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Чем полнее данные, тем шире диапазон методов, которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса.
· достоверность. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными» - всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем «информационного шума». Если полезный сигнал зарегистрирован более четко, чем посторонние сигналы, достоверность информации может быть более высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается. В этом случае для передачи того же количества информации требуется использовать либо больше данных, либо более сложные методы.
· адекватность - это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.
· доступность (мера возможности получить ту или иную информацию). На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.
· актуальность (степень соответствия информации текущему моменту времени). Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его работы доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность.
· объективность и субъективность. Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых дисциплинах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события или получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).
3. Динамические свойства - это те свойства, которые характеризуют изменение информации во времени.
· рост информации. Движение информации в информационных коммуникациях и постоянное ее распространение и рост определяют свойство многократного распространения или повторяемости. Хотя информация и зависима от конкретного языка и конкретного носителя, она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем. Благодаря этому информация может быть получена и использована несколькими потребителями. Это свойство многократной используемости и проявление свойства рассеивания информации по различным источникам.
· старение. Информация подвержена влиянию времени.
Практически это можно использовать так:
Примеры из жизни:
Обратите свое внимание, что одна и та же информация может восприниматься по-разному.
|
Формы подачи информации |
|
|
|
|
|
Кто изображен на рисунке? Заяц? Утка? |
|
|
|
|
|
А какую информацию можно получить с этой картинки? Сколько здесь изображено персонажей? Всего 9 шт. |
Информация, которая представлена на рисунке со зрительными искажениями. ВСЕ прямые на рисунке ПАРАЛЛЕЛЬНЫ |
|
|
|
|
Информация, которая представлена на рисунке со зрительными искажениями. На рисунке не спирали, а окружности |
1. Расскажите, по каким признакам можно классифицировать информацию. 2. Что такое атрибутивные свойства? 3. Какие свойства относятся к группе прагматических свойств? 4. Сформулируйте понятие динамических свойств. |
Задания для самостоятельной работы по теме 2:
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
1. Задание {{ 1 }} 1 Тема 1-0-0
Информатика наиболее полно и точно - это наука, изучающая
ЭВМ и сети ЭВМ
R структуру и свойства информации
программирование
работу с компьютером
Задание {{ 2 }} 2 Тема 1-0-0
Наиболее полно предмет информатики определяется
информационными технологиями и Интернет
R информационными ресурсами и информационными системами
базами данных и системами управления базами данных
программами и программными системами
Задание {{ 3 }} 3 Тема 1-0-0
Информатика - это, в первую очередь,
R междисциплинарная наука
раздел математики
раздел электроники
техническая наука
Задание {{ 4 }} 4 Тема 1-0-0
Информатика имеет три основные ветви
e-mail, ftp, telnet
hardware, software, techware
hardware, software, netware
R brainware, hardware, software
5. Задание {{ 5 }} 5 Тема 1-0-0
Информационные процессы изучались и использовались в обществе с
R древнейших времен
начала 19-го века
с начала 20-го века
с середины 20-го века
Задание {{ 6 }} 6 Тема 1-0-0
Информационный кризис стал наблюдаться в обществе с
начала 19-го века
R конца 19-го века
начала 20-го века
конца 20-го века
Задание {{ 7 }} 7 Тема 1-0-0
В основные функции информатики, как науки и технологии, входит
R разработка методов исследования информационных процессов
R построение технологий применения (актуализации) знаний.
R укрепление междисциплинарных связей.
новое мышление
Задание {{ 8 }} 8 Тема 1-0-0
Термин информатика образован соединением слов
информация и математика
R информация и автоматика
информация и энергетика
информация и электроника
Задание {{ 9 }} 9 Тема 1-0-0
К появлению информатики прямого (непосредственного) отношения не имеет
теория вычислимых функций
теория алгорифмов
разработка электронных ламп
R ядерный синтез
Задание {{ 10 }} 10 Тема 1-0-0
Явление информационный взрыв в обществе характерно
R порядковым, экспоненциальным (в разы) ростом объёма информации
прямо пропорциональным (на столько-то) ростом объема информации
периодическим (синусоидальным) изменением объема информации
обратно пропорциональным изменением по времени объема информации
Тема 2. Информация
Задание {{ 11 }} 11 Тема 2-0-0
Независимо от рассматриваемой предметной области, информация бывает
R входная, выходная, внутренняя
входная, выходная, научная
массовая, личная, закрытая
Задание {{ 12 }} 12 Тема 2-0-0
По отношению к результату исследования системы, информация бывает
исходная, постоянная, результирующая
исходная, внутренняя, выходная
закрытая, открытая, смешанная
R исходная, промежуточная, результирующая
Задание {{ 13 }} 13 Тема 2-0-0
Правильно утверждение:
2,5 Кб = 2500 байт
5000 байт = 5 Кб
R 5120 Кб = 5 Мб
0,1024 Кб = 1 байт
Задание {{ 14 }} 14 Тема 2-0-0
Неправильно утверждение:
2 Кб = 2048 байт
5000 байт < 5 Кб
0,125 Мб = 128 Кб
R 5000 Кб > 5 Мб
Задание {{ 15 }} 15 Тема 2-0-0
Уравнение вида 1 (Килобайт) = 102 х (байт) + 4 (байт) имеет решение:
Задание {{ 16 }} 16 Тема 2-0-0
Информация по изменчивости бывает:
R постоянная, переменная.
постоянная, полная
определенная, неопределенная
структурная, полная
Задание {{ 17 }} 17 Тема 2-0-0
Наибольшее количество свойств информации перечислено в списке
полнота, массовость, статичность
R полнота, массовость, достоверность
реальность, ценность, краткость
полнота, адекватность, закрытость
Задание {{ 18 }} 18 Тема 2-0-0
Правильно утверждение:
25 Мб = 2500000 байт
5024 байт = 5 Кб
0,25 Кбайт = 246 байт
R 2 Кб = 2048 байт
Задание {{ 19 }} 19 Тема 2-0-0
Неправильно утверждение:
2 Кб > 2000 байт
5000 байт < 5,5 Кб
2048 байт > 10000 бит
R 1,5 Кб > 0,2 Мб
Задание {{ 20 }} 20 Тема 2-0-0
Уравнение вида 2 (Мегабайт) = 10 х (байт)+ 48 (байт) имеет решение:
Задание {{ 21 }} 21 Тема 2-0-0
В 5 килобайтах:
Задание {{ 22 }} 22 Тема 2-0-0
В 5 Мегабайтах килобайт:
Задание {{ 23 }} 23 Тема 2-0-0
В 4 Килобайтах всего бит:
Задание {{ 24 }} 24 Тема 2-0-0
В 1 Гигабайте:
148576 Мегабайт
1024 Килобайт
R 1048576 Килобайт
3251234230 бит.
Задание {{ 25 }} 25 Тема 2-0-0
Сообщения в 32**(x+5) Килобайт и 256**x Мегабайт будут равны лишь при x равном:
Задание {{ 26 }} 26 Тема 2-0-0
В списке равенств: 1 байт = 8 битов; 1 К = 2**13 бит; 1 М = 2**23 байт; 1 Г = 2**30 байт; 1 Г = 2**20 М; 1 К = 2**10 байт; М= 2**50 бит тождеств всего:
Задание {{ 27 }} 27 Тема 2-0-0
R 2 Гигабайт = 2000000 Килобайт
5 Килобайт > 5000 байт
100 Мегабайт < 0,1 Гигабайт
56 бит > 6 байт
Задание {{ 28 }} 28 Тема 2-0-0
Уравнение 1 Килобайт = 102х (байт) + 4 (байта) имеет решение
Задание {{ 29 }} 29 Тема 2-0-0
Информация обладает свойством
R полноты
абсолютности
всеобщности
статичности
Задание {{ 30 }} 30 Тема 2-0-0
Гигабайт меньше, чем
10000 Мегабайт
1000000 Килобайт
R 10000000000 байт
8000000000 бит
Задание {{ 31 }} 31 Тема 2-0-0
Сообщение в 128**(x-3) Килобайт равно сообщению в 64**x Гигабайт только при x равном:
Задание {{ 32 }} 32 Тема 2-0-0
К эмпирическим методам не относится метод:
R индукции
измерения
cравнения
наблюдения
Задание {{ 33 }} 33 Тема 2-0-0
Независимо от предметной области, информация бывает:
R входная, выходная, внутренняя (внутрисистемная)
входная - выходная, сетевая, научная
научно - техническая, бытовая, результирующая
входная, выходная, результирующая
Задание {{ 34 }} 34 Тема 2-0-0
К теоретическим методам не относится метод:
формализации
аксиоматизации
идеализации
R анализа
Задание {{ 35 }} 35 Тема 2-0-0
К теоретическим методам относится метод:
R формализации.
дедукции.
Задание {{ 36 }} 36 Тема 2-0-0
По отношению к результату, информация бывает:
исходная, постоянная, результирующая.
исходная, переменная, результирующая.
исходная, внутренняя, выходная.
R исходная, промежуточная, результирующая.
Задание {{ 37 }} 37 Тема 2-0-0
По изменчивости информация бывает:
R постоянная, переменная, постоянно-переменная (смешанная).
постоянная, переменная, полная.
постоянная, переменная, динамическая.
постоянная, структурная, полная.
Задание {{ 38 }} 38 Тема 2-0-0
К эмпирическим методам относится метод:
индукция.
R измерение.
эвристический.
абстрагирование.
Задание {{ 39 }} 39 Тема 2-0-0
R семантичность, массовость, открытость.
достоверность, устойчивость, ценность.
полнота, сжимаемость, закрытость.
полнота, массовость, ценность.
Задание {{ 40 }} 40 Тема 2-0-0
Наименьшее количество свойств информации перечислено в списке:
полнота, семантичность, открытость, массовость, относительность;
полнота, массовость, достоверность, устойчивость, ценность;
R свежесть, закрытость, модульность, стоимость, адекват
Рассматриваются основные понятия информатики – алфавит, слово, информация, сообщение, измерение сообщений и информации, виды и свойства информации, меры количества информации (по Хартли и Шеннону), их свойства и значение, вопросы связанные с информационными системами и управлением в системе.
Понятие информации является наиболее сложным для понимания и обычно во вводных курсах информатики не определяется, принимается как исходное базовое понятие, понимается интуитивно, наивно. Часто это понятие отождествляется неправильным образом с понятием "сообщение" .
Понятие "информация" имеет различные трактовки в разных предметных областях. Например, информация может пониматься как:
абстракция, абстрактная модель рассматриваемой системы (в математике);
сигналы для управления, приспособления рассматриваемой системы (в кибернетике);
мера хаоса в рассматриваемой системе (в термодинамике);
вероятность выбора в рассматриваемой системе (в теории вероятностей);
мера разнообразия в рассматриваемой системе (в биологии) и др.
Рассмотрим это фундаментальное понятие информатики на основе понятия "алфавит" ("алфавитный", формальный подход). Дадим формальное определение алфавита .
Алфавит – конечное множество различных знаков, символов, для которых определена операция конкатенации (приписывания, присоединения символа к символу или цепочке символов); с ее помощью по определенным правилам соединения символов и слов можно получать слова (цепочки знаков) и словосочетания (цепочки слов ) в этом алфавите (над этим алфавитом ).
Буквой
или знаком называется любой элемент x
алфавита
X
,
где
.
Понятие знака неразрывно связано с тем,
что им обозначается ("со смыслом"),
они вместе могут рассматриваться как
пара элементов(x
,
y
),
где x
– сам знак, а y
– обозначаемое этим знаком.
Пример. Примеры алфавитов : множество из десяти цифр, множество из знаков русского языка, точка и тире в азбуке Морзе и др. В алфавите цифр знак 5 связан с понятием "быть в количестве пяти элементов".
Конечная последовательность букв алфавита называется словом в алфавите (или над алфавитом ).
Длиной |p| некоторого слова p над алфавитом Х называется число составляющих его букв .
Слово (обозначаемое символом Ø) имеющее нулевую длину , называется пустым словом : |Ø| = 0.
Множество различных слов над алфавитом X обозначим через S (X ) и назовем словарным запасом (словарем) алфавита (над алфавитом ) X .
В отличие от конечного алфавита , словарный запас может быть и бесконечным.
Слова над некоторым заданным алфавитом и определяют так называемые сообщения .
Пример. Слова над алфавитом кириллицы – "Информатика", "инто", "ииии", "и". Слова над алфавитом десятичных цифр и знаков арифметических операций – "1256", "23+78", "35–6+89". Слова над алфавитом азбуки Морзе – ".", ". . –", "– – –".
В алфавите должен быть определен порядок следования букв (порядок типа "предыдущий элемент – последующий элемент"), то есть любой алфавит имеет упорядоченный вид X = {x 1 , x 2 , …, x n } .
Таким образом, алфавит должен позволять решать задачу лексикографического (алфавитного) упорядочивания, или задачу расположения слов над этим алфавитом , в соответствии с порядком, определенным в алфавите (то есть по символам алфавита ).
Информация – это некоторая упорядоченная последовательность сообщений , отражающих, передающих и увеличивающих наши знания.
Информация актуализируется с помощью различной формы сообщений – определенного вида сигналов, символов.
Информация по отношению к источнику или приемнику бывает трех типов: входная, выходная и внутренняя .
Информация по отношению к конечному результату бывает исходная, промежуточная и результирующая .
Информация по ее изменчивости бывает постоянная, переменная и смешанная .
Информация по стадии ее использования бывает первичная и вторичная .
Информация по ее полноте бывает избыточная, достаточная и недостаточная .
Информация по доступу к ней бывает открытая и закрытая .
Есть и другие типы классификации информации .
Пример. В философском аспекте информация делится на мировозренческую, эстетическую, религиозную, научную, бытовую, техническую, экономическую, технологическую .
Основные свойства информации :
актуальность;
адекватность;
понятность;
достоверность;
массовость;
устойчивость;
ценность и др.
Информация – содержание сообщения , сообщение – форма информации .
Любые сообщения измеряются в байтах , килобайтах , мегабайтах , гигабайтах , терабайтах , петабайтах и эксабайтах , а кодируются, например, в компьютере, с помощью алфавита из нулей и единиц, записываются и реализуются в ЭВМ в битах .
Приведем основные соотношения между единицами измерения сообщений :
1 бит (bi nary digit – двоичное число) = 0 или 1,
1 байт 8 битов ,
1 килобайт (1К) = 2 13 бит ,
1 мегабайт (1М) = 2 23 бит ,
1 гигабайт (1Г) = 2 33 бит ,
1 терабайт (1Т) = 2 43 бит ,
1 петабайт (1П) = 2 53 бит ,
1 эксабайт (1Э) = 2 63 бит .
Пример. Найти неизвестные х и у, если верны соотношения:
128 y (К) = 32 x (бит );
2 x (М) = 2 y (байт ).
Выравниваем единицы измерения информации :
2 7y (K) = 2 7y+13 (бит );
2 x (M) = 2 x+20 (байт ).
Подставляя в уравнения и отбрасывая размерности информации , получаем:
Отсюда получаем систему двух алгебраических уравнений:
или, решая эту систему, окончательно получаем, x = –76,5, у = –56,5.
Для измерения информации используются различные подходы и методы, например, с использованием меры информации по Р. Хартли и К. Шеннону.
Количество информации – число, адекватно характеризующее разнообразие (структурированность, определенность, выбор состояний и т.д.) в оцениваемой системе. Количество информации часто оценивается в битах , причем такая оценка может выражаться и в долях битов (так речь идет не об измерении или кодировании сообщений ).
Мера информации – критерий оценки количества информации. Обычно она задана некоторой неотрицательной функцией, определенной на множестве событий и являющейся аддитивной, то есть мера конечного объединения событий (множеств) равна сумме мер каждого события.
Рассмотрим различные меры информации.
Возьмем меру Р. Хартли. Пусть известны N состояний системы S (N опытов с различными, равновозможными, последовательными состояниями системы). Если каждое состояние системы закодировать двоичными кодами, то длину кода d необходимо выбрать так, чтобы число всех различных комбинаций было бы не меньше, чем N :
Логарифмируя это неравенство, можно записать:
Наименьшее решение этого неравенства или мера разнообразия множества состояний системы задается формулой Р. Хартли :
(бит
).
Пример. Чтобы определить состояние системы из четырех возможных состояний, то есть получить некоторую информацию о системе, необходимо задать 2 вопроса. Первый вопрос, например: "Номер состояния больше 2?". Узнав ответ ("да", "нет"), мы увеличиваем суммарную информацию о системе на 1 бит (I = log 2 2). Далее необходим еще один уточняющий вопрос, например, при ответе "да": "Состояние – номер 3?". Итак, количество информации равно 2 битам (I = log 2 4). Если система имеет n различных состояний, то максимальное количество информации равно I = log 2 n .
Если во множестве X = {x 1 , x 2 , ..., x n } искать произвольный элемент, то для его нахождения (по Хартли) необходимо иметь не менее log a n (единиц) информации .
Уменьшение Н говорит об уменьшении разнообразия состояний N системы.
Увеличение Н говорит об увеличении разнообразия состояний N системы.
Мера Хартли подходит лишь для идеальных, абстрактных систем, так как в реальных системах состояния системы не одинаково осуществимы (не равновероятны).
Для таких систем используют более подходящую меру К. Шеннона. Мера Шеннона оценивает информацию отвлеченно от ее смысла:
,
где n – число состояний системы; р i – вероятность (относительная частота) перехода системы в i -е состояние, а сумма всех p i должна равняться 1.
Если все состояния рассматриваемой системы равновозможны, равновероятны, то есть р i = 1/n , то из формулы Шеннона можно получить (как частный случай) формулу Хартли :
I = log 2 n .
Пример. Если положение точки в системе из 10 клеток известно, например если точка находится во второй клетке, то есть
р i = 0, i = 1, 3, 4, …, 10, р 2 = 1 ,
то тогда получаем количество информации, равное нулю I = log 2 1 = 0 .
Обозначим
величину:
.
Тогда изформулы
К. Шеннона
следует, что количество информации I
можно понимать как среднеарифметическое
величин f
i ,
то есть величину f
i
можно
интерпретировать как информационное
содержание символа алфавита
с индексом i
и величиной p
i
вероятности
появления этого символа в любом сообщении
(слове
),
передающем информацию
.
В термодинамике известен так называемый коэффициент Больцмана K = 1.38 × 10 –16 (эрг/град) и выражение (формула Больцмана ) для энтропии или меры хаоса в термодинамической системе:
.
Сравнивая выражения для I и S , можно заключить, что величину I можно понимать как энтропию из-за нехватки информации в системе (о системе).
Основное функциональное соотношение между энтропией и информацией имеет вид:
Из этой формулы следуют важные выводы:
увеличение меры Шеннона свидетельствует об уменьшении энтропии (увеличении порядка) системы;
уменьшение меры Шеннона свидетельствует об увеличении энтропии (увеличении беспорядка) системы.
Положительная сторона формулы Шеннона – ее отвлеченность от смысла информации . Кроме того, в отличие от формулы Хартли , она учитывает различность состояний, что делает ее пригодной для практических вычислений. Основная отрицательная сторона формулы Шеннона – она не распознает различные состояния системы с одинаковой вероятностью.
Методы получения информации можно разбить на три большие группы.
Эмпирические методы или методы получения эмпирических данных.
Теоретические методы или методы построения различных теорий.
Эмпирико-теоретические методы (смешанные) или методы построения теорий на основе полученных эмпирических данных об объекте, процессе, явлении.
Охарактеризуем кратко эмпирические методы.
Наблюдение – сбор первичной информации об объекте, процессе, явлении.
Сравнение – обнаружение и соотнесение общего и различного.
Измерение – поиск с помощью измерительных приборов эмпирических фактов.
Эксперимент – преобразование, рассмотрение объекта, процесса, явления с целью выявления каких-то новых свойств.
Кроме классических форм их реализации, в последнее время используются опрос, интервью, тестирование и другие.
Охарактеризуем кратко эмпирико-теоретические методы.
Абстрагирование – выделение наиболее важных для исследования свойств, сторон исследуемого объекта, процесса, явления и игнорирование несущественных и второстепенных.
Анализ – разъединение целого на части с целью выявления их связей.
Декомпозиция – разъединение целого на части с сохранением их связей с окружением.
Синтез – соединение частей в целое с целью выявления их взаимосвязей.
Композиция - соединение частей целого с сохранением их взаимосвязей с окружением.
Индукция – получение знания о целом по знаниям о частях.
Дедукция – получение знания о частях по знаниям о целом.
Эвристики, использование эвристических процедур – получение знания о целом по знаниям о частях и по наблюдениям, опыту, интуиции, предвидению.
Моделирование (простое моделирование) , использование приборов – получение знания о целом или о его частях с помощью модели или приборов.
Исторический метод – поиск знаний с использованием предыстории, реально существовавшей или же мыслимой.
Логический метод – поиск знаний путем воспроизведения частей, связей или элементов в мышлении.
Макетирование – получение информации по макету, представлению частей в упрощенном, но целостном виде.
Актуализация – получение информации с помощью перевода целого или его частей (а следовательно, и целого) из статического состояния в динамическое состояние.
Визуализация – получение информации с помощью наглядного или визуального представления состояний объекта, процесса, явления.
Кроме указанных классических форм реализации теоретико-эмпирических методов часто используются и мониторинг (система наблюдений и анализа состояний), деловые игры и ситуации, экспертные оценки (экспертное оценивание), имитация (подражание) и другие формы.
Охарактеризуем кратко теоретические методы.
Восхождение от абстрактного к конкретному – получение знаний о целом или о его частях на основе знаний об абстрактных проявлениях в сознании, в мышлении.
Идеализация – получение знаний о целом или его частях путем представления в мышлении целого или частей, не существующих в действительности.
Формализация – получение знаний о целом или его частях с помощью языков искусственного происхождения (формальное описание, представление).
Аксиоматизация – получение знаний о целом или его частях с помощью некоторых аксиом (не доказываемых в данной теории утверждений) и правил получения из них (и из ранее полученных утверждений) новых верных утверждений.
Виртуализация – получение знаний о целом или его частях с помощью искусственной среды, ситуации.
Пример. Для построения модели планирования и управления производством в рамках страны, региона или крупной отрасли нужно решить следующие проблемы:
определить структурные связи, уровни управления и принятия решений, ресурсы; при этом чаще используются методы наблюдения, сравнения, измерения, эксперимента, анализа и синтеза, дедукции и индукции, эвристический, исторический и логический методы, макетирование и др.;
определить гипотезы, цели, возможные проблемы планирования; наиболее используемые методы – наблюдение, сравнение, эксперимент, абстрагирование, анализ, синтез, дедукция, индукция, эвристический, исторический, логический и др.;
конструирование эмпирических моделей; наиболее используемые методы – абстрагирование, анализ, синтез, индукция, дедукция, формализация, идеализация и др.;
поиск решения проблемы планирования и просчет различных вариантов, директив планирования, поиск оптимального решения; используемые чаще методы – измерение, сравнение, эксперимент, анализ, синтез, индукция, дедукция, актуализация, макетирование, визуализация, виртуализация и др.
Суть задачи управления системой – отделение ценной информации от "шумов" (бесполезного, иногда даже вредного для системы возмущения информации ) и выделение информации , которая позволяет этой системе существовать и развиваться.
Информационная система – это система, в которой элементы, структура, цель, ресурсы рассматриваются на информационном уровне (хотя, естественно, имеются и другие уровни рассмотрения).
Информационная среда – это среда (система и ее окружение) из взаимодействующих информационных систем , включая и информацию , актуализируемую в этих системах.
Установление отношений и связей, описание их формальными средствами, языками, разработка соответствующих описаниям моделей, методов, алгоритмов, создание и актуализация технологий, поддерживающих эти модели и методы, и составляет основную задачу информатики как науки, образовательной области, сферы человеческой деятельности.
Информатику можно определить как науку, изучающую неизменные сущности (инварианты) информационных процессов, которые протекают в различных предметных областях, в обществе, в познании, в природе.
Информация (information)- это данные, сопровождающиеся смысловой нагрузкой.
При этом, очевидно, то, что для одних является данными, для других вполне может быть информацией. Но всегда можно точно сказать, что нужно предпринять для того, чтобы те или иные данные стали информативными для наибольшей аудитории: их нужно снабдить смысловым содержанием. Чем более полным будет это содержание, тем более информативной будет соответствующее сообщение.Информация (в системе, о системе) по отношению к окружающей среде (окружению) бывает трех типов: входная, выходная и внутренняя.
Входная информация - та, которую система воспринимает от окружающей среды. Такого рода информация называется входной информацией (по отношению к системе).
Выходная информация (по отношению к окружающей среде) - та, которую система выдает в окружающую среду.
Внутренняя, внутрисистемная информация (по отношению к данной системе) - та, которая хранится, перерабатывается, используется только внутри системы, актуализируется лишь подсистемами системы.
Информация по отношению к конечному результату проблемы бывает:
- исходная (на стадии начала использования актуализации этой информации);
- промежуточная (на стадии от начала до завершения актуализации информации);
- результирующая (после использования этой информации, завершения ее актуализации).
Информация (по ее изменчивости при актуализации) бывает:
- постоянная (не изменяемая никогда при ее актуализации);
- переменная (изменяемая при актуализации);
- смешанная - условно-постоянная (или условно-переменная).
- Возможна также классификация информации и по другим признакам:
- по стадии использования (первичная, вторичная);
- по полноте (избыточная, достаточная, недостаточная);
- по отношению к цели системы (синтаксическая, семантическая, прагматическая);
- по отношению к элементам системы (статическая, динамическая);
- по отношению к структуре системы (структурная, относительная);
- по отношению к управлению системой (управляющая, советующая, преобразующая);
- по отношению к территории (федеральная, региональная, местная, относящая к юридическому лицу, относящаяся к физическому лицу);
- по доступности (открытая или общедоступная, закрытая или конфиденциальная);
- по предметной области, по характеру использования (статистическая, коммерческая, нормативная, справочная, научная, учебная, методическая и т.д., смешанная) и другие.
Информация существует в виде документов, чертежей, рисунков, текстов, звуковых и световых сигналов, электрических и нервных импульсов и т.п..
Основные свойства информации (и сообщений):
- полнота (содержит все необходимое для понимания информации);
- актуальность (необходимость) и значимость (сведений);
- ясность (выразительность сообщений на языке интерпретатора);
- адекватность, точность, корректность интерпретации, приема и передачи;
- интерпретируемость и понятность интерпретатору информации;
- достоверность (отображаемого сообщениям);
- избирательность;
- адресность;
- конфиденциальность;
- информативность и значимость (отображаемых сообщений);
- массовость (применимость ко всем проявлениям);
- кодируемость и экономичность (кодирования, актуализации сообщений);
- сжимаемость и компактность;
- защищенность и помехоустойчивость;
- доступность (интерпретатору, приемнику);
- ценность (предполагает достаточный уровень потребителя).
Пример информации : 812 рублей, 930 рублей, 944 рубля. Более информативное сообщение : 812 рублей, 930 рублей, 944 рубля - цены на бальзам после бритья. Ещё более информативное : 812 рублей, 930 рублей, 944 рубля - цены на бальзам после бритья "Dune", 100 мл. в Москве.
Информация - это некоторая последовательность сведений, знаний, которые актуализируемы (получаемы, передаваемы, преобразуемы, сжимаемы, регистрируемы) с помощью некоторых знаков символьного, образного, жестового, звукового, сенсомоторного типа.
Информация - это данные, рассматриваемые с учетом некоторой их семантической сущности.
В итоге мы имеем следующую простую формулу:
информация = данные + смысл
Методы получения и использования информации можно разделить на три группы, иногда разграничиваемые лишь условно:
- эмпирические методы или методы получения эмпирической информации (эмпирических данных);
- теоретические методы или методы получения теоретической информации (построения теорий);
- эмпирико-теоретические методы (смешанные, полуэмпирические) или методы получения эмпирико-теоретической информации.
Охарактеризуем кратко эмпирические методы:
- Наблюдение - сбор первичной информации или эмпирических утверждений о системе (в системе).
- Сравнение - установление общего и различного в исследуемой системе или системах.
- Измерение - поиск, формулирование эмпирических фактов.
- Эксперимент - целенаправленное преобразование исследуемой системы (систем) для выявления ее (их) свойств.
Кроме классических форм их реализации, в последнее время используются и такие формы как опрос, интервью, тестирование и другие. Охарактеризуем кратко эмпирико-теоретические методы.
- Абстрагирование - установление общих свойств и сторон объекта (или объектов), замещение объекта или системы ее моделью. Абстракция в математике понимается в двух смыслах: а) абстракция, абстрагирование - метод исследования некоторых явлений, объектов, позволяющий как выделить основные, наиболее важные для исследования свойства, стороны исследуемого объекта или явления, так и игнорировать несущественные и второстепенные; б) абстракция - описание, представление объекта (явления), получаемое с помощью метода абстрагирования; особо важно в информатике такое понятие как абстракция потенциальной осуществимости, которое позволяет нам исследовать конструктивно объекты, системы с потенциальной осуществимостью (т.е. они могли бы быть осуществимы, если бы не было ограничений по ресурсам); используются и абстракция актуальной бесконечности (существования бесконечных, неконструктивных множеств, систем и процессов), а также абстракция отождествления (возможности отождествления любых двух одинаковых букв, символов любого алфавита, объектов, независимо от места их появления в словах, конструкциях, хотя их информационная ценность при этом может быть различна).
- Анализ - разъединение системы на подсистемы с целью выявления их взаимосвязей.
- Декомпозиция - разъединение системы на подсистемы с сохранением их взаимосвязей с окружением.
- Синтез - соединение подсистем в систему с целью выявления их взаимосвязей.
- Композиция - соединение подсистем в систему с сохранением их взаимосвязей с окружением.
- Индукция - получение знания о системе по знаниям о подсистемах; индуктивное мышление: распознавание эффективных решений, ситуаций и затем проблем, которые оно может разрешать.
- Дедукция - получение знания о подсистемах по знаниям о системе; дедуктивное мышление: определение проблемы и затем поиск ситуации, его разрешающей.
- Эвристики, использование эвристических процедур - получение знания о системе по знаниям о подсистемах системы и наблюдениям, опыту.
- Моделирование (простое моделирование) и/или использование приборов - получение знания об объекте с помощью модели и/или приборов; моделирование основывается на возможности выделять, описывать и изучать наиболее важные факторы и игнорировать при формальном рассмотрении второстепенные.
- Исторический метод - поиск знаний о системе путем использования ее предыстории, реально существовавшей или же мыслимой, возможной (виртуальной).
- Логический метод - метод поиска знаний о системе путем воспроизведения ее некоторых подсистем, связей или элементов в мышлении, в сознании.
- Макетирование - получение информации по макету объекта или системы, т.е. с помощью представления структурных, функциональных, организационных и технологических подсистем в упрощенном виде, сохраняющем информацию, которая необходима для понимания взаимодействий и связей этих подсистем.
- Актуализация - получение информации с помощью активизации, инициализации смысла, т.е. переводом из статического (неактуального) состояния в динамическое (актуальное) состояние; при этом все необходимые связи и отношения (открытой) системы с внешней средой должны быть учтены (именно они актуализируют систему).
- Визуализация - получение информации с помощью наглядного или визуального представления состояний актуализированной системы; визуализация предполагает возможность выполнения в системе операции типа "передвинуть", "повернуть", "укрупнить", "уменьшить", "удалить", "добавить" и т.д. (как по отношению к отдельным элементам, так и к подсистемам системы). Это метод визуального восприятия информации.
Кроме указанных классических форм реализации теоретико-эмпирических методов, в последнее время часто используются и такие формы как мониторинг (система наблюдений и анализа состояний системы), деловые игры и ситуации, экспертные оценки (экспертное оценивание), имитация (подражание), верификация (сопоставление с опытом и заключение об обучении) и другие формы.
Охарактеризуем кратко теоретические методы.
- Восхождение от абстрактного к конкретному - получение знаний о системе на основе знаний о ее абстрактных проявлениях в сознании, в мышлении.
- Идеализация - получение знаний о системе или о ее подсистемах путем мысленного конструирования, представления в мышлении систем и/или подсистем, не существующих в действительности.
- Формализация - получение знаний о системе с помощью знаков или же формул, т.е. языков искусственного происхождения, например, языка математики (или математическое, формальное описание, представление).
- Аксиоматизация - получение знаний о системе или процессе с помощью некоторых, специально для этого сформулированных аксиом и правил вывода из этой системы аксиом.
- Виртуализация - получение знаний о системе созданием особой среды, обстановки, ситуации (в которую помещается исследуемая система и/или ее исследующий субъект), которую реально, без этой среды, невозможно реализовать и получить соответствующие знания.
2. По форме представления:
Буквенная
Цифровая
Графическая
Кодированная
Комбинированная
3. По форме передачи:
Вербальная (словесная, звуковая)
Невербальная (представленная на определенном носителе: бумаге, дискете и т.д.)
Письменная
Печатная
Телефонная
Электронная
Спутниковая и т.д.
4. По назначению:
Экономическая
Техническая
Социальная
Организационная и т.д.
5. По общественному значению:
5.1. Массовая
Обыденная
Общественно-политическая
Эстетическая
5.2.Личная
Интуиция
5.3. Специальная
Производственная
Техническая
Управленческая
6. По изменчивости во времени:
Условно-постоянная (например, место жительства человека)
Условно-переменная (например, последовательность календарных месяцев)
Постоянная (например, дата рождения человека)
Переменная
7. По режиму передачи от одного потребителя информации другому:
В произвольные сроки
По запросу
Принудительно в определенные сроки.
Как и всякий объект, информация обладает свойствами . Информация отличается от других объектов природы и общества характерной особенностью: на свойства информации влияют как свойства исходных данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию.
Можно выделить 3 группы свойств информации:
1. Атрибутивные свойства - свойства, без которых информация не существует.
2. Прагматические свойства - свойства, которые характеризуют степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики.
3. Динамические свойства - свойства, которые характеризуют изменение информации во времени.
Рассмотрим подробнее указанные группы свойств информации.
Атрибутивные свойства информации.
Дискретность . Информацию характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака.
Неотрывность информации от физического носителя и языковая природа информации. Однако, информация не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем.
Непрерывность . Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым, способствуя поступательному развитию и накоплению.
Передаваемость информации с помощью каналов связи (в том числе с помехами) хорошо исследована в рамках теории информации К. Шеннона. В данном случае имеется ввиду несколько иной аспект: способность информации к копированию, т.е. к тому, что она может быть «запомнена» другой 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. при копировании информация остается тождественной самой себе.
Преобразуемость - фундаментальное свойство информации. 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.
Прагматические свойства информации.
Адекватность - степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов.
Актуальность - степень соответствия информации текущему моменту времени. Актуальность - важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна.
Доступность - свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем. Отсутствие доступа к данным или соответствующих методов обработки данных приводит к одинаковому результату: информация оказывается недоступной.
Достоверность . Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:
Преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства;
Искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации.
Защищенность - свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации.
Объективность и субъективность . Объективный - существующий вне и независимо от человеческого сознания. Информация - это отражение внешнего объективного мира. Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения. Понятие объективности информации является относительным, т.к. методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, т.к., преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знаний конкретного субъекта. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых дисциплинах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события или получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).
Полезность . Уменьшение неопределенности сведений об объекте. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью. Дезинформация расценивается как отрицательные значения полезной информации.
Полнота . Характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.
Релевантность - способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя.
Смысл и новизна . Информация перемещается в социальных коммуникациях (взаимодействиях потребителей) и выделяется та ее часть, которая нова для потребителя.
Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
Ценность . Ценность информации различна для различных потребителей и пользователей. Самая ценная информация - объективная, достоверная, полная, и актуальная. При этом следует учитывать, что и необъективная, недостоверная информация (например, художественная литература), имеет большую значимость для человека.
Эргономичность - свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.
Динамические свойства информации.
Кумулятивность (от лат. cumulatio - увеличение, скопление) характеризует накопление и хранение информации.
Рост информации . С течением времени количество информации растет, информация накапливается, происходит ее систематизация, оценка и обобщение.
Старение . Информация подвержена влиянию времени. Старение информации заключается в уменьшении ее ценности с течением времени. Старит информацию не само время, а появление новой информации, которая уточняет, дополняет или отвергает полностью или частично более раннюю. Научно-техническая информация стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства) - медленнее.
Стираемость . Это свойство связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.
Запоминаемость . С запоминаемой информацией мы имеем дело в реальной практике.
