Свойства и функции информации.

Информация и её свойства

Существование области и предмета информатики немыслима без ее основного ресурса – информации. Понимания информации как один из основных стратегических ресурсов общества, необходимо уметь его оценить как с качественной, так и с количественной стороны. На этом пути существуют большие проблемы из-за нематериальной природы этого ресурса и субъективности восприятия конкретной информации различными людьми.

Цель данной лекции ознакомить с тем, что информацию можно оценить как на качественном, так на количественном уровне, и для этого вводятся специальные меры, что для успешной обработки информацию необходимо систематизировать, проводя ее классификацию и кодирование.

Понятие информации

Термин ИНФОРМАЦИЯ произошел от латинского слова informatio – что означает разъяснение, изложение, и первоначально под ним понимали сведения, передаваемые людьми устным, письменным, или, например, с помощью условных сигналов. С середины ХХ века понятие информации становится общенаучным понятие, включающим обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире, передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму, а также одним из основных понятий кибернетики.

Однако понятие информация – это настолько общее и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой. В это слово вкладывается различный смысл в технике, науке и в житейских ситуациях.

В обычном понимании под информацией понимают любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше".

Информация в процессе практической деятельности человека это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии. Например, цвет, запах, шум и т.п.

В природе информацией является генетический код заложенный в каждом живом организме.

Как мы видим из примеров объединить все эти понятия в единое целое практически невозможно. Однако можно определить общие критерии, что понимается под информацией:

· во-первых, сообщение, ознакомление, осведомление о положении дел, либо сведений о чем-либо, передаваемых людьми;

· во-вторых, сообщение, уменьшающее или снимающее неопределенность в результате его получения;

· в-третьих, сообщение, неразрывно связанное с практической деятельностью человека;

· в-четвертых, передачу, отражение, разнообразие в любых объектах и процессах (неживой и живой природы).

Поэтому, в широком смысле «информация» – это отражение реального мира; в узком смысле «информация» – это любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования.

Довольно таки распространенным является и взгляд на информацию как на ресурс, аналогичный материальным, трудовым и денежным ресурсам. С этой точки зрения «информация» – новые сведения, позволяющие улучшить процессы, связанные с преобразованием веществ, энергии и самой информации. И характерное отличие от всех остальных ресурсов – чем больше используют информации тем больше становится ее.

Перейдем теперь к характеристикам информации. Можно выделить три фазы (формы) существования информации:

- ассимилированная информация – представления сообщений в сознании человека, наложенное на систему его понятий и оценок;

- документированная (статическая) информация – сведения зафиксированные в знаковой форме на каком-то физическом носителе (книги, рисунки, записи и т.д.);

- передаваемая информация (динамическая) – сведения, рассматриваемые в момент передачи информации по средствам связи или в пространстве от источника к приемнику.

Информацию можно разделим на два вида: биологическую и социальную. Биологическая информация обеспечивает жизнедеятельность отдельно взятого живого организма. К разновидностям биологической информации относится генетическая информация. Генетическая информация – это получаемая от предков и заложенные в наследственных структурах организмов в виде совокупности генов программы составе, строении и характере обмена составляющих организм веществ.

Социальная информация неразрывно связана с практической деятельностью человека, поэтому можно выделить столько типов и разновидностей, сколько имеется видов деятельности человека. Например, юридическая, научная, техническая, экономическая, финансовая и т.д.

Меры информации

Как и чем можно объективно измерить количество информации и возможно ли это? Рассмотрим меры информации и начнем с классификации мер. Для измерения информации вводятся два параметра: количество информации – I и объем данных - V_д

Эти параметры имеют разные выражения и интерпретацию в зависимости от рассматриваемой формы адекватности. Каждой форме адекватности соответствует своя мера количества информации и объема данных (рис. 2.1).

Качество информации.

Возможность и эффективность использования информации обусловливаются такими основными ее потребительскими показателями качества, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость.

Репрезентативность информации связана с правильностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Важнейшее значение здесь имеют:

• правильность концепции, на базе которой сформулировано исходное понятие;

• обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемого явления.

Нарушение репрезентативности информации приводит нередко к существенным ее погрешностям.

Содержательность информации отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных, т.е.

С увеличением содержательности информации растет семантическая пропускная способность информационной системы, так как для получения одних и тех же сведений требуется преобразовать меньший объем данных.

Наряду с коэффициентом содержательности С, отражающим семантический аспект, можно использовать и коэффициент информативности, характеризующийся отношением количества синтаксической информации (по Шеннону) к объему данных

Y .

Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав (набор показателей). Понятие полноты информации связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная, т.е. недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений. Чем полнее данные, тем шире диапазон методов, которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимум погрешностей в ход информационного процесса.

Доступность информации восприятию пользователя обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Например, в информационной системе информация преобразовывается к доступной и удобной для восприятия пользователя форме. Это достигается, в частности, и путем согласования ее семантической формы с тезаурусом пользователя, 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.

Актуальностьинформации определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования и зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации. Т.е. это 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.

Своевременность информации означает ее поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного с временем решения поставленной задачи.

Точность информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п. Для информации, отображаемой цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности:

• формальная точность, измеряемая значением единицы младшего разряда числа;

• реальная точность, определяемая значением единицы последнего разряда числа, верность которого гарантируется;

• максимальная точность, которую можно получить в конкретных условиях функционирования системы;

• необходимая точность, определяемая функциональным назначением показателя.

Достоверность информации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. Измеряется достоверность информации доверительной вероятностью необходимой точности, т.е. вероятностью того, что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности. 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.

Устойчивость информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. Устойчивость информации, как и репрезентативность, обусловлена выбранной методикой ее отбора и формирования.

В заключение следует отметить, что такие параметры качества информации, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, устойчивость, целиком определяются на методическом уровне разработки информационных систем. Параметры актуальности, своевременности, точности и достоверности обусловливаются в большей степени также на методическом уровне, однако на их величину существенно влияет и характер функционирования системы, в первую очередь ее надежность. При этом параметры актуальности и точности жестко связаны соответственно с параметрами своевременности и достоверности.

Система классификации.

Общие сведения

Важным понятием при работе с информацией является классификация объектов.

Классификация – система распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком.

Под объектом понимается любой предмет, процесс, явление материального или нематериального свойства. Система классификации позволяет сгруппировать объекты и выделить определенные классы, которые будут характеризоваться рядом общих свойств. Классификация объектов – это процедура группировки на качественном уровне, направленная на выделение однородных свойств. Применительно к информации как к объекту классификации выделенные классы называют информационными объектами.

Пример Всю информацию об университете можно классифицировать по многочисленным информационным объектам, которые будут характеризоваться общими свойствами:

• информация о студентах – в виде информационного объекта "Студент";

• информация о преподавателях – в виде информационного объекта "Преподаватель";

• информация о факультетах – в виде информационного объекта "Факультет" и т.п.

Свойства информационного объекта определяются информационными параметрами, называемыми реквизитами. Реквизиты представляются либо числовыми данными, например вес, стоимость, год, либо признаками, например цвет, марка машины, фамилия.

Реквизит – логически неделимый информационный элемент, описывающий определенное свойство объекта, процесса, явления и т.п.

Пример Информация о каждом студенте в отделе кадров университета систематизирована и представлена посредством одинаковых реквизитов:

– фамилия, имя, отчество;

– пол;

– год рождения;

– место рождения;

– адрес проживания;

– факультет, где проходит обучение студент, и т.д.

Все перечисленные реквизиты характеризуют свойства информационного объекта "Студент".

Кроме выявления общих свойств информационного объекта, классификация нужна для разработки правил (алгоритмов) и процедур обработки информации, представленной совокупностью реквизитов.

Пример Алгоритм обработки информационных объектов библиотечного фонда позволяет получить информацию обо всех книгах по определенной тематике, об авторах, абонентах и т.д.

Алгоритм обработки информационных объектов фирмы позволяет получить информацию об объемах продаж, о прибыли, заказчиках, видах производимой продукции и т.д.

Алгоритмы обработки в том и другом случае преследуют разные цели, обрабатывают разную информацию, реализуются разными способами.

При любой классификации желательно, чтобы соблюдались следующие требования:

• полнота охвата объектов рассматриваемой области;

• однозначность реквизитов;

• возможность включения новых объектов.

В любой стране разработаны и применяются государственные, отраслевые, региональные классификаторы. Например, классифицированы отрасли промышленности, оборудование, профессии, единицы измерения, статьи затрат и т.д.

Классификатор – систематизированный свод наименований и кодов классификационных группировок.

При классификации широко используются понятия классификационный признак и значение классификационного признака, которые позволяют установить сходство или различие объектов. Возможен подход к классификации с объединением этих двух понятий в одно, названное как признак классификации. Признак классификации имеет также синоним основание деления.

Пример В качестве признака классификации выбирается возраст, который состоит из трех значений: до 20 лет, от 20 до 30 лет, свыше 30 лет.

Можно в качестве признаков классификации использовать: возраст до 20 лет, возраст от 20 до 30 лет, возраст свыше 30 лет.

Разработаны три метода классификации объектов: иерархический, фасетный, дескрипторный. Эти методы различаются разной стратегией применения классификационных признаков. Так же можно встретить понятие структура данных: иерархическая, табличная, линейная.

Рассмотрим основные идеи этих методов для создания систем классификации.

СИСТЕМА КОДИРОВАНИЯ

Общие понятия

Система кодирования применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.

Система кодирования – совокупность правил кодового обозначения объектов

Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код характеризуется:

• длиной – число позиций в коде;

• структурой – порядок расположения в коде символов, используемых для обозначения классификационного признака.

Процедура присвоения объекту кодового обозначения называется кодированием. Можно выделить две группы методов, используемых в системе кодирования (рис.2.7), которые образуют:

• классификационную систему кодирования, ориентированную на проведение предварительной классификации объектов либо на основе иерархической системы, либо на основе фасетной системы;

• регистрационную систему кодирования, не требующую предварительной классификации объектов.

Рассмотрим представленную на рис. 2.7 систему кодирования.

КЛЮЧЕВЫЕ ПОНЯТИЯ

 

Адекватность информации

Вид информации:

внешняя

внутренняя

вторичная

входная

выходная

графическая

первичная

переменная

постоянная

промежуточная

результатная

текстовая

Глубина классификации

Данные

Дескриптор

Значение фасета

Информация

Информационный объект

Информационные коммуникации

Классификатор

Классификационный признак

Классификация

Кодирование

Количество информации

Коэффициент (степень) информативности

Мера измерения информации:

прагматическая

семантическая

синтаксическая

Объем данных

Показатель качества информации:

актуальность

достаточность

доступность

достоверность

репрезентативность

содержательность

своевременность

точность

устойчивость

Реквизит

Связь между дескрипторами:

ассоциативная

родо-видовая

синонимическая

Система классификации:

дескрипторная

иерархическая

фасетная

Система кодирования

классификационная

параллельная

последовательная

регистрационная

порядковая

серийно-порядковая

Словарь дескрипторов

Тезаурус

Фасет

Форма адекватности:

прагматическая

семантическая

синтаксическая

Экономическая информация:

нормативно-справочная

оперативная

плановая

учетная

Энтропия системы

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. В чем различие информации и данных?

2. Что такое адекватность и в каких формах она проявляется?

3. Какие существуют меры информации и когда ими надо пользоваться?

4. Расскажите о синтаксической, семантической, прагматической мерах информации.

5. Какие существуют показатели качества информации?6. Что такое система классификации информации?

7. Основные идеи иерархического, фасетного, дескрипторного методов классификации. Примеры.

8. Что такое система кодирования информации? Классификация методов.

9. Что такое классификационное, регистрационное кодирование? Примеры.

10. Сопоставьте назначения системы классификации и системы кодирования.

11. Расскажите о классификации информации, циркулирующей в организации.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Гуменюк В.Е. Основы создания отраслевой системы ведения общесоюзных классификаторов технико-экономической информации Практ. Руководство. – М.: Финансы и статистика, 1985.

2. Научные основы организации управления и построения АСУ. / Под ред. В. Л. Бройдо, В. С. Крылова. – М.: Высшая школа, 1990

3. Пономарева К.В., Кузьмин Л.Г. Информационное обеспечение АСУ: – М.: Высшая школа, 1991.

4. Суханов А.П. Информация и прогресс. – Новосибирск: Наука, 1988.

 

Информация и её свойства

Существование области и предмета информатики немыслима без ее основного ресурса – информации. Понимания информации как один из основных стратегических ресурсов общества, необходимо уметь его оценить как с качественной, так и с количественной стороны. На этом пути существуют большие проблемы из-за нематериальной природы этого ресурса и субъективности восприятия конкретной информации различными людьми.

Цель данной лекции ознакомить с тем, что информацию можно оценить как на качественном, так на количественном уровне, и для этого вводятся специальные меры, что для успешной обработки информацию необходимо систематизировать, проводя ее классификацию и кодирование.

Понятие информации

Термин ИНФОРМАЦИЯ произошел от латинского слова informatio – что означает разъяснение, изложение, и первоначально под ним понимали сведения, передаваемые людьми устным, письменным, или, например, с помощью условных сигналов. С середины ХХ века понятие информации становится общенаучным понятие, включающим обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире, передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму, а также одним из основных понятий кибернетики.

Однако понятие информация – это настолько общее и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой. В это слово вкладывается различный смысл в технике, науке и в житейских ситуациях.

В обычном понимании под информацией понимают любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше".

Информация в процессе практической деятельности человека это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии. Например, цвет, запах, шум и т.п.

В природе информацией является генетический код заложенный в каждом живом организме.

Как мы видим из примеров объединить все эти понятия в единое целое практически невозможно. Однако можно определить общие критерии, что понимается под информацией:

· во-первых, сообщение, ознакомление, осведомление о положении дел, либо сведений о чем-либо, передаваемых людьми;

· во-вторых, сообщение, уменьшающее или снимающее неопределенность в результате его получения;

· в-третьих, сообщение, неразрывно связанное с практической деятельностью человека;

· в-четвертых, передачу, отражение, разнообразие в любых объектах и процессах (неживой и живой природы).

Поэтому, в широком смысле «информация» – это отражение реального мира; в узком смысле «информация» – это любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования.

Довольно таки распространенным является и взгляд на информацию как на ресурс, аналогичный материальным, трудовым и денежным ресурсам. С этой точки зрения «информация» – новые сведения, позволяющие улучшить процессы, связанные с преобразованием веществ, энергии и самой информации. И характерное отличие от всех остальных ресурсов – чем больше используют информации тем больше становится ее.

Перейдем теперь к характеристикам информации. Можно выделить три фазы (формы) существования информации:

- ассимилированная информация – представления сообщений в сознании человека, наложенное на систему его понятий и оценок;

- документированная (статическая) информация – сведения зафиксированные в знаковой форме на каком-то физическом носителе (книги, рисунки, записи и т.д.);

- передаваемая информация (динамическая) – сведения, рассматриваемые в момент передачи информации по средствам связи или в пространстве от источника к приемнику.

Информацию можно разделим на два вида: биологическую и социальную. Биологическая информация обеспечивает жизнедеятельность отдельно взятого живого организма. К разновидностям биологической информации относится генетическая информация. Генетическая информация – это получаемая от предков и заложенные в наследственных структурах организмов в виде совокупности генов программы составе, строении и характере обмена составляющих организм веществ.

Социальная информация неразрывно связана с практической деятельностью человека, поэтому можно выделить столько типов и разновидностей, сколько имеется видов деятельности человека. Например, юридическая, научная, техническая, экономическая, финансовая и т.д.

Свойства и функции информации.

Выделим следующие основные качества информации:

- достоверность;

- полнота;

- ценность;

- своевременность;

- понятность;

- доступность;

- краткость.

Результат анализа различных информационных материалов дает право остановиться на следующих основных функциях, которыми обладает информация:

- отражательная функция, состоящая в том, что информация содержит сведения, характеризующие свойства какого-либо объекта;

- гносеологическая функция, осуществляющая с помощью информации процесс познания в науках;

- эвристическая функция, позволяющая с помощью информации осуществлять поиск нового, делать открытия;

- учебно-познавательная функция, дающая возможность использовать в учебном процессе накопленную информацию, воплощенную в учебниках и в другой литературе, а для учащегося это будет приобщение к знаниям, их усвоения, то есть познавательный процесс;

- организационная функция состоит в том, что информация направляет деятельность человека, коллектива в определенное русло, обеспечивает единство действий, то есть, как бы организует людей в их работе.

Перечислим что можно делать с информацией, ее можно: создавать, передавать, воспринимать, использовать, запоминать, принимать, копировать, формализовать, распространять, преобразовывать, комбинировать, обрабатывать, делить на части, упрощать, собирать, хранить, искать, измерять, разрушать и др.