Вопрос №1

Кибернетика — наука об общих закономерностях процессов управления в системах любой природы. Предметом кибернетики являются информационные процессы, описывающие поведение этих систем с целью создания принципов, методов и технических средств эффективных для управления такими системами. Основные особенности кибернетики как самостоятельной научной области состоят в следующем:

1. Кибернетика способствовала тому, что классическое представление о мире, состоящем из материи и энергии, уступило место представлению о мире, состоящем из трех составляющих: материи, энергии и информации, ибо без информации немыслимы организованные системы.

2. Кибернетика рассматривает управляемые системы не в статике, а в динамике, то есть в их движении, развитии, при этом в тесной связи с другими (внешними) системами. Это позволяет вскрывать закономерности и устанавливать факты, которые иначе оказались бы не выявленными.

3. Как бы детально и строго не старались изучать поведение сложной системы, никогда нельзя учесть полное множество всех факторов, прямо или косвенно влияющих на ее поведение. Поэтому всегда следует вводить различные ограничения, считаться с неизбежностью наличия некоторых случайных факторов, являющихся результатом действия этих неучтенных процессов, явлений и связей.

4. Кибернетика очень широко практикует именно вероятностные методы исследования, позволяющие хотя и не определенно, а в вероятностном аспекте, но строго и четко предсказать поведение сложных систем.

В кибернетике часто применяется метод исследования систем с использованием «черного ящика». Под «черным ящиком» понимается система, в которой исследователю доступна лишь входная и выходная информация этой системы, а внутреннее устройство неизвестно.

Вопрос №2

Информация — важнейший ресурс управления. С позиций кибернетики, управление – это процесс целенаправленной переработки информации. Информация является как предметом труда, так и продуктом труда в системе управлении. Слово информация (латинское informatio) означает разъяснение, осведомление, изложение. Под информацией понимаются все те сведения, которые уменьшают степень неопределенности нашего знания о конкретном объекте. С позиции материалистической философии информация есть отражение реального мира; это сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте. Можно предложить более лаконичное определение информации:

Информация — это сведения, изменяющие наши знания и понимание окружающего мира.

Экономическая информация

Одной из важнейших разновидностей информации является информация экономическая; ее отличительная черта — связь с процессами управления коллективами людей, организацией. Экономическая информация сопровождает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг, значительная часть ее связана с общественным производством. Экономическая информация — совокупность сведений, возникающих в процессе производственно-хозяйственной, коммерческой и финансовой деятельности и используемых для осуществления функций организационно-экономического управления этой деятельностью. Для экономической информации характерны:

• большой объем;

• многократное повторение циклов получения и обработки;

• временной регламент процедур обработки информации;

• значительный удельный вес телекоммуникационных процедур и логических операций преобразования информации;

• сравнительно несложные расчеты для большинства видов информации.

Экономические показатели:

• Уровень экономического роста

• Цены и инфляция

• Процентные ставки

• Безработица

• Строительство и продажа жилья

• Розничная торговля и продажа новых автомобилей

• Рынок ценных бумаг

Вопрос №3

Синтаксические меры информации

Объем данных в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) принятого алфавита в этом сообщении. Часто информация кодируется числовыми кодами в той или иной системе счисления. Естественно, что одно и то же количество разрядов в разных системах счисления способно передать разное число состояний отображаемого объекта. Действительно, N = mⁿ, где N— число всевозможных отображаемых состояний; m— основание системы счисления (разнообразие символов, применяемых в алфавите); n— число разрядов (символов) в сообщении. В различных системах счисления один разряд имеет различный вес, и соответственно, меняется единица измерения данных. Так, в двоичной системе счисления единицей измерения служит бит (binary digit, двоичный разряд), в десятичной системе счисления — дит (десятичный разряд).

Примечание

Сообщение, представленное в двоичной системе как 10111011, имеет объем данных Vд=8 бит; Сообщение 275903, представленное в десятичной системе имеет объем данных Vд=6 дит. Объем данных в сообщении не зависит от свойств получателя. Для всех получателей он имеет одинаковую величину.

В современных компьютерах наряду с минимальной единицей данных — битом, широко используется укрупненная единица измерения байт, равная 8 бит.

Для определения количества информации Клод Шеннон использовал понятие информационной неопределенности состояния (информационной энтропии) системы. Действительно, получение информации связано с изменением степени неосведомленности получателя о состоянии системы. До получения информации получатель мог иметь некоторые предварительные (априорные) сведения о системе ; мера неосведомленности о системе — Н() и является для него мерой неопределенности состояния системы. После получения некоторого сообщения  получатель приобрел дополнительную информацию I_(), уменьшившую его априорную неосведомленность так, что апостериорная (после получения сообщения ) неопределенность состояния системы стала Н(/). Тогда, количество информации I_() о системе , полученное в сообщении , будет определено как: I_() = Н() – Н(/).

Количество информации измеряется через изменение (уменьшение) неопределенности состояния системы. Если конечная неопределенность Н(/) обратится в нуль, то первоначальное неполное знание заменится полным знанием и количество информации станет равно: I_() = Н(). Иными словами, энтропия системы Н() может рассматриваться как мера недостающей информации. Энтропия системы Н(), имеющей N возможных состояний, согласно формуле Шеннона равна:

где P_i — вероятность того, что система находится в i-м состоянии.

Для случая, когда все состояния системы равновероятны, то есть P_i =1/N, энтропия системы:

Рассмотрим пример. По каналу связи передается n-разрядное сообщение, использующее m различных символов. Количество всевозможных кодовых комбинаций будет N = mⁿ. При равновероятном появлении любой кодовой комбинации количество информации в правильном сообщении — формула Хартли:

Если в качестве основания логарифма принять m, то I=n. В данном случае количество информации (при условии полного априорного незнания получателем содержания сообщения) будет равно объему данных I=V_д.

Наиболее часто используются двоичные и десятичные логарифмы. Единицами измерения в этих случаях будут соответственно бит и дит.

Для неравновероятных состояний системы всегда:

I <V_д,

Примечание

Меру Шеннона нельзя считать чисто синтаксической мерой, поскольку эта мера зависит от свойств получателя (от вероятностей P_i, значения которых у разных получателей могут быть различными). Более правильно считать меру Шеннона полусемантической мерой количества информации.

Степень информативности сообщения Y определяется отношением количества информации к объему данных, то есть Y = I/V_д, причем 0<Y<1 (Y характеризует лаконичность сообщения). С увеличением Y уменьшаются объемы работы по преобразованию информации (данных) в системе. Для повышения информативности сообщений разрабатываются специальные методы оптимального кодирования информации.

Вопрос №4