Тема 1. Теоретические основы информатики

Тема 1. Теоретические основы информатики

1.1. Основные понятия информатики

Слово «информация» известно в наше время каждому. Онопроисходит от латинского слова informatio, что означает в переводе - разъяснение, сообщение, осведомленность. Иначе говорят - означает сообщение о каком-либо факте, событии, объекте, явлении и т.п.

Научной дисциплиной, изучающей движение, структуру и свойства семантической информации, является информатика. Между тем, само понятие «информатика» вошло в постоянное употребление в середине двадцатого века, с подачи основоположника «Математической теории информации» Клода Шеннона[1]. Более того, методы математической теории информации широко применяются в информатике. Однако следует различатьматематическую теорию информации и информатику.

Центральным моментом математической теории информации являются понятия информации и меры для измерения ее количества, то есть рассматриваются количественные характеристики информации. Шенноном была введена узко техническая трактовка понятия «информация», применительно к теории связи или передачи кодов (которая и получила название «Математическая теория информации»). Под информацией в теории информации и кибернетике понимают сообщения, передаваемые в форме сигналов. Математическая теория информации целиком и полностью отвлекается от содержательной, семантической стороны информации, тогда как в информатике именно эта сторона является наиболее существенной.

Информатика рассматривает качественные особенности, смысловое (семантическое) значение, важность информации для потребителей. В информатике понятие информации ассоциируется со знанием со всеми присущими ему свойствами: старением, достоверностью, соответствием достигнутому научно-техническому уровню и т. д.

Понятие информации весьма широко и многосторонне, поэтому оно имеет целый ряд определений и синонимов. Ученые, чьи области интересов лежат в различных научных сферах, в разное время давали отличающиеся определения информации. Причины этих отличий четко обусловлены, определение информации зависит от точки ее обозрения конкретным специалистом и от того, как именно информация влияет на предмет его изучения. Систематизировал лишь некоторые определения информации, сформулированные в XX веке, Абдеев Р.Ф., сказавший: «Ставая в один ряд с такими категориями, как материя и энергия, информация превратилась в чрезвычайно широкое понятие и продолжила раскрываться все шире и глубже»[2]. [1,с.161]. Итак, краткие итоги систематизации:

- информация – это обозначение содержания, полученного от внешнего мира, в процессе приспособления к нему, или отрицание энтропии (Норберт Винер[3]);

- информация - отрицание энтропии или негэнтропия (Леон Бриллюэн[4]);

- информация - коммуникация и связь, в процессе которых устраняется неопределенность (Клод Шеннон);

- информация – передача, или ограничение разнообразия (Уильям Росс Эшби[5]);

- информация - возможность выбора (Исаак Яглом[6]) и т.д.

Выделим две трактовки понятия «информация». Под информацией понимается не каждое сообщение, а лишь такое, которое содержит неизвестные ранее его получателю факты, дополняющие его представление об исследуемом или анализируемом объекте (процессе). Иначе, это сведения, которые снимают полностью или уменьшают существующую неопределенность.

Информатика – это специальная техническая наука, которая занимается изучением приемов и методов получения, передачи, обработки, сохранения, представления и распространения информации во всех сферах человеческого общества.

Начиная с работ Н. Винера, К. Шеннона, Дж. фон Неймана[7] до настоящего времени каждая попытка дать универсальное определение информации терпит крах из-за неразрешимости основного вопроса: един ли для всех "приемников" информации предлагаемый критерий отбора из всего множества воздействий материального мира тех и только тех воздействий, которые несут информацию для данного «приемника»? В настоящее время наиболее распространено убеждение, что такого универсального критерия и, следовательно, универсального определения информации не существует. Специфика информации определяется в первую очередь основной целью функционирования системы. С этой точки зрения информацией являются все сведения об объекте, полезные «приемнику» (человеку, коллективу, системе) для достижения цели. Если данные сведения не нужны, они представляют собой «шум», а не информацию. Если данные сведения способствуют принятию неправильного решения, они представляют собой дезинформацию.

В отличие от информации, имеющиеся данные - это зарегистрированные на любых носителях сведения об объекте (реальном или вымышленном) независимо от того, дошли они до какого-нибудь приемника и интересуют ли они его. В такой трактовке информация понимается как данные, ценные для получателя (приемника). Информация не отождествляется со знаниями. Информация - собрание данных, тогда как знание предполагает постижение действительности сознанием, организующим данные путем их анализа.

О знаниях невозможно говорить в отрыве от определения приемника информации. Например, можно говорить о знаниях студента, ученого и т. д., т. е. о знаниях любого конкретного человека, можно говорить о знаниях, накопленных человечеством, но трудно говорить о знаниях дрессированной мыши или о знаниях компьютера. В первом случае мы имеем дело с сознанием человека или общества в целом, во втором - такое сознание отсутствует. Можно представить себе машину с искусственным интеллектом, способную организовать данные. Однако нельзя говорить о "сознании" машины, поскольку аппарат организации данных предопределен сознанием ее создателей.

Итак, сигнал –этопроцесс, часть структуры которого рассматривается как информация, это информационный объект в динамике.

Канал связи– среда (пространство), в которой проявляется сигнал.

Сообщение – динамическая форма информации, реализуемая в сигнале.

Данные– статическая форма информации, реализуемая в информационном объекте. Иначе - информация, представленная в формализованном виде, получила название "данные".

Знания - это информация, прошедшая процесс интерпретации и рассматриваемая как истинная структура источника информации.

Информация характеризуется свойствами, или качественными признаками, например:

Объективность. Информация объективна, если она не зависит от чьего – либо мнения.

Достоверность. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел.

Полнота. Информацию можно считать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решения.

Актуальность – важность, существенность для настоящего времени.

Адекватность – определенный уровень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту, процессу, явлению.

12 Следующая ⇒