Что такое полезная информация в информатике. Понятие информации

Информация в общепринятом определении - это сведения, сообщения, передаваемые от одного субъекта другому устным, письменным или каким-либо другим способом (например, с помощью условных сигналов, с использованием технических средств и т.д.), а также сам процесс передачи или получения этих сведений или информационный обмен.

Информация для каждого человека является источником энергии. Важно то, как человек ею пользуется.

Другое же, обобщающее определение информации как универсального свойства материи, менее известно. Информация - это
нематериальная категория Вселенной, закодированная в материальных носителях и при раскодировании и адекватной реактивности отрицающая вероятность в статистических процессах перехода от неупорядоченности к порядку; или, как принято говорить в физике, информация - это энтропия с обратным знаком, или отрицательная энтропия.

Однако как нематериальная категория информация с разрушением носителя или исчезает, или перекодируется. Новая информация возникает только в случайных процессах создания нового носителя. Случайный процесс - это совокупность случайных событий, вероятность которых чрезвычайно мала, и чем меньше вероятность создания нового носителя, тем выше качество воспроизведенной информации. С такими процессами работает Естественный Отбор.

Отбор непротиворечивых аргументов или синтез - всего лишь сведения, сообщения, временная совокупность знаний субъекта (субъектов). Вре менная в смысле пожизненная. С разрушением носителя исчезает вся информация - как возникшая при рождении, так и приобретенная в онтогенезе. Вновь возникшая родительская информация может быть сохранена только с рождением нового носителя.

Чем больше объем совокупных знаний субъекта, приобретенных в онтогенезе (временных), тем больше возникает у него точек соприкосновения с неизвестным, тем шире ассоциативное поле воображения, тем глубже эмоциональный накал, тем выше вероятность декодирования объективной информации с обследуемого носителя. Отсюда очевидно, что на данном этапе развития социума доступ к объективной информации, или, точнее, информации об объективной реальности, для нас весьма ограничен. Таким образом, можно говорить об информации и Информации как о двух взаимовложенных понятиях.

Энтропия - это глубоко конкретная физическая величина с размерностью кал/град, которая всегда больше нуля, т.е. положительна, что физически понимается как закон перехода тепла от более горячего тела к холодному. Но, как и для понятия «информация», термином энтропия определяется еще одно понятие, а именно - выражение её через связь со статистической концепцией перехода от неупорядоченности к порядку, что так же мало изучено, как и понятие «информация», хотя и выражается простейшей количественной связью, открытой еще Больцманом и Гиббсом в 1872 г.:

Энтропия=k·lgD, где:

  • D и есть количественный показатель этой неупорядоченности атомно-молекулярного движения в веществе;
  • а k – постоянная Больцмана = 1,3807×10 -23 Дж/К.

Исходя из определения понятия Информации как энтропии с обратным знаком, очевидно, существуют во Вселенной неуправляемые, точнее, самоуправляемые процессы, позволяющие извлекать Информацию без раскодирования, или, что то же самое, процессы, позволяющие осуществлять обратный переход тепла от холодного тела к более горячему. Такие самоуправляемые процессы происходят постоянно вокруг нас, это самовоспроизводство жизни, т.е. извлечение Информации без раскодирования при воспроизводстве себе подобного.

С точки зрения физика очевидно, что живые организмы, как и все во Вселенной, что остывает, непрерывно изменяют свою энтропию, или производят неупорядоченность и таким образом приближаются к состоянию минимальной энтропии, к состоянию «абсолютного нуля» температуры окружающей среды, что представляет собой «тепловую смерть» организма, причем скорость изменения энтропии примерно равна скорости остывания чайника - в зависимости от температуры среды и массы тела организма. Они могут избежать «остывания», т.е. оставаться живыми, только постоянно извлекая тепло из окружающей среды или отрицательную энтропию, как обычный бытовой холодильник, потребляя электроэнергию, извлекает тепло в замкнутом объеме из более холодного тела. А жизнь, потребляя энергию, содержащуюся в продуктах питания, поддерживает внутри себя температуру гомеостаза (+36,6ºС для вида homo erectus). Бактерии в конце питательной цепи извлекают отрицательную энтропию из бульона, переводя его в растворимые соединения, которыми питаются растения, извлекая положительную энтропию Солнца.

Иными словами, процессы обмена в организме ведут к возрастанию энтропии, а саморегулирование этих процессов или гомеостаз уменьшают её. И чем ближе к нулю сбалансированность положительной и отрицательной энтропии, тем выше выживаемость организма, тем выше качество естественного отбора. Отрицательная энтропия - это то, что организмы извлекают из окружающей среды (разность между температурой среды и температурой собственного тела) для поддержания своего гомеостаза (стабильности внутренней среды) и своей комфортности. Жизнь во Вселенной, с точки зрения физики, - это постоянное, непрерывное извлечение энтропии с обратным знаком.

Жизнь - это лишь адаптация к условиям окружающей среды, изначально имманентной Информации как фундаментального свойства материи. Носителем такой Информации является двуспиральная, замкнутая (по Мёбиусу) стабильная ядерная РНК как микромодель Вселенной, занесенная на эту планету со льдом какого-то астероида, когда на ней еще не было атмосферы.

Вот как рассматривает эту проблему К.Ю. Еськов в своей «Истории Земли и Жизни на ней»: «Наш подход к проблеме жизни на Земле будет сугубо функциональным, и в его рамках нам следует принять одно аксиоматическое утверждение: эволюция биосферы и составляющих ее экосистем идет в целом в сторону возникновения все более совершенных, т.е. устойчивых и экономных (извлекающих отрицательную энтропию с минимальными затратами), круговоротов вещества и энергии. Совершенствование циклов направлено на то, чтобы минимизировать безвозвратные потери биологических систем: экосистема стремится препятствовать вымыванию микроэлементов и захоронению неокисленного углерода, переводить воду из поверхностного стока в подземный и т.д. Поэтому с общепланетарной точки зрения жизнь следует рассматривать как способ стабилизации существующих на планете геохимических циклов».

Однако действительная суть этой концепции заключается вовсе не в романтических межпланетных странствиях «зародышей жизни», а в том, что жизнь как таковая просто является одним из фундаментальных свойств материи, и вопрос о происхождении жизни стоит в том же ряду, что и, например, вопрос о происхождении гравитации (но это совсем не означает, что мы перестанем задаваться этими вопросами, тем более что эти явления - «одно из фундаментальных свойств материи»).

«В этом плане предшественником Эйгена является биохимик Г. Кастлер (1966), проанализировавший поведение системы нуклеиновых кислот в рамках теории информации. Он пришел к выводу, что новая информация возникает в системе, только если в ней происходит случайный выбор («методом тыка») с последующим запоминанием его результатов, а не целенаправленный отбор наилучшего варианта. В последнем случае можно говорить лишь о реализации той информации, что заложена в систему изначально, то есть о выделении уже имеющейся информации из «шума» (или ее декодировании).

Сама же возможность возникновения новизны (т.е. акта творчества) определяется свойствами информации как таковой: как было показано А.А. Ляпуновым (1965), на нее не распространяются законы сохранения, т.е. информация, в отличие от материи и энергии, может быть заново создана (и, соответственно, может быть и безвозвратно утрачена.)»

Здесь необходимо выделить две составляющие единого процесса возникновения информации по законам естественного отбора: создание помех с необходимыми и достаточными условиями для уменьшения вероятности события и его повторяемости для «случайного» выбора, или в терминах теории информации - выделение уже имеющейся информации в экосистеме из «шума». Случай и случка - слова однокоренные, и случайность всякого рождения - это, прежде всего, выделение из помех уже имеющейся в экосистеме полезной информации или «целенаправленный отбор наилучшего варианта» . «На то и щука в море, чтобы карась не дремал». Но эта полезная информация не является наследуемой (см. ниже мутация и граничные условия ).

Что же является критерием качества Естественного Отбора, или какая информация является полезной?

Естественный Отбор не имеет никакого иного инструмента для совершенствования своих творений, кроме статистического бросания костей или «метода тыка», где за каждым броском - рождение и смерть, и чем выше частота смены поколений (или количество бросков рождений-смертей за условную единицу времени, определяемую массой тела, точнее, энергоемкостью, потраченной на его взращивание), тем выше скорость обмена генофонда, тем больше преимуществ проявляется в межвидовой борьбе, тем шире видовая экологическая ниша и выше качество Естественного Отбора.

Однако же скорость обмена генофонда можно увеличить не только частотой смены поколений, но и за счет количества особей в одном помете (например, рыбы, насекомые).

Поэтому критерий качества у Естественного Отбора самый примитивный, самый жесткий и потому самый надежный: приращение биомассы популяции. Чем больше биомасса популяции, тем выше частота смены поколений или бросков рождений-смертей, тем выше качество Отбора.

Однако этот статистический закон отбора вступает в противоречие с законом минимизации энергоемкости на выращивание отдельной «экспериментальной» особи, чтобы не зря она опустошала свою экологическую нишу. Это противоречие разрешается тем же отбором, но только еще на уровне семени. Для растений, например, и не существует иного способа совершенствования вида. Отсюда важное следствие.

Для достижения наивысшей эффективности механизма отбора на уровне семени у млекопитающих неизбежна адаптация по признаку моногамии - парной семьи, что уже давно поняли приматы, волки, слоны. Чтобы гибель миллионов сперматозоидов из одной порции эякулята по пути к маточному яйцу не была бесцельной, в организме самки должен быть, обязан быть механизм, консервирующий адаптационную информацию, собранную самцом в борьбе с помехами.

Поэтому у самца происходит практически трехдневное обновление семенного материала, накапливающего информацию об изменениях окружающей среды (возникающие помехи) и реакциях организма самца на них, а в яичниках самки происходит консервация этой информации после каждого коитуса и передача ее каждому яйцевому зародышу при овуляции. Дело в том, что в женском организме от рождения заложено ограниченное, невосполнимое число яйцевых зародышей. Посчитайте число лунных месяцев в промежутке лет между 13 и 45-49, и вы получите это число яйцевых зародышей: примерно 350-400 шт. Как у сорной куры. В мужском организме генерация эякулята не иссякает до последнего часа.

Отсюда очень важное следствие. Это запрет на внебрачные связи для повышения продуктивности парной семьи и повышение качества ее потомства. Это и есть отбор полезной информации. Женский организм при блуде накапливает искажения, вносимые чужеродным эякулятом, и физиологические и психические, а мужской - вхолостую растрачивает свой генный материал и накопленную жизненно необходимую полезную информацию.

Итак, чем больше семени в разовой порции эякулята при коитусе и чем чаще потребность коитуса, тем выше качество Естественного Отбора. У млекопитающих отбор начинается при движении продуктов эякулята по маточным трубам, где ради «просперити» одного гибнет «паблисити» большого государства, примерно 250 млн. И преимущество перед другими имеет тот вид или то семейство, которое имеет более совершенный механизм для естественного отбора на уровне семени.

Этот механизм у нас и наших эволюционных предков ускорен в двенадцать раз по сравнению с другими животными и приматами, для спаривания ожидающими сезонной подготовки кормовой базы для вскармливания потомства. И платим мы за это совершенствование дорогой ценой - ускоренным изнашиванием женского организма и его детородной функции. 40-45 лет - и климакс. Это в современности, а для предковой обезьяны - еще меньше. И это при ожидаемой среднестатистической продолжительности биологической активности для среднего веса 75-80 кг примерно 130 лет.

Каким способом могло появиться семейство приматов, у которых сроки овуляции маточного яйца стали зависимы не от солнечного годового цикла, а от лунного, месячного, как и при каких условиях стала возможной такая трансформация сложнейшего механизма воспроизводства, - для нас тайна. Но это не божественное провидение.

Единственная правдоподобная догадка - всесезонная независимость кормовой базы четверорукой узконосой обезьяны, освоившей плодовый ярус тропического леса. За этой же сезонной независимостью плодовой кормовой базы стоит и отсутствие в нашем организме механизма выработки аскорбиновой кислоты (и человеческого интерферона). Все животные умеют вырабатывать витамин С (и не умеют - интерферон). Все, кроме человека, розового тропического скворца и морской свинки. А зачем был нужен нашей предковой обезьяне этот механизм, если аскорбиновая кислота всесезонно поступает извне с кормом и стимулирует выработку самого совершенного антибиотика - интерферона?

Но почему все-таки двенадцатимесячный менструальный цикл и всегда в одной и той же фазе Луны - полнолуния? Это может означать, что «приливное» действие спутника нашей планеты когда-то было более сильным, чем сейчас. И это «приливное» действие Луны определило адаптационное влияние на детородную функцию какого-то вида обезьян, ставших нашими предками.

Итак, единственным критерием качества естественного отбора, заложенным в геноме, является приращение биомассы популяции. И повышение его качества возможно только при уменьшении вероятности самого события репликации нового организма или наличия помех, необходимых и достаточных условий уменьшения вероятности репликации.

Например, насекомое земляной рак, медведка, капустница спаривается только в июньское полнолуние (летнего солнцестояния) и только в полете; кроты спариваются на поверхности, лосось, чтобы отметать икру, должен войти в устье только своей реки, прорваться через плотный заслон «едоков» по пути к истокам и, отметавшись, пасть гниющей плотью - кормом для своего потомства, несущим генетическую память об истоках своей реки; мужчина в своей единственной женщине ищет свою мать, а женщина в мужчине – своего отца; все самцы проходят через обряд брачного боя, жребия, свадьбы=судьбы: ср. «суженый» и еще масса примеров… Особо одаренные дети на Руси отмечены поговоркой: «Ни в мать, ни в отца, а в проезжего молодца».

Однако совсем не обязательно, что избыточное творчество всегда приведет к выделению полезной информации из помех - появлению потомства.

Думается, что А.А. Ляпунов здесь не ошибается. Это основополагающее свойство информации лежит в основе законов биогенеза планеты и Естественного Отбора, и если бы это было не так, то проще было бы назвать Информацию богом. Информация с разрушением носителя исчезает или перекодируется, но может быть создана из сочетания случайных процессов, и необязательно биохимических, но и чисто физических, где случайность - это событие, вероятность которого определяется количественным показателем неупорядоченности атомно-молекулярного движения в веществе D из закона Больцмана-Гиббса. Это для процессов физических.

Для процессов биологических, с которыми работает Естественный Отбор, показателем неупорядоченности является количество сперматозоидов, истраченных на один оборот поколения одной пары, деленное на общее число особей, рожденных и выживших от той пары. Для вида homo erectus оптимальное содержание сперматозоидов в порции эякулята - 180-250 млн. Содержание менее 150 млн называется олигоспермией, при которой зачатие исключено.

Если вы умножите это количество сперматозоидов на среднее число спариваний одной пары за срок детородной функции самки и разделите полученное на численность выжившего половозрелого поколения, то обратная величина этого числа покажет вероятность выделения полезной информации из «шума» экосистемы для этой пары. Это для идеальной пары, исключающей блуд, снижающий качество информации.

Таким образом, антропогенез необходимо рассматривать как постоянное повышение качества имманентной информации, заложенной в геноме предковой формы примата. И только для вида homo erectus частота смены поколений в 12 раз выше, чем у остальных видов, т.е. женские регулы и являются главным и единственным антропоморфным признаком, который определяет скорость и качество антропогенеза.

Единственно важные, истинные ценности в нашей жизни, ее содержание и смысл - целомудрие женщины, честь мужчины, их совместная любовь к своим детям. Это семья. Взаимное уважение между семьями и к старикам. Это Родина. Любовь к Родине и защита ее. Это государство.

Берегите женщину, свою, одну единственную половину! Целомудрие женщины - основа государственности. Только целомудренная мать может вырастить строителя и защитника Родины.

Информация, как и жизнь, является фундаментальным свойством материи, и может быть утрачена какая-то индивидуальная жизнь с неким объемом информации-сведений, но не Жизнь как имманентное свойство Вселенной.

Можно вычислить количественный показатель неупорядоченности для единицы массы любого вещества, определяющий случайность - числовую величину вероятности событий в системе, при которой возможно возникновение новой информации.

lgD = Энтропия/k

Либо по предложенной методике вычислить вероятность возникновения новой информации для Естественного Отбора. И чем ниже эта вероятность, тем выше качество Естественного Отбора, тем выше качество выделенной информации.

Вторая составляющая единого процесса возникновения информации - переполнение экосистемы помехами, при которых выделение информации по критерию приращения биомассы становится невозможным, что ведет к гибели экосистемы и вырождению вида либо к мутагенному взрыву. Здесь, наверное, необходимо все-таки ввести очень важные граничные условия. Собственно, их необходимо было ввести уже давно, и они подразумевались в предшествующих рассуждениях, т.к. Естественный отбор работает с новой информацией только при скачкообразных ее изменениях.

Отбор не закрепляет качественные результаты при непрерывных изменениях наследственной информации, потому что они не наследуются как видовые признаки при выделении информации из шума, поэтому все попытки обнаружить некие «промежуточные формы» между видами обречены на провал. Непрерывные изменения наследственной информации внутри вида - тот самый наследственный «шум» системы при «целенаправленном отборе наилучшего варианта».

Гуго де Фриз (Hugo de Vries, 1848-1935) - ботаник из Голландии на ошибочном примере Ослинника Ламарка (Oenothera lamarckiana), развивая дарвиновскую теорию происхождения видов, доказал, что новый вид - не результат постепенного накопления непрерывных изменений фенотипа согласно синтетической теории эволюции (СТЭ), а результат скачкообразных изменений (в течение нескольких поколений), превращающих один вид в другой.

«Выражение скачкообразные означает в этом случае не то, что изменения очень значительны, а только факт прерывистости, так как между неизмененными особями и немногими измененными нет промежуточных форм. Де Фриз назвал это мутацией. Здесь существенна именно прерывистость. Физику она напоминает квантовую теорию - там тоже не наблюдается промежуточных ступеней между двумя соседними энергетическими уровнями атома. Физик был бы склонен мутационную теорию де Фриза фигурально назвать квантовой теорией биологии. Позже мы увидим, что это значительно больше, чем фигуральное выражение. Своим происхождением мутации действительно обязаны “квантовым скачкам” в генной молекуле. Но квантовой теории было только два года, когда де Фриз впервые опубликовал свое открытие (в 1902 г.). Не удивительно, что потребовалась жизнь целого поколения, чтобы установить тесную связь между ними! <…>

В свете современных знаний механизм наследственности тесно связан с самой основой квантовой теории и, даже более того, опирается на нее. Эта теория была сформулирована Максом Планком в 1900 г. Современная генетика начинается с “открытия” менделевской работы де Фризом, Корренсом и Чермаком (1900 г.) и с работы де Фриза о мутациях (1901-1903 гг.). Таким образом, время рождения двух великих теорий почти совпадает, и не удивительно, что обе должны были достигнуть определенной степени зрелости, прежде чем между ними могла возникнуть связь.

Для квантовой теории потребовалось больше четверти века, когда в 1926-1927 гг. В. Гайтлер и Ф. Лондон сформулировали основные положения квантовой теории химических связей. Гайтлер-лондоновская теория включает в себя наиболее тонкие и сложные понятия позднейшей квантовой теории, называемой квантовой механикой, или волновой механикой. Изложение ее без применения высшей математики почти невозможно или потребовало бы, по крайней мере, небольшой книги. Но теперь, когда вся работа уже выполнена, становится возможным установить связь между квантовыми переходами и мутациями» (Шрёдингер Эрвин).

Единственным слабым местом мутационной теории де Фриза является решение вопроса: как пара «калек-выродков», «белые вороны» с новыми признаками (и неизвестно, полезными ли) могут отыскать друг друга в обновленной экологической нише для закрепления в фенотипе мутационных изменений? Половина ответа находится в самом вопросе. Именно накопившиеся изменения условий экосистемы, невозможность преодоления помех являются основанием мутационного взрыва или скачкообразного возникновения новой информации. Далее вступают в силу статистические законы Естественного Отбора.

Итак, подытожим. В наиболее широком понимании мы можем поставить знак равенства между понятиями «информация» и «жизнь». Организм жив, пока его мозг в состоянии извлекать и перерабатывать-декодировать информацию. И единственный способ существования мозга - это извлечение, декодирование информации и выработка управляющих воздействий.

И не какой-то отвлеченный, чей-то «ничейный» организм, а наш организм.

Мозг до последней секунды биологической активности сопротивляется небытию, перерабатывает информацию и выдает управляющие воздействия. Отсюда басни о потустороннем бессмертии, основа всех культов. У животных отсутствует необходимость культовых захоронений, а значит, и представления о потусторонней жизни.

И только человеческий мозг, сопротивляясь небытию и оберегая информацию, способен на оккультное безумство и расточительство некрополей. И если именно ваш спермий прорвался сквозь мириады поколений и миллиарды смертей к жизни, будьте достойны этих усилий в своей земной юдоли, в течение всего лишь 25-30 тыс. дней. Помните, что, как и для всех прочих животных, по ту сторону жизни у нас нет ничего. Основатели всех конфессий и их апологеты, оформляя в безумство толпы нашу врожденную религиозность (совестливость), это очень хорошо знали и знают. В основу всех конфессий положен догмат антропоцентризма - «венца творения» «по образу и подобию» и «рая» по ту сторону. Уравняв «венец» с «тварями», Церковь рухнет. И каждый знающий, что нет возмездия «на том свете», совсем иначе ценит каждый день и каждый поступок «на этом». И любит и ненавидит.

Энергетическая целесообразность избыточного творчества организма определяется необходимостью постоянной подпитки мозга его единственной пищей - информацией, поэтому энергозатраты на творчество, даже такое как чтение, всегда избыточны. И вершиной творческих усилий является полная самоотдача, самопожертвование, самоотречение пары - основа всякого плодородия и залог здоровья рожденного носителя выделенной информации.

Также всегда избыточны энергозатраты на творчество при возникновении новой информации в любой физической системе.

А теперь зададимся вопросом, что есть временная совокупность знаний субъекта и что есть объективная Информация, каким мусором нас пичкают средства информации для масс и какие усилия предпринимает организм для выживания, фильтруя из этого мусора жизненно важную информацию (не потому ли мы так катастрофически быстро стареем?), какой организм можно считать мертвым, даже если он ещё шевелится?

Но у жизни, человеческой жизни, есть еще задача, за которую она ответственна: извлечение отрицательной энтропии и уменьшение социальной неупорядоченности на уровне популяции.

Вероятность - математическая категория, говорящая о закономерностях возникновения случайных явлений. Для замкнутой системы становится равной нулю при раскодировании ею Информации с окружающих носителей. Или более категорично информация - это отрицание вероятности.

Случайность - это закономерность более высокого порядка, или событие, вероятность которого определяется количественным показателем D неупорядоченности атомно-молекулярного движения в веществе из закона Больцмана-Гиббса или количественным показателем неупорядоченности для любой другой системы - биологической, социальной, космической.

Материя - объективная реальность, отраженная в Информации о ее свойствах, при этом мера объективности материи не зависит от реальности ощущений субъекта. С точки зрения физика материя состоит из вещества и поля. Вещество - это пространственная атомно-молекулярная решетка, погруженная в поле на девять десятых своего объема (в среднем, в зависимости от плотности и агрегатного состояния вещества, наибольшая плотность вещества в его жидкой фазе).

Сознание - это способность субъекта к отображению объективной реальности, материи, на основе возникшей при рождении Информации, декодированной информации при онтогенезе и возникших при этом эмоций - индивидуальных психических реакций.

Звуковой стереотип - прочно сложившиеся в сознании субъекта ассоциативные связи между возникшим образом и произнесенным звуком.

Общественное сознание - суммарный вектор индивидуальных интересов (по-русски личной корысти) в социуме.

Совесть (лат. RELIGIO) - генетически наследуемая социальная категория, определяющая устойчивое состояние психики изолированного субъекта в социуме, при котором он так оценивает свое поведение, как если бы он находился под пристальным, оценивающим взглядом иных субъектов. А равно и мотивация поведения неизолированного субъекта в среде себе подобных иных субъектов социума.

Свобода - см. Совесть

Нужда, нищета. Мудрец сказал: «Мелочи жизни - это разные события между рождением и смертью». Дополним его. Нужда – это наши рождения и смерти между векторами индивидуальной корысти, под Властью права присвоения общественной собственности.

Самообладание, невозмутимость, хладнокровие - модель поведения личности, которая реализует волю управляющих структур Власти (см.), либо же это равнодушие абсолютного эгоиста. Человек с совестью, обладающий свободой выбора, всегда эмоционален.

Очень часто, многие люди, начиная ещё с раннего возраста, задаются вопросом о том, что же такое информация? И, действительно, информация является одним из самых фундаментальных понятий человечества и без раскрытия её смысла будет невозможно в полной мере постигать все те процессы, которые с ней связаны. Но до появления такого предмета, как , понятие информации было очень размытым, а сведения о её сущности разрозненны.

С другой стороны, все мы, так или иначе, в целом понимаем общий смысл, что такое информация . Мы постоянно воспринимаем информацию из окружающего нас мира с помощью органов чувств. Без постоянного приёма информации , мозг человека не сможет существовать.

Понятие информации

У такой науки, как информатика, подход к пониманию информации, особый. Основополагающим будет утверждение, что любое происходящее событие и явление служит для нас источником информации.


В общем, под информацией понимают те сведения, которые принимаемы и передаваемы, сохраняемы различными источниками. Таким образом, информация - является некоторой совокупностью сведений об окружающем нас мире, о всевозможных протекающих в нем процессах, которые способны воспринимать живые организмы, электронно-вычислительные машины и другие виды информационных систем.


Существует определение понятия информации, которое впервые было предложено математиком Клодом Шенноном (основателем количественного подхода к информации и человека, который научил измерять людей информацию), согласно которой:


Информация - это мера снятой неопределенности или сведения, которые нужно снять в той или иной степени существующую у потребителя до их получения неопределенности, с цель. расширения его понимание объекта полезными сведениями.


Также информацию можно рассмотреть как третью составляющую основ мироздания, наряду с веществом и энергией.

Информация и информационные процессы

С понятием информации тесно связано множество остальных фундаментальных понятий и процессов.


Однако стоит отметить, что предметом изучения информатики, как науки, является не сама информация, а данные: методы их создания, хранения, обработки и передачи и т.д.

Классификация информации

В зависимости от выбранного критерия информацию можно разделить на различные виды. Приведем основные из них.

По объектам информационного взаимодействия:

  • Человек - человек
  • Человек - автомат.
  • Автомат - автомат.


Также под информацией можно понимать обмен сигналами в животном и растительном мире

  • посредством передачи признаков от клетки к клетке;
  • через передачу признаков от организма к организму.

По способу восприятия информацию подразделяют на:

  • Визуальную - та, часть информации, которую мы воспринимаем органами зрения.
  • Звуковую - та, часть информации, которую мы воспринимаем органами слуха.
  • Тактильную - та, часть информации, которую мы воспринимаем тактильными рецепторами.
  • Обонятельную - та, часть информации, которую мы воспринимаем обонятельными рецепторами.
  • Вкусовую - та, часть информации, которую мы воспринимаем вкусовыми рецепторами.

По форме своего представления, информация может быть:

  • Текстовой - передаваемой в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.
  • Числовой - в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.
  • Графической - в виде изображений, предметов, графиков.
  • Звуковой - устная или в виде записи и передачи лексем языка аудиальным путём.
  • Видеоинформацией - передаваемой в виде видеозаписи.


По своему назначению:

  • Массовая - содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума.
  • Специальная - содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация.
  • Секретная - передаваемая узкому кругу лиц и по закрытым (защищённым) каналам.
  • Личная (приватная) - набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции.

По своему значению информация может быть:

  • Актуальная - та информация, которая нужна и тем ценна в данный момент времени.
  • Достоверная - информация, полученная без искажений.
  • Понятная - информация, выраженная на языке, понятном тому, кому она предназначена.
  • Полная - информация, достаточная для принятия правильного решения или понимания.
  • Полезная - полезность информации определяется субъектом, получившим информацию в зависимости от объёма возможностей её использования.

По истинности, информацию можно разлить на:

  • истинную - является достоверной;
  • ложную - является недостоверной.

Дезинформация

В мире существует понятие противоположное по смыслу информации. В этом случае данные о каком-либо событии предоставляется в неполном или искаженном виде. Причем, это делается целенаправленно. Так нередко поступают в политике или ситуациях, на которых можно извлечь большую выгоду.

Для измерения длины есть такие единицы, как миллиметр, сантиметр, метр, километр. Известно, что масса измеряется в граммах, килограммах, центнерах и тоннах. Бег времени выражается в секундах, минутах, часах, днях, месяцах, годах, веках. Компьютер работает с информацией и для измерения ее объема также имеются соответствующие единицы измерения.

Бит и байт – минимальные единицы измерения информации

Мы уже знаем, что компьютер воспринимает всю информацию .

Бит – это минимальная единица измерения информации, соответствующая одной двоичной цифре («0» или «1»).

Бит – это только 0 («ноль») или только 1 («единичка»). С помощью одного бита можно записать два состояния: 0 (ноль) или 1 (один). Бит – это минимальная ячейка памяти, меньше не бывает. В этой ячейке может храниться либо нолик, либо единичка.

Байт состоит из восьми бит. Используя один байт, можно закодировать один символ из 256 возможных (256 = 2 8). Таким образом, один байт равен одному символу, то есть 8 битам:

1 символ = 8 битам = 1 байту.

Буква, цифра, знак препинания – это символы. Одна буква – один символ. Одна цифра – тоже один символ. Один знак препинания (либо точка, либо запятая, либо вопросительный знак и т.п.) – снова один символ. Один пробел также является одним символом.

Кроме бита и байта, конечно же, есть и другие, более крупные единицы измерения информации.

Таблица байтов:

1 байт = 8 бит

1 Кб (1 Килобайт ) = 2 10 байт = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 байт =
= 1024 байт (примерно 1 тысяча байт – 10 3 байт)

1 Мб (1 Мегабайт ) = 2 20 байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион байт – 10 6 байт)

1 Гб (1 Гигабайт ) = 2 30 байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт – 10 9 байт)

1 Тб (1 Терабайт ) = 2 40 байт = 1024 гигабайт (примерно 10 12 байт). Терабайт иногда называют тонна .

1 Пб (1 Петабайт ) = 2 50 байт = 1024 терабайт (примерно 10 15 байт).

1 Эксабайт = 2 60 байт = 1024 петабайт (примерно 10 18 байт).

1 Зеттабайт = 2 70 байт = 1024 эксабайт (примерно 10 21 байт).

1 Йоттабайт = 2 80 байт = 1024 зеттабайт (примерно 10 24 байт).

В приведенной выше таблице степени двойки (2 10 , 2 20 , 2 30 и т.д.) являются точными значениями килобайт, мегабайт, гигабайт. А вот степени числа 10 (точнее, 10 3 , 10 6 , 10 9 и т.п.) будут уже приблизительными значениями, округленными в сторону уменьшения. Таким образом, 2 10 = 1024 байта представляет точное значение килобайта, а 10 3 = 1000 байт является приблизительным значением килобайта.

Такое приближение (или округление) вполне допустимо и является общепринятым.

Ниже приводится таблица байтов с английскими сокращениями (в левой колонке):

1 Kb ~ 10 3 b = 10*10*10 b= 1000 b – килобайт

1 Mb ~ 10 6 b = 10*10*10*10*10*10 b = 1 000 000 b – мегабайт

1 Gb ~ 10 9 b – гигабайт

1 Tb ~ 10 12 b – терабайт

1 Pb ~ 10 15 b – петабайт

1 Eb ~ 10 18 b – эксабайт

1 Zb ~ 10 21 b – зеттабайт

1 Yb ~ 10 24 b – йоттабайт

Выше в правой колонке приведены так называемые «десятичные приставки», которые используются не только с байтами, но и в других областях человеческой деятельности. Например, приставка «кило» в слове «килобайт» означает тысячу байт. В случае с километром она соответствует тысяче метров, а в примере с килограммом она равна тысяче грамм.

Продолжение следует…

Возникает вопрос: есть ли продолжение у таблицы байтов? В математике есть понятие бесконечности, которое обозначается как перевернутая восьмерка: ∞.

Понятно, что в таблице байтов можно и дальше добавлять нули, а точнее, степени к числу 10 таким образом: 10 27 , 10 30 , 10 33 и так до бесконечности. Но зачем это надо? В принципе, пока хватает терабайт и петабайт. В будущем, возможно, уже мало будет и йоттабайта.


Напоследок парочка примеров по устройствам, на которые можно записать терабайты и гигабайты информации.

Есть удобный «терабайтник» – внешний жесткий диск, который подключается через порт USB к компьютеру. На него можно записать терабайт информации. Особенно удобно для ноутбуков (где смена жесткого диска бывает проблематична) и для резервного копирования информации. Лучше заранее делать резервные копии информации, а не после того, как все пропало.

Флешки бывают 1 Гб, 2 Гб, 4 Гб, 8 Гб, 16 Гб, 32 Гб, 64 Гб и даже 1 терабайт.

от лат. ?nf?rm?tio - разъяснение, изложение). Одно из значений термина - сведения, сообщаемые различными способами: устными, письменными, техническими, изобразительными и т.д., а также процесс передачи этих сведений. К середине ХХ в. «информация» становится одним из центральных понятий кибернетики и приобретает общенаучное значение; появляется специальная отрасль знаний - информатика.

Отличное определение

Неполное определение ↓

Информация

лат. informatio - ознакомление, представление. 1) любые сведения, данные, сообщения, передаваемые посредством сигналов; 2) уменьшение неопределенности в результате передачи сведений, данных, сообщений - в этом качестве И. противопоставляется энтропии. До сер. 20 в. понятие И. относилось только к сведениям и сообщениям, передаваемым человеком с помощью знаковых средств, способность к передаче И. рассматривалась как отличит. характеристика человека - разумного вида, однако с развитием науки и техники понятие И. стало применяться и для характеристики процессов обмена сигналами в живой природе (сигнальное поведение у животных и растений, генетич. передача данных в клетках и т.д.), а также в среде автоматизированных средств. Интерес к изучению информ. процессов, к колич. и кач. оценке И., возникший в нач. 20 в., был обусловлен и развитием логико-математич., логико-семантич. и семиотич. исследований, привлекших внимание к проблемам представленности знаков и значений, и значит. увеличением объемов передаваемой И., и развитием техн. средств ее передачи (телеграф, телефон, радиосвязь, телевидение), происходившим в рамках модернизационных процессов. В пер. трети 20 в. исследования И. преследовали прежде всего цели уточнения процессов ее формализации (означения – см. Означение) и оптимизации условий ее передачи. Однако уже к сер. 20 в. появились первые теор. исследования, сформировавшие в дальнейшем ряд теорий И. - вероятностную, комбинаторную, алгоритмич. и др. Эти теории, разрабатывавшиеся средствами математики, позволили осуществить математич. моделирование процесса передачи И., выявить осн. элементы этого процесса (в классич. схеме, предложенной К. Шенноном, обмен И. включает шесть составляющих: источник - передатчик - канал передачи - приемник - адресат - источник помех), выявить принципы колич. оценки И. (пропускной способности) и степени ее искажения (помехоустойчивости). Разработка этих теорий привела к появлению информатики как науки, предмет к-рой - И. и способы ее передачи. Однако решающее воздействие на развитие исследований в области И. оказало появление автоматизир. средств обработки И. (ЭВМ) и кибернетики - науки о связи, управлении и информ. обработке. Развитие машинной обработки И. стимулировало исследования в области формализации и алгоритмизации (сведения к операциям с элементарными высказываниями) И. и появление развернутых теорий алгоритмического синтаксиса, а также множества языков алгоритмизации и программирования. Попытки алгоритмизации семантич. процессов - означения и понимания - хотя и были далеко не столь успешны, однако оказали значит. влияние на развитие англ. лингвистич. философии и лингвистич. семантики, а также трансформационной грамматики в русле поиска универсального языка записи семантич. характеристик. В кибернетике И. рассматривается в более узком понимании - не как любые сведения, а только как сведения, ведущие к уменьшению неопределенности (снижению количества возможных альтернативных вариантов) в ситуации общения, сведения, направленные на управление и согласование. В соответствии с таким подходом к И. в рамках общих теорий управления получили развитие исследования прагматич. аспектов И. - оценка И. с т.зр. ее актуальности (достаточная, избыточная, излишняя И.), ценности, полезности, адекватности и т.д. В рамках кибернетики стал возможен синтез математич. моделей и теорий И. с теориями социального взаимодействия и коммуникации, существенно обогативший научные представления о коммуникационных и трансляционных процессах в об-ве. На стыке информатики, кибернетики и антропологии получили также развитие нейроинформ. и нейролингвистич. исследования, рассматривавшие процессы передачи И. на уровне высшей нервной деятельности. Применительно к социокультурному материалу математич. модели И. претерпели существ. трансформацию. Было установлено, что на информ. процессы в человеч. сооб-ве помимо шести осн. элементов существенно влияют также барьеры и фильтры: внутренние (индивидуальные психич. особенности участников информ. обмена, их опыт и компетентность), и внешние (социальные и культурные нормы, ценности, коллективные представления), значительно трансформирующие, искажающие И., и при этом они не всегда носят рац. характер. Колич. оценки этих искажающих влияний (помех) совершенно недостаточно, поскольку индивидуальный характер и сложность природы этих влияний делают принципиально необходимым их содержат. кач. анализ и определение механизмов их воздействия на И. Информ. процессы в человеч. сооб-ве далеко не всегда можно интерпретировать как ведущие к снижению неопределенности ситуации, и неактуальная информация (шум) имеет здесь не меньшее значение, чем актуальная. В соответствии с этим, помимо актуальности для социально и культурно значимой И. важны адекватность, достоверность, полнота, новизна, убедительность, выразительность, воспринимаемость и т.д. Понимание того, что информ. процессы являются важной составляющей любой культурной общности (истор. и современной), и применение к их изучению методов математич. моделирования (частично осуществленное структурализмом и европ. социальной антропологией) существенно обогатило теоретико-методол. багаж социокультурных наук. Функциональный подход к И. получил дальнейшее развитие в теории коммуникации. В рамках семиотики (см. Семиотика) изучение И. осуществляется в основном в ее семантич. аспектах (И. как пространство смыслов и значений). В настоящее время изучение И. в социокультурных науках осуществляется по двум направлениям: 1) изучение информ. процессов (информ. культуры) разл. культурных общностей (гос-в, этносов, цивилизаций и т.д.); 2) исследования локальных информ. процессов в разл. видах деятельности (менеджмент, маркетинг, реклама, социальное участие, полит. деятельность и т.д.). Исследования такого рода, как правило, имеют прикладную направленность и наиболее широко привлекают достижения информатики и кибернетики. Такие исследования посвящены прежде всего совр. проблемам информ. обмена. Прогрессирующая активизация и глобализация информ. процессов (средства массовой информации, массовая культура, глобальные информ. сети и т.д.) в культуре на протяжении всего 20 в. определили признание исключит. важности информ. процессов для развития совр. об-ва и сделали И. предметом не только научного, но и философского рассмотрения. И. интерпретировалась в культурфилософии, как правило, в рамках общих представлений того или иного направления (для неотомизма характерно представление И. как трансцендентального феномена; для экзистенциализма и феноменологии - ориентация на ее субъективистскую трактовку; для филос. герменевтики (см. Герменевтика) - стремление обусловить информ. процессы культурным опытом, для постпозитивизма - акцент на некогнитивные аспекты И.). Совр. ситуация нередко характеризуется культур-философией как “информ. взрыв”, “информ. бум”, обработка И. рассматривается как осн. вид деятельности в формирующемся “постиндустриальном об-ве”, предпринимаются попытки ее филос. истолкования и предсказания возможных путей развития “информ. цивилизации”. Лит. : Шеннон К.Э. Работы по теории информации и кибернетики. М., 1963; Пирс Дж. Символы, сигналы, шумы. Закономерности и процессы передачи информации. М., 1967; Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. М., 1968; Гришкин И.И. Понятие информации. М., 1973; Афанасьев В.Г. Социальная информация и управление об-вом. М., 1975; Стратонович Р.Л. Теория информации. М., 1975; Дубровский Д.И. Информация, сознание, мозг. М., 1980; Страссман П.А. Информация в век электроники: Пробл. управления. М., 1987; Кин Дж. Средства массовой информации и демократия. М., 1994; Брой М. Информатика. Основополагающее введение. Ч. 1-3. М., 1996; Федотова Л.Н. Массовая информация: Стратегия производства и тактика потребления. М., 1996; Иванов А.М., Козлов В.И. Информация. Информатика. Компьютер. Самара,1996. А. Г. Шейкин. Культурология ХХ век. Энциклопедия. М.1996

В стремлении дать определение понятию И. ученые прошли за последние 50 лет эволюцию от формальных (преимущественно теоретико-математических) дефиниций того, что собой представляет и как может измеряться количество И., до новейших попыток построения универсальных концепций информационного общества, универсального метаязыка, всеобщей метатеории и т. п. Парадоксальность многих из этих концепций заключается в том, что само понятие И. в них не определяется, а принимается на интуитивном уровне. Отсюда понятен профессиональный интерес к осмыслению феномена И. среди философов.

Разработки в области теории И. содействовали сдвигам в методологии научного познания, которые нашли выражение в смещении акцентов от вещи к отношению, от поисков универсальной первоосновы бытия к признанию разнообразия в качестве базового принципа научного исследования. Именно эти категории философии - отношение и разнообразие - занимают сегодня центральное место в попытках определить природу информационных явлений.

Вместе с тем многочисленные исследования феномена И. обнаружили его связь с организацией, системностью, упорядоченностью, структурой, а также с функциональными состояниями и процессами в сложных системах управления. И тогда И. предстает как функциональное свойство процессов управления, неотделимое от последних, а теория И. - как раздел кибернетики.

Из научно-технических разработок по теории И. родились специализированные научные дисциплины. Это информатика (комбинация из слов "информация" и "автоматика") - область изучения научно-технической И., ориентирующаяся на автоматизированную обработку данных, массивов знаний производственно-технического и социального назначения с использованием вычислительной техники, средств связи и математико-программного обеспечения. Другая научная дисциплина - информология (наука об И.) - область изучения И. как фундаментального фактора бытия, закономерностей производства, передачи, получения, хранения и использования И.

Теория И. в узком смысле (математическая теория связи) - область изучения информационных процессов со стороны количества И., проходящей по каналам связи, запоминаемой и т. п.; в ней рассматриваются вопросы оптимального кодирования сообщений в форму сигнала, максимальной пропускной способности каналов связи и др., (вопрос о содержании сообщения (сигнала) обычно выносится за рамки этой теории).

Основные исторические этапы информационной эволюции общества обусловлены появлением различных носителей информации: письменности, книгопечатания, современной информационно-кибернетической (в частности, вычислительной) техники. В наше время понятие И. ассоциируется с компьютерами, рекламой, издательской деятельностью, телевидением, радио- и телеграфной связью, другими средствами массовой информации (СМИ). В науку это понятие введено в 1928 г. Р. Хартли (США) для обозначения меры количественного измерения сведений, распространяемых по техническим каналам связи (заметим, безотносительно к содержанию этих сведений). Последние, ввиду ограниченных возможностей фиксации и передачи устной речи, преобразуются источником И. сначала в форму языкового (знакового) сообщения, а затем передатчиком во вторичную, удобную для трансляции по техническим каналам связи форму сигнала, что предполагает операцию кодирования с последующим декодированием на стороне приемника. Тем самым получатель имеет на выходе приемника сообщение, которое при минимизации помех ("шума") представляет собой, с определенной степенью соответствия, копию сообщения на стороне источника. Заметим, что доведение И. до адресата (получателя), если эта И. не является ложной (дезинформацией), всегда приводит к уменьшению неопределенности в знаниях и действиях последнего. Хартли предложил логарифм при основании два для вычисления количества И. как меры неопределенности, устраняемой в результате получения И. у того, кто эту И. получает. Так возникла единица И. - бит, или "одно из двух": либо "да", либо "нет" по отношению к вопросу, фиксирующему неопределенность знаний или сведений получателя о чем-либо его интересующем. В 40-е гг. другой американский ученый К. Шеннон, специализировавшийся в вопросах пропускной способности каналов связи и кодирования сообщений, придал этой мере количества И. более универсальную форму: количество И. стало пониматься как величина энтропии, на которую уменьшается общая энтропия системы в результате получения этой системой И. Формула эта выражает энтропию через сумму целого ряда вероятностей, помноженных на их логарифмы, и относится только к энтропии (неопределенности) сообщения.

Иными словами, информативность сообщения обратно пропорциональна его очевидности, предсказуемости, вероятности: чем менее предсказуемо, неочевидно и маловероятно сообщение, тем больше И. оно несет для получателя. Совершенно очевидное (с вероятностью, равной 1) сообщение столь же пусто, сколь полное отсутствие такового (т. е. сообщения, вероятность которого заведомо равна 0). Оба они, согласно допущению Шеннона, неинформативны, не несут получателю никакой И. По ряду причин, относящихся к математике и связанных с удобствами формализации, энтропия сообщения описывается Шенноном как функция распределения случайных величин.

Проблема И. многоаспектна не только в общенаучном, но и в философском смысле. В онтологическом и мировоззренческом аспектах предпринимаются попытки раскрыть соотношение И. с веществом и энергией, ее природу и статус в структуре бытия; в гносеологическом аспекте - соотнести И. с содержанием и формой знания, с образами, знаками, моделями и т. п.; в логико-методологическом аспекте - выявить количественно-математические, измеримые стороны информационных процессов в математической теории связи, моделях массовых коммуникаций, кибернетике.

В 60 - 80-е гг. многие результаты, полученные в исследованиях предыдущего двадцатилетия, были эксплицированы в связи с исследованиями кибернетических моделей машинного перевода с одного языка на другой, теории игр и принятия решений, распознавания образов. Наряду с дальнейшей разработкой статистической (синтаксической) концепции И. появились семантические и прагматические концепции. Стало ясно, что работы Фишера, Найквиста, Хартли и Шеннона, будучи попыткой количественной экспликации качественного понятия И. как сведений, сообщений, не дают ответа на вопрос, о количестве какого качества идет речь. Интерпретация И. в этих работах носит формальный, абстрактно-математический характер. Исходным принципом создания сообщения служит принцип последовательного выбора его знак за знаком, буква за буквой из бесконечного резервуара готовых сообщений (ансамбля), и создание индивидуального сообщения есть его статистический выбор из ансамбля. Сообщения между собой статистически однородны (свойство эргодичности), поэтому математическую теорию связи интересуют индивидуальные различия сообщений, равно как и количество И., содержащейся в индивидуальном сообщении. Определимо лишь среднее количество И., приходящейся на одно сообщение в случае его выбора. Но И. выбора сообщения не есть И.. самого сообщения (Е. К. Войшвилло). Индивидуальность события не должна исчезать в однородности статистического ансамбля. Более того, А. Н. Колмогоровым и его учениками было показано, что статистическое понятие И. выражает не абсолютное ее количество, а дополнительную И., дополнение к имеющемуся у получателя информационному содержанию.

Этим был дан толчок, во-первых, разработке т. н. тезаурусной модели и, как следствие, семантической и прагматической концепций И., во-вторых, уточнению взаимосвязи между И. и разнообразием.

В 80-е и особенно в 90-е гг. обозначилась тенденция заметного размежевания специалистов в области теории И. на пессимистов и оптимистов, критиков и апологетов. Из области семантики и математических проблем теории связи дискуссии переместились в социально-этическую и политическую сферы проблем информационного общества. Объективной основой этих изменений стали громадные преимущества, которые дает развитие информационной инфраструктуры обладающим ею государствам и регионам, организациям и физическим лицам: возможность сжатой во времени переработки больших массивов И., практически мгновенной коммуникативной связи в пределах земного шара, проектирования сложных систем и управления ими и др. В ряде работ термин "информационное общество" символизирует по существу новую социальную парадигму (О. Тоффлер), исторически новый и особый тип цивилизации, идущей на смену сельскохозяйственной и индустриальной. Реальные преимущества, в возрастающей степени получаемые государствами и регионами (США, Европа, Япония) с развитыми И. технологиями и компьютерными сетями, приводят к изменению характера экономических, политических и социальных отношений, семьи, быта, досуга, образа жизни, переворачивают традиционные представления о ценности сельскохозяйственного и индустриального производства. И одновременно информатизация всех сфер жизнедеятельности современного человека, с т. зр. ее пессимистически настроенных критиков, сопровождается дегуманизацией, порождает новую и неизвестную предыдущим эпохам виртуальную реальность существования в иллюзорном мире. С социально-психологической т. зр., информатизация разрушает привычные природные ритмы и циклы жизнедеятельности людей; с нравственно-этической - вытесняет ценность и привлекательность живого общения, сопереживания, понимания; с политической - резко усиливает возможности манипулирования массовым и индивидуальным сознанием, влияния "четвертой власти" - СМИ, изменяет потенциал властных элит, в т. ч. посредством перемещения полномочий и возможностей последних из внутригосударственной сферы в область иерархии межгосударственных отношений.

С социально-исторической т. зр., негативные проявления информатизации могут быть обозначены как апофеоз рациональности, доведение европейского классического типа рациональности до логически завершенной формы информационного господства в масштабах планеты. В современной типологии исследований И. среди "оптимистов" заметна тенденция разработки на основе теории И. всеобщей метатеории и всеобщего информационного метаязыка для научных и вненаучных областей знания. Известный российский исследователь И. И. Юзвишин, разрабатывая новую обобщенную науку - информациологию (1993), предлагает концепции И. кода человека и Вселенной, информационные подходы к сохранению здоровья и увеличению долголетия, построению нового мирового сообщества и др. Цель будущего видится в создании единого мирового распределенного информационно-сотового сообщества новой информационной цивилизации, а в гносеологическом аспекте - в революционном прорыве посредством И. в трансцендентные миры.

ИНФОРМАЦИЯ, ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекция 2. ИНФОРМАЦИЯ

1. Определение понятия информация

Понятие «информация» – первичное и неопределяемое понятие (как, например «точка» в геометрии, «множество» в математике).

Первоначально смысл слова «информация» трактовался как нечто присущее только человеческому сознанию и общению – знания, сведения, известия. Затем смысл этого слова начал расширяться и обобщаться. Так, одним из всеобщих свойств материи (наряду с движением, развитием, пространством, временем и др.) было признано отражение, заключающееся в способности адекватно отображать одним реальным объектом другие реальные объекты, а сам факт отражения одного объекта в другом и означает присутствие в нём информации об отражаемом объекте. Если состояния одного объекта находятся в соответствии с состояниями другого объекта (например, соответствие между положением стрелки вольтметра и напряжением на его клеммах или соответствие между нашим ощущением и реальностью), то один объект отражает другой, т. е. содержит информацию о другом. Высшей, специфической формой отражения является сознание человека.

Особенностью понятия «информация» является его универсальность – оно используется во всех без исключения сферах человеческой деятельности: в философии, естественных и гуманитарных науках, в биологии, медицине, в психологии человека и животных, в социологии, искусстве, в технике и экономике, а также в повседневной жизни.

Вплоть до начала ХХ века слово «информация» не встречалось ни в одном периодическом издании, ни в одном толковом словаре. В России оно появляется лишь в «Толковом словаре русского языка» под редакцией Н. Д. Ушакова, изданном в 1935, и определяется как действие по глаголу «информировать», как осведомление о чём-либо.

В обычном разговорном языке слово «информация» появилось гораздо раньше. Оно пришло из латинского, имело хождение в основном в журналистских кругах и означало процесс информирования о важнейших событиях (войны, коронации, географические открытия и т. п.) в жизни общества. В этом же значении во времена Петра I оно пришло в русский язык (в основном – в официальный).

Широко в разговорном языке это слово появилось в сороковых годах 20-го века одновременно с перенесением его основного значения с глагольной формы (процесса информирования) на предметную, на содержание передаваемых при таком информировании сведений. В это же время оно всё чаще и чаще появляется в научных публикациях и технических текстах, приобретая статус научного термина, а позже - общенаучной категории. Такая его трансформация связана с социальным развитием и вызванным им техническим прогрессом, который, в свою очередь, это развитие ускорил. Человеческое сообщество, наконец, осознало, что его развитие – это вовлечение в орбиту общественных (в основном – производственных) отношений всё более масштабных технических комплексов, построение и использование которых требует не только огромных материальных и энергетических затрат, но и всё возрастающих объёмов знаний.

Именно синонимом слова «знания» стало слово «информация» в формирующейся науке об информации. Тогда информатика сводилась к инвентаризации, структурированию и упорядочению достижений науки и техники, к созданию условий своевременного о них информирования (в форме библиографий, каталогов, библиотечных картотек, реферативных журналов, справочников и т.п.) заинтересованных в этом социальных субъектов, что обеспечивало быстрый поиск нужных знаний, их доступность в целях эффективного использования в личных и общественных интересах.

Впервые понятие «информация» как научный термин использовал статистик биолог Фриш. Термин информация приводится также в книге Н.Винера «Кибернетика», однако лишь в узком смысле – как «количество информации», причём не любой информации, а кодированной. В настоящее время термин информация используется в быту, на производстве, в науке, образовании, технической литературе и др. При этом, смысл термина «информация» столь широк, что приходит в противоречие с контекстным содержанием. Предпринимались попытки дать фундаментальное, универсальное толкование этого термина, отображающее его мировоззренческий, философский смысл наряду с такими философскими категориями как вещество и энергия. И если два последних понятия отображают материальный мир, то в противовес этому термин «информация» связывается с идеальными, нематериальными субстанциями. Информация – это содержание сообщения, сигнала, памяти, а также сведения, содержащиеся в сообщении, сигнале или памяти.

Хотя многие полагают, что информация наряду с материей и энергией является первичным понятием мира и не может быть определена, существует множество определения термина "информация".

Энциклопедия Википедия выдаёт по этому поводу следующее:
Информация (от лат. informatio):
– осведомление, разъяснение, изложение);
– сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления;
– абстрактное понятие, имеющее множество значений, в зависимости от контекста.

Толковый словарь русского языка Ожегова приводит два определения слова «информация»:
Информация – сведения об окружающем мире и протекающих в нём процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.
(А животные-птицы, рыбы-насекомые, каким специальным устройством воспринимают информацию? !)
Информация – сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего-нибудь. (Научно-техническая и газетная информации, средства массовой информации – печать, радио, телевидение, кино).
(А космические объекты (звёзды, галактики, кометы) тоже обмениваются информацией через средства массовой коммуникации?! А информация, циркулирующая в муравейнике, отражается в местных газетах?! )

Информация – внесённое взаимодействием в структуру одной (отображающей) материальной системы чуждое ей содержание, которое выглядит искажениями её нормальной структуры и характеризует совсем другую (отображаемую) материальную систему.

Информация – результат взаимодействия материальных систем. Она объективно существует в любой материальной системе в форме чуждых для сущности этой системы её структурных особенностей. Содержанием этой информации являются особенности других материальных систем – систем, которые при взаимодействии с первой, её структуру исказили сообразно этим своим особенностями.

Согласно экономическому словарю:
Информация (informatio - осведомлять) – 1) любое сообщение о чём-либо; 2) сведения, данные, значения экономических показателей, являющиеся объектами хранения, обработки и передачи и используемые в процессе анализа и выработки экономических решений в управлении; 3) один из видов ресурсов, используемых в экономических процессах, получение которого требует затрат времени и других видов ресурсов, в связи с чем эти затраты следует включать в издержки производства и обращения; 4) одна из трёх фундаментальных субстанций (вещество, энергия, информация), составляющих сущность мироздания и охватывающих любой продукт мыслительной деятельности, прежде всего – знания, образы.

Согласно официальным источникам

По российскому ГОСТу 7.0-99:
Информация – сведения, воспринимаемые человеком и/или специальными устройствами как отражение фактов материального или духовного мира в процессе коммуникации.

По российскому федеральному закону от 27 июля 2006 года № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» (Статья 2):
Информация - сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления.

Главный научный центр СССР в области научной информации – ВИНИТИ в своё время дал такое определение:
Информация – объективное содержание связи между взаимодействующими материальными объектами, проявляющееся в изменении состояний этих объектов.
(Наконец, человек исчез из определения информации ).

Разные энциклопедии и словари дают разные определения информации.
Информация – продукт взаимодействия данных и методов, рассмотренный в контексте этого взаимодействия.
Информация – одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний и т.п.
Информация – сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом (с помощью условных сигналов, технических средств и т. д.); понятие, включающее 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.
Информация : 1. Сообщение о положении дел где-либо, о состоянии чего-либо. 2. Сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами. Обмен такими сведениями между людьми и специальными устройствами. Обмен сигналами в животном и растительном мире. 3. То же, что: информирование.
Информация – 1) Сообщение о некотором положении дел, передаваемое людьми. 2) Величина уменьшаемой неопределенности в результате получения сообщения. 3) Управленческие сигналы в единстве их синтаксические, семантические и прагматические характеристики. 4) Мера разнообразия в объектах и процессах и т. д.

Понятие «информация» используется в различных науках, при этом в каждой науке термин «информация» связан с различными системами понятий.

Информация в биологии: Биология изучает живую природу и понятие «информация» связывается с целесообразным поведением живых организмов. В живых организмах информация передаётся и хранится с помощью объектов различной физической природы (состояние ДНК), которые рассматриваются как знаки биологических алфавитов. Генетическая информация передается по наследству и хранится во всех клетках живых организмов.

Философский подход: Информация – взаимодействие, отражение, познание.

Кибернетический подход : Информация – характеристики управляющего сигнала, передаваемого по линии связи. Это та часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер). В теории управления в качестве информации рассматриваются те сообщения, которые система получает из внешнего мира в процессе приспособления. Информация уменьшает общую неопределённость и информационную энтропию; она доступна измерению как мера устранения неопределенности в системе.

Юридический подход : Информация – один из видов объектов гражданских прав, предусмотренных ст.128 ГК РФ. В самом Гражданском кодексе нет определения понятия информации и предусмотрена защита только для более узкого объекта данного вида - служебной и коммерческой тайны. В соответствии с федеральным законом «Об информации, информатизации и защите информации» от 20.02.1995. Информация представляет собой сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах, независимо от формы их представления.

Известны следующие подходы к определению информации:
– традиционный (обыденный): Информация – сведения, знания, сообщения о положении дел, которые человек воспринимает из окружающего мира с помощью органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания) . Здесь информация – сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления.
– вероятностный: Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости и неполноты знаний .
– для человека: Информация – это знания, которые он получает из различных источников с помощью органов чувств .

В обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п. "информировать " в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше ".

В технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов. Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объём сообщения.

Приведём набор разных определений информации:
Информация – это не вещество и не энергия, это информация (Н.Винер)
Информация – обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств (Н.Винер)
Информация – мера организованности системы, точно также энтропия системы есть мера дезорганизованности системы. (Н. Винер)
Информация – снятая неопределённость наших знаний о чём-то (К. Шеннон)
Информация – мера изменения во времени и пространстве структурного разнообразия систем (К.Шеннон);
Информация – мера изменения во времени и пространстве структурного разнообразия систем (Эшби).
Информация – знания, переданные кем-то другим или приобретенные путём собственного исследования или изучения;
Информация – сведения, содержащиеся в данном сообщении и рассматриваемые как объект передачи, хранения и обработки; сведения, известия, в научно-технических приложениях – то, что имеет на себе сигнал
Информация – нематериальная составляющая материального мира.
Информация – мера сокращения неизвестности;
Информация – мера упорядоченности материи;
Информация – сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний (Н.В. Макарова);
Информация – отрицание энтропии (Леон Бриллюэн);
Информация – мера сложности структур (Моль);
Информация – отраженное разнообразие (Урсул);
Информация – связи, установленные между воздействием и реакцией на него;
Информация – содержание процесса отражения (Тузов);
Информация – вероятность выбора (Яглом); Информация – то, что изменяет нас (Грегори Бэйтсон);
Информация – суть представления факта (или послания) для получателя (Хорнунг);
Информация - связи, установленные между воздействием и реакцией на него (Дёмин А.И.);
Информация – семантическое отражение бытия в языковой (знаковой) форме, создаваемое и актуализируемое в коммуникациях в виде сообщения, понимаемого в контексте определённой социокультуры. Высшей формой информации является знание – организованная и имеющая ценность информация.
Информация – мера определенности, которую живые объекты или их части вносят во взаимодействия живых объектов, их частей, элементов внешней среды в процессе синтеза живых объектов.
Информация – вербальная конвенциональная категория коллективного знания людей, определяющая определенное свойство взаимодействия явлений природы, определяемых человеком, при котором участники взаимодействия существуют в обстоятельствах определяющих взаимодействие, представленных свидетелями взаимодействия, способных определять причину и следствие взаимодействия и отсюда наделять участников взаимодействия характеристикой источника или приёмника информации (Дёмин А.И.).
Информация – степень изменения знаний субъекта, т.е. известной ему структурированной совокупности сведений, выражаемых через его внутреннюю структуру (С. Расторгуев).
Информация – универсальное свойство материи, представляющее собой распространение в пространстве и времени содержания объектов (явлений) действительности посредством объективно существующих носителей различной природы (И. М. Левкин).
Информация – данные, организованные таким образом, что имеют смысл для имеющего с ними дело человека».
Информация – 1) сведения, сообщение о чем-либо, передаваемое людьми; 2) уменьшаемая, снижаемая неопределенность в результате полученных сведений; 3) передача, отражение разнообразия;
Информация – сведения, воспринимаемые человеком и/или специальными устройствами как отражение фактов материального или духовного мира;
Информация – это понимание (смысл, представление, интерпретация), возникающее в аппарате мышления человека после получения им данных, взаимоувязанное с предшествующими знаниями и понятиями.
Информация – содержание сообщения или сигнала, сведения, рассматриваемые в процессе их передачи или восприятия; одна из исходных общенаучных категорий, отражающая структуру материи и способы её познания, несводимая к другим, более простым понятиям.
Информация – 1) что-то сказанное, новости; знание, полученное любым способом; 2) в информационной теории и теории компьютеров: это точная мера информации, измеренная в битах и охватывающая диапазон от нуля (это когда все известно заранее) и до какого-то максимального значения, когда ничего заранее о содержании сообщения не известно; 3) любые данные, хранящиеся в компьютере»;
Информация – данные или массив данных, упорядоченные определённым образом, вносящие изменения в принимающую систему, и изменяющие её состояние или поведение. Передаётся через носитель. Имеет свойство полного исчезновения.
Информация – всякое сообщение или передача сведений о чем-либо, что заранее не было известно.

Информация означает порядок, коммуникация есть создание порядка из беспорядка или, по крайней мере, увеличение степени той упорядоченности, которая существовала до получения сообщения.

Среди философов популярны дефиниции, содержащие термин «отражение»:
Информация – разнообразие, которое один объект содержит о другом, это взаимное, относительное разнообразие; разнообразие, которое отражающий объект содержит об отраженном;
Информация – отражение в сознании людей объективных причинно-следственных связей в окружающем нас реальном мире;
Информация – содержание процессов отражения; информация не тождественна отражению, а его инвариантная часть, поддающаяся определению, объективированию, передаче.
Информация – философская категория, рассматриваемая наряду с пространством, временем, и материей; информация – сообщение, т.е. форма связи между источником, передающим сообщение и приемником, его принимающим.

Особое место в коллекции определений занимают утверждения о том, что информация – это алгоритм:
Информация – план строения клетки и, следовательно, всего организма. Информация – «инструкция» к самоорганизации в процессе эволюции биологических структур.
Информация – некий алгоритм, т.е. совокупность приёмов, правил, сведений, необходимых для построения оператора. Под словом «оператор» здесь понимается некое стороннее воздействие на систему, изменяющее спонтанный ход событий.

Большое число определений понятия «информация» означает, что общепринятого определения нет. Более того, нет даже чёткого понимания сути этого явления, хотя потребность в нем уже назрела. Сейчас область применимости информационного подхода существенно расширилась. Понятие «информация» используется при исследовании практически всех процессов самоорганизации (в частности биологической эволюции). При этом актуальным становится вопрос о возникновении информации и эволюции её ценности. Здесь без определения понятий уже не обойтись. Выбор определения зависит от аппарата исследования, иными словами, определение должно быть конструктивным, то есть пригодным для использования в рамках аппарата. Тогда
Информация – случайный и запомненный выбор одного варианта из нескольких возможных и равноправных.
Здесь слово «случайный» выделено, поскольку оно относится к способу выбора и потому сужает область применимости определения. Вообще говоря, выбор может быть и не случайным, тогда говорят о рецепции информации. Случайный выбор соответствует генерации (т.е. спонтанному возникновению) информации. Слово «запомненный» относится к фиксации информации. Выбор может и не запоминаться (забыться). Такой выбор называется микроинформацией. Запомненный выбор (в отличие от незапоминаемого) называется макроинформацией. Во всех информационных процессах используется макроинформация (запоминаемая). Микроинформация используется в физических спекуляциях по поводу «демона Максвелла». Слова «возможных и равноправных» означают, что варианты выбора принадлежат одному множеству и различия между ними не велики. В идеале варианты могут быть полностью равноправны и равновероятны, но могут и отличаться. Тогда слово «равноправные» означает, что априорные вероятности различных выборов – величины одного порядка.

С учётом сказанного примем определение информации в виде:

Информация – запомненный выбор одного варианта из нескольких возможных и равноправных.

Это определение позволяет понять такие тонкие явления как возникновение жизни и механизмы мышления, т.е. построить мост между естественными науками и гуманитарными. Это определение допускает введение меры – количества информации.

Из всего множества определений и толкований термина «информация», можно выделить четыре, вокруг которых объединяются почти все остальные.
1) Информация – отраженное многообразие.
2) Информация – то, что образуется в аппарате мышления у человека. Это субъективное понятие синонимичное понятию «знание», «значение», «смысл».
3) Информация – то, что передается в естественных и искусственных системах и является формой, средством передачи информации, т. е. является средством передачи знания, значения, смысла. В этом случае синонимом термина «информация» является термин «данные».
4) Информация – интегрированное понятие, рассматриваемое в системах объект познающий – объект познаваемый, объект управляющий – объект управляемый, объект обучающий - объект обучаемый, то в значении смысл, если речь идёт о смысле познания, управления, обучения, то в значении данные, если речь идёт о средствах передачи этого смысла.

Некоторые учёные отказывают существованию информации, как в мире физической реальности, и так и в мире личностной психологии, но признают её наличие в мире общественного знания, где бытуют художественные образы и научные знания, мифы о прошлом и мечты о будущем.

Существуют шесть основных философских концепций, которые занимаются изучением информации, как научного понятия. Они утверждают:
1. Информация не существует. Она – призрак, ошибочное представление науки, то, чего никто никогда не видел, не ощущал и не фиксировал с помощью какой-либо аппаратуры.
2. Информация существует, но не в нашем физическом мире. Эта доктрина объясняет природу телепатии, вспышек, привидений и т.п. интересных явлений.
3. Существует чистая информация без какой-либо формы разновидности.
4. Информация имеет материальную природу, которая сама по себе очень информативна.
5. Информация первична, а материя – вторична. Информация – основа Мира. Информацион – главный элемент во Вселенной, дающий жизнь субстанции, порождающий вещество, энергию, пространство, время и т.д. Весь мир состоит из информации. В перспективе усвоение информации обеспечит возможность избежать препятствий на верхних границах величин, таких как скорость света, абсолютный нуль, преодоление временных отрезков за мгновения, сила гравитации и т.д. Станет возможным повернуть информационные машины в будущее или в прошлое из нашего физического мира, преодолевать пространство с любой скоростью.
6. Информация – субъективная реальность. В объективном мире существуют разнообразные свойства и отношения между субстанцией и энергией. Часть их воспринимается нашими органами чувств, распознается, и субъективно воспринимается как информация. Информация реально существует только в представлении субъекта, потому что это – субъективная реальность. Понятно, почему одно и то же сообщение воспринимается различными субъектами по-разному или не воспринимается ими вовсе.

Итак, философия определения понятия информация отличается чрезвычайной противоречивостью. На одном полюсе – безграничный панинформизм, т.е. утверждение, что весь мир и все его свойства созданы из информации. На другом – отрицание существования информации как действительности, т.е. информация – субъективная реальность. Между ними – признание информации третьим атрибутом материи, равнозначным веществу и энергии; утверждение о независимости информации от какого бы то ни было материального носителя; трактовка её как структуры с необычными для физического мира свойствами; признание в одном случае первичности информации и вторичности материи, а в другом – материальность информации и т.д.

В данном курсе лекции мы будем рассматривать три информации:

Физическая информация : третий компонент материального мира (наряду с веществом и энергией), управляющий порядком и хаосом в микромире, в космосе, в термодинамике, статистической физике, биосистемах и т. п. Она не предусматривает участие какого-либо Разума в своём осмыслении, в том числе – человеческого. Не было человека на Земле, информация была, не будет его – информация продолжит своё существование. Физическая информация распадается на два подвида: термодинамическую и статистическую. Именно на примере физической информации мы попытаемся установить связь между информацией и энтропией (информация, как отрицательная энтропия).

Смысловая (семантическая) информация – информация, которую воспринимает человек (и которая, к примеру, передаётся средствами массовой информации). Здесь уже человеческий разум (совместно с его глупостью) развернётся во всей красе. Это то, что можно осмыслить, оценить, купить-продать-подарить, накапливать, хранить, охранять, терять; она способна исчезать и появляться, может быть полезной и вредной, истинной и ложной, переходя в дезинформацию. Мы рассмотрим методы её поиска в Интернете, способы создания банка данных и банка знаний.

Техническая информация (она же кибернетическая или компьютерная) – информация, передаваемая азбукой Морзе, по радио- или телеканалу, информация в компьютерах и прочих технических машинах. Мы рассмотрим вопросы передачи информации по линии связи, вопросы кодирования-декодирования информации, и способы переработки информации компьютерами. А истинна эта информация или ложна, ценна или бесполезна, нас интересовать не будет. Не важно материальна она или нет. Важно сколько раз я должен ударить по телеграфному ключу, чтобы передать азбукой Морзе сообщение жене о полярной зимовке, и насколько разнообразен этот текст (можно вспотеть, сутками передавая одну букву, но информации в этом будет мало). Не менее важно и то, как текст исказится молниями и прочими помехами коротковолновой связи.

Проблемы передачи информации разделяются на три уровня: синтактический (рассматриваются внутренние свойства сообщений), семантический (анализируется смысловое содержание сообщения, его отношение к источнику информации) и прагматический (рассматривается потребительское содержание сообщения, его отношение к получателю).

На синтактическом уровне имеют место чисто технические проблемы совершенствования методов передачи сигналов; проблемы доставки получателю сообщений; полная абстракция от смыслового содержания сообщений и их целевого предназначения. Учитывают: тип носителя; способ представления информации; скорость передачи и обработки; размеры кодов представления информации.

На семантическом уровне проблемы связаны с формализацией и учётом смысла передаваемой информации; подобные проблемы чрезвычайно сложны, т. к. смысловое содержание информации больше зависит от получателя, чем от семантики сообщения, представленного на каком-либо языке; анализируются сведения, которые отражает информация; выявляется смысл информации и содержание информации; осуществляется обобщение.

На прагматическом уровне проблемы возникают при определении ценности и полезности информации для потребителя; здесь важны последствия от получения и использования данной информации потребителем.

В данном курсе лекций для нас будут существовать три различных сущности, по недоразумению названные одним именем - информацией. В конце курса мы попытаемся их объединить.