Различные аспекты информации и подходы к выявлению природы информации.

 

Назначение систем передачи информации – это эффективная передача информации от источника информации к потребителю информации. Следовательно необходимо определить само понятие информации.

Возникновение теории информации связывают обычно с появлением фундаментальной работы американского ученого К. Шеннона «Математическая теория связи» (1948). Однако в теорию информации органически вошли и результаты, полученные другими учеными. Например, Р. Хартли, впервые предложил количественную меру информации (1928), акад. В. А. Котельников, сформулировал важнейшую теорему о возможности представления непрерывной функции совокупностью ее значений в отдельных точках отсчета (1933) и разработал оптимальные методы приема сигналов на фоне помех (1946). Акад. А. Н. Колмогоров, внес огромный вклад в статистическую теорию колебаний, являющуюся математической основой теории информации (1941). В последующие годы теория информации получила дальнейшее развитие в трудах советских ученых (А. Н. Колмогорова, А. Я. Хинчина, В. И. Сифорова, Р. Л. Добрушина, М. С. Пинскера, А. Н. Железнова, Л. М. Финка и др.), а также ряда зарубежных ученых (В. Макмиллана, А. Файнстейна, Д. Габора, Р. М. Фано, Ф. М. Вудворта, С. Гольдмана, Л. Бриллюэна и др.).

Теория информации - это наука, которая изучает процесс передачи, хранения, обработки и использования информации.

Термин «информация» происходит от латинского слова "Informatiо"- разъяснение, изложение, осведомленность. В общем случае под информацией понимают совокупность сведений о каких либо событиях, фактах, явлениях или предметах. Понятие информации должно быть связано с определенным объектом, свойства которого она отражает. Кроме того, наблюдается относительная независимость информации от ее носителя, поскольку возможны ее преобразование и передача по различным физическим средам с помощью разнообразных физических сигналов безотносительно к ее содержанию, т.е. к семантике, что и явилось центральным вопросом многих исследований, в том числе и в философской науке. Информация о любом материальном объекте может быть получена путем наблюдения, натурного либо вычислительного эксперимента, а также на основе логического вывода.

Поэтому говорят о доопытной (или априорной) информации и послеопытной (т.е. апостериорной) полученной, в итоге эксперимента.

Информация - это совокупность сведений, подлежащих хранению, передаче, обработке и использованию в человеческой деятельности.

 

Выделяют следующие аспекты информации (Аспект (от лат. aspectus - вид, облик, взгляд, точка зрения) - одна из сторон рассматриваемого объекта, то, как он видится с определённой точки зрения. ):

- прагматический,

- семантический,

- синтаксический.

Прагматический аспект связан с возможностью достижения поставленной цели с использованием получаемой информации. Этот аспект информации влияет на поведение потребителя. Если информация была эффективной, то поведение потребителя меняется в желаемом направлении, т. е. информация имеет прагматическое содержание. Таким образом, этот аспект характеризует поведенческую сторону проблемы.

Семантический аспект позволяет оценить смысл передаваемой информации, соотнося ее с информацией, хранящейся до появления данной. Семантические связи между словами или другими смысловыми элементами языка отражают словарь-тезаурус. Он состоит из двух частей: списка слов и устойчивых словосочетаний, которые сгруппированы по смыслу, и некоторого ключа, т е. алфавитного словаря, позволяющего расположить слова и словосочетания в определенном порядке. Тезаурус имеет особое значение в системах хранения информации, в которые могут вводиться семантические отношения, в основном подчинения, что позволяет на логическом уровне осуществлять организацию информации в виде отдельных записей, массивов и их комплексов. Существуют развитые тезаурусы, в которые включаются сложные высказывания и семантические связи между ними. Это позволяет хранить более сложную информацию и детально оценивать семантическое содержание вновь поступающей информации. Наличие тезауруса позволяет переводить поступающую семантическую информацию на некоторый стандартизированный семантический язык в соответствии с выбранным тезаурусом. Таким образом, при возникновении информации можно изменить исходный тезаурус. Степень изменения тезауруса может быть принята как характеристика количества информации.

Семантические аспекты информации являются в своей основе предметом изучения в философии и ее составной части - логике, а прагматические аспекты - в психологии, медицине и биологии, поскольку, например, одни и те же сведения могут вызвать у разных людей различные, иногда противоположные, состояния.

Синтаксический аспект информации связан со способом ее представления. В зависимости от реального процесса, в котором участвует информация, т.е. осуществляется ее сбор, передача, преобразование, отображение, представление, ввод или вывод, она представляется в виде специальных знаков, символов. Характерным носителем информации является сообщение, под которым обычно понимают все то, что подлежит передаче. Процессы преобразования, кодирования и модуляции исключительно многообразны, а синтаксический аспект информации при ее передаче в настоящее время хорошо развит. Иной характер синтаксический аспект имеет, например, при хранении информации. В этом случае могут быть предложены такие формы, при которых удается осуществить быстрый поиск, введение новой информации, вывод требуемой информации из информационной базы и в целом обновления базы данных. Требуемому представлению информации при ее хранении отвечают разработанные к настоящему времени типовые структуры баз и банков данных, которые позволяют наилучшим образом реализовать информационное обслуживание пользователей в системе управления.

Меры информации.

По оценке количества информации прежде всего возникает вопрос о виде исходной информации, а поэтому измерение информации в значительной степени зависит от подхода к самому понятию информации, т.е. от подхода к ее содержанию. В настоящее время существуют три основные теории, в которых к понятию содержательного характера информации подходят с разных позиций.

Статистическая теория оценивает информацию с точки зрения меры неопределенности снимаемой при получении информации. Как правило, она не затрагивает смысла передаваемой информации, т.е. ее семантического содержания. В статистической теории основное внимание обращается на распределение вероятностей отдельных квантов информации и построение на его основе некоторых обобщенных характеристик, позволяющих оценить количество информации в каком-то кванте.

Семантическая теория учитывает ценность информации, полезность ее и тем самым помогает связать ценность информации со старением, ценность информации и количество ее - с эффективностью управления в системе (тезаурус). Основоположником этой теории является советский математик Юлий Анатольевич Шрейдер (1927-1998). В семантической теории под информацией принято понимать сведения, обладающие новизной. Семантическая информация делится на два вида: структурную и функциональную. Первая основывается на статических множествах, элементы которых не изменяют свои состояния во времени. Этот вид информации используется человеком для ориентировочной деятельности. Вторая составляющая (функциональная) базируется на динамических множествах и представляет собой информацию о состояниях элементов множества и действиях, с помощью которых осуществляется требуемое движение элементов множества. Этот вид информации используется человеком для исполнительной деятельности. На основании такого теоретико-множественного подхода получены формулы для количественного определения семантической информации.

Структурная теория рассматривает принцип построения отдельных информационных массивов, при этом за единицу информации принимаются некоторые элементарные структурные единицы кванты, и количество информации оценивается простейшим подсчетом квантов в информационном массиве.

Предполагается, что информация возникает только тогда, когда система случайным образом переходит в одно из своих возможных состояний. И так как эти состояния должны быть четко различимы и следовать в случайном порядке, то система будет находиться в движении и соответственно при этом генерировать информацию.