Представление об информации. Роль информации в развитии общества

Стр 1 из 6Следующая ⇒

Представление об информации. Роль информации в развитии общества

Понятие информации.

Меры информации.

Качество информации.

Информационные процессы.

Кодирование при пересдаче и хранении информации.

Основы классификации и структурирования информации.

Кодирование при классификации информации.

Информатизация общества.

Информационный потенциал общества.

Основы классификации и структурирования информации

Важным понятием при работе с информацией является классификация объектов. 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.

Разработаны три метода классификации объектов: иерархический, фасетный, дескрипторный. Эти методы различаются разной стратегией применения классификационных признаков.

Методы классификации объектов:

1. Иерархический – каждый объект на любом уровне должен быть отнесен к одному классу, который характеризуется конкретным значением выбранного классификационного признака. Для последующей группировки в каждом новом классе необходимо задать свои классификационные признаки и их значения. Таким образом, выбор классификационных признаков будет зависеть от семантического содержания того класса, для которого необходима группировка на последующем уровне иерархии.

2. Фасетный (facet — рамка) – в отличие от иерархической позволяет выбирать признаки классификации независимо как друг от друга, так и от семантического содержания классифицируемого объекта. Признаки классификации называются фасетами. Каждый фасет (Ф, ) содержит совокупность однородных значений данного классификационного признака. Причем значения в фасете могут располагаться в произвольном порядке, хотя предпочтительнее их упорядочение.

3. Дескрипторный - Для организации поиска информации, для ведения тезаурусов (словарей) эффективно используется дескрипторная (описательная) система классификации, язык которой приближается к естественному языку описания информационных объектов. Особенно широко она применяется в библиотечной системе поиска.

Любая классификация всегда относительна. Один и тот же объект может быть классифицирован по разным признакам или критериям. Часто встречаются ситуации, когда в зависимости от условий внешней среды объект может быть отнесен к разным классификационным группировкам. Эти рассуждения особенно актуальны при классификации видов информации без учета ее предметной ориентации, так как она часто может быть использована в разных условиях, разными потребителями, для разных целей.

Кодирование при классификации информации

Система кодирования применяется для замены названия объекта условным обозначением (кодом) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.

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

□ длина — число позиций в коде;

□ структура — 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. ):

□ классификационная система кодирования ориентирована на предварительную классификацию объектов на основе либо иерархической, либо фасетной системы;

□ регистрационная система кодирования предварительной классификации объектов не требует.

Рис. Система кодирования, использующая разные методы.

Информатизация общества.

Информатизация обеспечит переход общества от индустриального этапа развития к информационному. Информационный рынок предоставит потребителям все необходимые информационные продукты и услуги, а их производство обеспечит индустрия информатики, часто называемая информационной индустрией. Особую роль информатизация общества должна сыграть во взаимоотношениях личности и государства, бизнеса и государства, государства и науки.

В ходе своего развития человеческое общество прошло через пять информационных революций. Первая из них была связана с введение языка, вторая – письменности, третья – книгопечатания, четвертая – телесвязи, пятая – информационная.

Высшей формой информации, проявляется в управлении в социальных системах, являются знания. В философском плане познание следует рассматривать как один из функциональных аспектов управления.

Информационная культура – умение целенаправленно работать с информацией и использовать для ее получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию, современные технологические средства и методы.

Информационная культура проявляется в следующих аспектах:

- конкретные навыки по использованию технических средств;

- умение использовать множество программных продуктов;

- умение извлекать информацию из различных источников и ее эффективно пользоваться;

- владение основами аналитической переработки информации;

- умение работать с различной информацией;

- знание особенностей информационных потоков в своей области деятельности.

Информационная технология – процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесс или явления.

Телекоммуникации – дистанционная передача данных на базе компьютерных сетей и современных технических средств связи.

Информационное общество – общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы – знаний.

Информационный кризис – противоречие между информационной лавиной и информационным голодом.

В информационном обществе изменится не только производство, но и весь уклад жизни, система ценностей, возрастет значимость культурного досуга по отношению к материальным ценностям. По сравнению с индустриальным обществом, где все направлено на производство и потребление товаров, в информационном обществе производится и потребляется интеллект, знания, что приводит к увеличению доли умственного труда. От человека потребуется способность к творчеству, возрастет спрос на знания.

Черты информационного общества:

- решена проблема информационного кризиса;

- обеспечен приоритет информации по сравнению с другими ресурсами;

- главной формой развития станет информационная экономика;

- в основу общества заложены автоматическое использование данных;

- информационная технология приобретет глобальный характер;

- формируется информационное единство всей человеческой цивилизации;

- реализован доступ каждого человека к информационным ресурсам всей цивилизации;

- реализован гуманистический принцип управления обществом и воздействия на окружающую среду.

Ближе всего на пути к информационному обществу стоят страны с развитой информационной индустрией – США, Япония, Англия, Германия, страны Западной Европы.

Полисемия

Ряд учёных (специалистов в области информатики) утверждал, что в информатике существуют три отдельные парадигмы. Питер Вегнер^[en] утверждал, что эти три парадигмы — наука, технологии и математика^[15]. Рабочая группа Питера Деннинга^[en] утверждала, что это теория, абстракция (моделирование) и дизайн^[16]. Амнон Х. Эден описывал эти парадигмы как «рационалистическую парадигму» (где информатика — это раздел математики, математика доминирует в теоретической информатике и в основном использует логический вывод), «технократическую парадигму» (используемую в инженерных подходах, наиболее важных в программной инженерии) и «научную парадигму» (где информатика — это ветвь естественных (эмпирических) наук, но информатика отличается тем, что в ней эксперименты проводятся над искусственными объектами (программами и компьютерами)^[17].

Полисемия в русском языке

В разные периоды развития информатики в СССР и России в понятие «информатика» вкладывался различный смысл. Информатика — это^[18]:

Теория научно-информационной деятельности. В рамках библиотечного дела под термином «научно-информационная деятельность» понимается «практическая работа по сбору, аналитико-синтетической переработке, хранению, поиску и предоставлению учёным и специалистам закрепленной в документах научной информации»^[19]. В 1952 г. в Москве был создан Институт научной информации Академии наук (переименованный позднее в ВИНИТИ). Цели его создания были более широкими, чем выполнение «научно-информационной деятельности» и А. А. Харкевич (директор Института проблем передачи информации АН СССР) предложил в письме А. И. Михайлову (директору ВИНИТИ) новое название: " «информология» или «информатика» («информация» плюс «автоматика)» ^[20]. Третье издание «Большой советской энциклопедии» (1970-е гг.) фиксирует значение информатики как дисциплины, изучающей «структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности её создания, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности»^[20].
Наука о вычислительных машинах и их применении (вычислительная техника и программирование). В 1976 г. профессорá Мюнхенского технического университета Ф. Л. Бауэр и Г. Гооз написали книгу «Информатика. Вводный курс», переведённую в том же году известным советским учёным Андреем Петровичем Ершовым на русский язык. Ершов перевёл «Informatik» словом «информатика» и определил как «науку, занимающуюся разработкой теории программирования и применения ЭВМ»^[20]. Термин «Informatik» Ф. Л. Бауэр и Г. Гооз объясняют как «немецкое название для computer science — области знания, которая сложилась в самостоятельную научную дисциплину в шестидесятые годы, прежде всего в США, а также в Великобритании. … В английском языке, по-видимому, останется „computer science“ (вычислительная наука), причем этот термин имеет уклон в область теории»^[21].
Фундаментальная наука об информационных процессах в природе, обществе и технических системах. В начале 1990-х гг. К. К. Колин (заместитель директора Института проблем информатики АН СССР) синтезировал толкования информатики, данные академиками А. П. Ершовым и Б. Н. Наумовым, а также проф. Ю. И. Шемакиным следующим образом: информатика — это наука «о свойствах, законах, методах и средствах формирования, преобразования и распространения информации в природе и обществе, в том числе при помощи технических систем». Предметная область информатики, по Колину, включает такие разделы: (1) теоретическая информатика; (2) техническая информатика; (3) социальная информатика, (4) биологическая информатика и (5) физическая информатика^[22].

Полагают^[18], что одновременное существование всех трёх значений у слова «информатика» затрудняет и мешает развитию данного научного направления.

· 4Структура информатики

4.1Теоретическая информатика

4.1.1 Теория алгоритмов
4.1.2 Информация и теория кодирования
4.1.3 Алгоритмы и структуры данных
4.1.4 Теория языков программирования
4.1.5 Формальные методы

4.2 Прикладная информатика

4.2.1 Искусственный интеллект
4.2.2 Архитектура компьютера и компьютерная инженерия
4.2.3 Анализ производительности компьютера
4.2.4 Компьютерная графика и визуализация
4.2.5 Компьютерная безопасность и криптография
4.2.6 Компьютерное моделирование и численные методы
4.2.7 Компьютерные сети
4.2.8 Параллельные и распределённые системы
4.2.9 Базы данных
4.2.10 Информатика в здравоохранении
4.2.11 Информационная наука
4.2.12 Программная инженерия

4.3 Естественная информатика

Теоретическая информатика

Огромное поле исследований теоретической информатики включает как классическую теорию алгоритмов, так и широкий спектр тем, связанных с более абстрактными логическими и математическими аспектами вычислений. Теоретическая информатика занимается теориями формальных языков, автоматов, алгоритмов, вычислимости и вычислительной сложности, а также вычислительной теорией графов, криптологией, логикой (включая логику высказываний и логику предикатов), формальной семантикой и закладывает теоретические основы для разработки компиляторов языков программирования.

Теория алгоритмов

По словам Питера Деннинга^[en], к фундаментальным вопросам информатики относится следующий вопрос: «Что может быть эффективно автоматизировано? »^[32] Изучение теории алгоритмов сфокусировано на поиске ответов на фундаментальные вопросы о том, что можно вычислить и какое количество ресурсов необходимо для этих вычислений. Для ответа на первый вопрос в теории вычислимости рассматриваются вычислительные задачи, решаемые на различных теоретических моделях вычислений. Второй вопрос посвящён теории вычислительной сложности; в этой теории анализируются затраты времени и памяти различных алгоритмов при решении множества вычислительных задач.

Знаменитая задача «P=NP? », одна из Задач тысячелетия^[49], является нерешённой задачей в теории алгоритмов.

		P = NP?	GNITIRW-TERCES
Теория автоматов	Теория вычислимости	Вычислительная сложность	Криптография	Квантовая теория вычислений

Формальные методы

Формальные методы — это своего рода математический подход, предназначенный для спецификации, разработки и верификации программных и аппаратных систем. Использование формальных методов при разработке программного и аппаратного обеспечения мотивировано расчётом на то, что, как и в других инженерных дисциплинах, надлежащий математический анализ обеспечит надёжность и устойчивость проекта. Формальные методы являются важной теоретической основой при разработке программного обеспечения, особенно в случаях, когда дело касается надёжности или безопасности. Формальные методы являются полезным дополнением к тестированию программного обеспечения, так как они помогают избежать ошибок, а также являются основой для тестирования. Для их широкого использования требуется разработка специального инструментария. Однако высокая стоимость использования формальных методов указывает на то, что они, как правило, используются только при разработке высокоинтегрированных и жизненно-важных систем^[en], где надёжность и безопасность имеют первостепенное значение. Формальные методы имеют довольно широкое применение: от теоретических основ информатики (в частности, логики вычислений, формальных языков, теории автоматов, программ и семантики) до систем типов и проблем алгебраических типов данных в задачах спецификации и верификации программного и аппаратного обеспечения.

Прикладная информатика

Прикладная информатика направлена на выявление определённых понятий в области информатики, которые могут быть использованы для решения стандартных задач, таких, как хранение и управление информацией с помощью структур данных, построение алгоритмов, модели решения общих или сложных задач. Например, алгоритм сортировки и быстрое преобразования Фурье.

Помимо этого, прикладная информатика объединяет конкретные примеры применения информатики в тех или иных областях жизни, науки или производства, например, в бизнес-информатике, геоинформатике, компьютерной лингвистике, биоинформатике, хемоинформатике и т. д.^[^{уточнить}^]

Одной из центральных тем прикладной информатики является инженерия программного обеспечения (англ. Software Engineering). Речь идёт о систематическом процессе разработок от этапа формирования идеи до создания готового программного обеспечения. Прикладная информатика также связаны с созданием необходимого инструментария для разработки программного обеспечения, например, разработка компиляторов.

Искусственный интеллект

Это область информатики, неразрывно связанная с такими целеполагающими процессами, как решение задач, принятие решений, адаптация к окружающим условиям, обучение и коммуникация, присущими и людям, и животным. Возникновение искусственного интеллекта (ИИ) связано с кибернетикой и ведёт свой отсчёт с Дартмутской Конференции (1956). Исследования в области искусственного интеллекта (AI) с необходимостью были междисциплинарными, и основывались на таких науках, как: прикладная математика, математическая логика, семиотика, электротехника, философия сознания, нейрофизиология и социальный интеллект^[en]. У обывателей искусственный интеллект ассоциируется в первую очередь с робототехникой, но кроме этого ИИ является неотъемлемой частью разработки программного обеспечения в самых разных областях. Отправной точкой в конце 1940-х годов стал вопрос Алана Тьюринга: «Могут ли компьютеры думать? », и этот вопрос остаётся фактически без ответа, хотя «тест Тьюринга» до сих пор используется для оценки результатов работы компьютера в масштабах человеческого интеллекта.


Машинное обучение	Компьютерное зрение	Обработка изображений	Теория распознавания образов

Когнитивистика	Интеллектуальный анализ данных	Эволюционное моделирование	Информационный поиск

Представление знаний	Обработка естественного языка	Робототехника	Компьютерный анализ медицинских изображений^[en]

Компьютерные сети

Ещё одним важным направлением является связь между машинами. Она обеспечивает электронный обмен данными между компьютерами и, следовательно, представляет собой техническую базу для Интернета. Помимо разработки маршрутизаторов, коммутаторов и межсетевых экранов, к этой дисциплине относятся разработка и стандартизация сетевых протоколов, таких как TCP, HTTP или SOAP, для обмена данными между машинами.

Базы данных

База данных предназначена для упрощения организации, хранения и извлечения больших объёмов данных. Управление цифровыми базами данных происходит с помощью системы управления базами данных (СУБД), предназначенными для хранения, создания, поддержки и поиска данных, посредством моделей баз данных и языков запросов.

Информационная наука

Информационная наука — это междисциплинарная область, связанная с анализом, сбором, классификацией, манипулированием, хранением, поиском, распространением и защитой информации^[^{уточнить}^].


Информационный поиск	Представление знаний	Обработка естественного языка	Человеко-компьютерное взаимодействие

Программная инженерия

Программная инженерия изучает разработку, внедрение и модификацию программного обеспечения в целях гарантии его высокого качества, доступности, простоты в обслуживании. Это систематический подход к проектированию программного обеспечения, предусматривающий применение инженерных практик в области программного обеспечения. Программная инженерия рассматривает организацию и анализ программного обеспечения — она не просто занимаемся созданием или производством нового программного обеспечения, но и его внутренним содержанием и организацией.

Естественная информатика

Естественная информатика — это естественнонаучное направление, изучающее процессы обработки информации в природе, мозге и человеческом обществе^[^{уточнить}^]. Она опирается на такие классические научные направления, как теории эволюции, морфогенеза и биологии развития, системные исследования, исследования мозга, ДНК, иммунной системы и клеточных мембран, теория менеджмента и группового поведения, история и другие^[53]^[54]. Кибернетика, определяемая, как «наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество»^[55] представляет собой близкое, но несколько иное научное направление. Так же, как математика и основная часть современной информатики, оно вряд ли может быть отнесено к области естественных наук, так как резко отличается от них своей методологией, (несмотря на широчайшее применение в современных естественных науках математического и компьютерного моделирования).

Великие идеи информатики

Философ Билл Рапапорт отметил три великие идеи информатики^[56]

Согласно взглядам Лейбница, Буля, Алана Тьюринга, Шеннона и Морзе: есть только 2 объекта, с которыми компьютер должен иметь дело, чтобы представить что угодно.

Вся информация о любой вычислимой проблеме может быть представлена с использованием только 0 и 1 (или любой другой бистабильной пары, которая может быть триггером между двумя легко различимыми состояниями, такими как «включено»/«выключено», «намагничено»/«размагничено», «высокое напряжение»/«низкое напряжение» и т. д.)

См. также: Цифровая физика

Мнение Алана Тьюринга: достаточно 5 действий, чтобы компьютер мог выполнить «что угодно».

Каждый алгоритм может быть выражен на языке, понятном для компьютера в виде 5 основных инструкций:

· перемещение на позицию влево

· перемещение на позицию вправо

· чтение символа на текущей позиции

· вывести 0 на текущей позиции

· вывести 1 на текущей позиции

См. также: Машина Тьюринга

Согласно Бёму^[en] и Якопини: есть только 3 способа комбинирования следующих действий (в более сложные), которые необходимы компьютеру, чтобы сделать «что-угодно».

Только 3 правила необходимы для того, чтобы совместить любой набор базовых инструкций в более сложные:

последовательность:

сперва сделать это; затем сделать то

выбор:

если такой и такой случай,

THEN (тогда сделать это)

ELSE (иначе сделать то)

повторение:

WHILE (до тех пор, пока такой и такой случаи — делать это)

Обратите внимание, что 3 правила Бема и Якопини могут быть упрощены с использованием goto (что означает, что это более элементарно, чем структурное программирование).

Представление об информации. Роль информации в развитии общества

Понятие информации.

Меры информации.

Качество информации.

Информационные процессы.

12 3 4 5 6 Следующая ⇒