Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
60
Добавлен:
26.05.2014
Размер:
138.75 Кб
Скачать

щих объемах на семантическом (т. е. смысловом) уровне, а в последнее время — и на уровне прагма­тическом, т.е, применительно к тем задачам, для решения которых используется информация. На это обстоятельство обращалось внимание в упо­минавшемся выше словаре [2, с* 238], изданном более 10 лет назад, где сказано буквально следую­щее: "Ограниченность ИТ (информационной тео­рии.- В. Г.) состоит в том, что она изучает лишь количественную сторону информации без учета ее семантического содержания и ценности для получателя. Современные требования к анализу информационных потоков приводят к необходи­мости фундаментальных дополнений канониче­ской ИТ, перехода к содержательному анализу информационных процессов."

Для нынешнего времени необходимость ука­занного выше дополнения канонической (класси­ческой) теории информации является абсолютно необходимым требованием, без удовлетворения которого не могут быть эффективно решены кар­динальные задачи развития современного обще­ства. Остановимся на этом тезисе несколько де­тальней.

Для обобщенной характеристики современно­го общества используют два эпитета: постиндуст­риальное и информационное. Первый эпитет оп­ределяет место нашего общества в общей последо­вательности звеньев цепи характеров устройства общества с точки зрения решаемых им главных задач, второй - основное содержание главных за­дач.

Характеристика современного общества как постиндустриального означает его место в на­званной выше цепи после индустриального. Это должно быть истолковано таким образом, что главная задача индустриального общества в ос­новном решена, причем по мере ее решения воз­никли какие-то противоречия, тормозящие даль­нейшее поступательное развитие. Разрешение этих противоречий сопряжено с решением ка­кой-то новой задачи, принципиально отличаю­щейся от главной задачи индустриального общест­во, что и предопределило выделение современно­го общества в самостоятельную категорию - пост­индустриальное. Характеристика общества как информационного означает, что главная задача постиндустриального общества носит информа­ционный характер.

Представляется, что заявленные в предыду­щем абзаце утверждения расшифровываются следующим образом.

Главная задача индустриального общества за­ключалась в возможно более полном переводе ма­териального производства на поточно-индустри­альные принципы и методы. Материальное про­изводство сопряжено с переработкой вещества и энергии; они и составляли основные ресурсы ин­дустриального общества.

Поточно-индустриальное производство опре­деляется [1, с. 1047)] как "...прогрессивный ме­тод организации производства, характеризую­щийся расчленением производственного процесса на отдельные, относительно короткие опера­ции, выполняемые на специально оборудован­ных, последовательно расположенных рабочих местах - поточных линиях." Таким образом, ос­новными признаками поточно-индустриального производства выступают следующие три: 1) пол­ная и однозначная структуризация производст­венного процесса; 2) целенаправленное оборудо­вание мест (участников) осуществления произ­водственных процессов; 3) организация совокуп­ности рабочих мест (участков) в логически строй­ную поточную линию.

По мере роста масштабов индустриализации возникло и становилось все более ощутимым (значимым) противоречие между характером производства (которое удовлетворяло и удовлетворяет перечисленным выше признакам) и харак­тером управления этим производством (которое в значительной мере зависит от искусства управля­ющих).

Основным (если не единственным) путем пре­одоления названного выше противоречия являет­ся перевод процессов управления на принципы и методы поточно-индустриального производства в соответствии с приведенными принципами. Осу­ществление такого перевода и составляет глав­ную задачу постиндустриального общества.

Поскольку в соответствии со вторым зако­ном кибернетики, всякое управление есть ин­формационный процесс, то центральная проб­лема решения главной задачи постиндустри­ального общества заключается в переводе на принципы и методы поточно-индустриального производства прежде всего процессов информа­ционного обеспечения управления. Создание научно-методических предпосылок решения названной проблемы и формулируется в качест­ве основной цели современной теории информа­ции.

Конечной, на сегодняшний день, целью раз­вития современной теории информации является разработка унифицированной в широком диапа­зоне практических приложений информацион­ной технологии, на базе которой можно было бы легко создавать индустриальные технологии уп­равления. В ходе проведенных исследований и разработок, не только получены предметные до­казательства возможностей построения назван­ной выше технологии, но и созданы серьезные предпосылки практической реализации ее уже в обозримом будущем. При этом, обоснован вывод о том, что разработка и повсеместное внедрение унифицированной информационной технологии не только станет краеугольным камнем в реше­нии главной задачи постиндустриального обще­ства, но открывает принципиально новые пути комплексного решения информационных проб­лем, в том числе и проблемы защиты информа­ции и информационных ресурсов. Этот послед­ний аспект самостоятельно будет рассмотрен в разд. 3 статьи.

Состав и содержание полученных к настояще­му времени результатов изложены в монографии автора [3]. Совокупность этих результатов, по на­шему мнению, может служить первым прибли­жением современной теории информации. Ниже в разд*2 приводятся перечень и конспективное изложение основного содержания полученных результатов.

2. Основные результаты исследований и раз­работок современной теории информации.

Без претензий на полноту, на непогреши­мость названные результаты заключаются в ре­шении следующих вопросов.

Обоснование естественно-научной концеп­ции развития. Из истории науки с непреложно­стью истины следует, что любое учение оказыва­ется адекватным потребностям жизни и объек­тивным условиям его развития только в том слу­чае, если они формируются в строгом соответст­вии с основными положениями диалектико-материалистического мировоззрения, истинность которого не удалось опровергнуть, несмотря на многочисленные усилия, прикладываемые в пос­ледние сто с лишним лет. Более того, история убедительно свидетельствует, что за любые отсту­пления от названного мировоззрения неизбежно приходится расплачиваться, причем подчас очень дорогой ценой. Учения, строго соответству­ющие основам диалектико-материалистического мировоззрения, принято называть естественно­научными, не соответствующие - спекулятивны­ми.

Поскольку информация все более утвержда­ется в качестве основного ресурса, а информаци­онные процессы (в более общей постановке — ин­форматизация) - определяющими в развитии со­временного общества, то сколько-нибудь серьез­ные ошибки в формировании концепции инфор­матизации неизбежно повлекут за собою боль­шие потери и даже катастрофу.

Вокруг проблем информатизации в последние годы конкурируют две основных концепции. В основе одной из них лежит идея оснащения сов­ременных ЭВМ программными системами искус­ственного интеллекта, что и будет служить инст­рументальным базисом создания новейших ин­формационных технологий в любой сфере прило­жения; в основе второй - изучение содержания информационных процессов в основных сферах деятельности (главным образом - в сфере органи­зационного управления) и разработка на этой базе унифицированной информационной техно­логии. Сущность первой концепции достаточно детально изложена в [4], второй - в [3]. Ввиду чрезвычайной значимости данного вопроса было предпринято изучение обеих концепций; резуль­таты изучения изложены в монографии [6]. Об­щий же вывод сводится к тому, что все концеп­ции искусственного интеллекта (в ретроспективе их было три принципиально различные версии) должны быть отнесены к спекулятивным учени­ям, а потому ориентация на них при формирова­нии политики информатизации чревато очень серьезными негативными последствиями. Поэто­му естественно-научная концепция информатизации должна ориентироваться на содержатель­ное изучение информационных потребностей об­щества. Перечень и общее содержание этих проб­лем приведены в [71, причем одной из основных названа проблема информационного обеспечения деятельности.

Разработка основ методологии комплексной оценки информации. В классической теории ин­формации, как известно, разработана методика измерения информации, в которой в качестве ко­личественной меры ее используется энтропия ис­точника сообщений. Но эта оценка не характери­зует информацию в семантическом (смысловом) плане и тем более — в плане прагматическом (т.е. применительно к конкретно решаемым задачам). Попытки распространить методы классической теории на семантические и прагматические оцен­ки не увенчались успехом. В современной теории информации разработаны (по крайней мере в пер­вом приближении) методики названных выше оценок, но для этого пришлось отказаться от строгого формализма, призвав на помощь методы эвристического характера.

В науковедении для оценки семантической ценности опубликованного источника была раз­работана методика, основывающаяся на коли­честве ссылок на оцениваемый источник в дру­гих опубликованных источниках. Условность и трудность использования этой методики оче­видны. Для преодоления этих недостатков в [8] предложена методика, в которой введено поня­тие элементарной семантической единицы (ЭСЕ) как законченного высказывания (утвер­ждения), содержащего определенный смысл. Оценка зафиксированного на каком-либо носи­теле источника осуществляется по количеству содержащихся в нем ЭСЕ причем учитывается тот факт, что ЭСЕ могут быть как истинными, так и ложными. Сами же ЭСЕ определяются экспертным путем.

Гораздо сложнее обстоит дело с прагматиче­скими оценками, а они, как раз, и наиболее необ­ходимы для решения главной задачи постиндуст­риального общества. Сформировавшиеся к насто­ящему времени подходы заключаются в следую­щем.

Прежде всего встал вопрос определения той информации, которая необходима для решения конкретных задач конкретного объекта. Для это­го введено понятие информационного кадастра объекта (ИКО) как упорядоченной совокупности сведений, необходимых для решения всех задач соответствующего объекта.

Для оценки отдельных элементов ИКО и ИКО в целом выбраны такие показатели: важность, адекватность, полнота, релевантность и толе­рантность. Важность элемента информации оце­нивается по двум критериям: важность тех задач, для решения которых используется информа­ция, и ущерб, который может иметь место при нарушении и восстановлении ее защищенности. Значения критериев оцениваются экспертами и выражаются в лингвистических переменных, на основе которых с помощью специальной проце­дуры определяется количественное значение важности в пределах 0 -1. Адекватность инфор­мации оценивается также по двум критериям: способ получения значений характеристик ин­формации (определяется экспертно) и время, прошедшее с момента их получения (использует­ся известный в науковедении закон старения ин­формации). В конечном итоге адекватность оце­нивается количественной мерой* Полнота ИКО оценивается по степени его заполненности с уче­том коэффициентов важности и адекватности входящих в него элементов. Релевантность есть мера степени соответствия имеющейся информа­ции решаемым задачам и обычно выражается ко­эффициентом релевантности (долей релевантной информации во всей имеющейся). Толерантность есть характеристика удобства восприятия и ис­пользования оцениваемой информации и выра­жается лингвистическими значениями (весьма удобно или комфортно, удобно, средне, плохо, очень плохо).

Системная классификация информации. Поскольку понятие информации является чрез­вычайно широким, то в зависимости от ракурса рассмотрения могут существенно меняться критерии и результаты классификации. Для рассматриваемых здесь целей предложено классифицировать информацию по двум крите­риям: удобство использования в процессе реше­ния практических задач и удобство хранения и обработки с использованием современных средств и методов. Итоговая классификация приведена на рис. 1; ее обоснование достаточно детально изложено в [3].

Разработка унифицированной структуры информационного потока. Информационный поток в самом общем виде определяется как движение в некоторой среде данных, представ­ленных в структурированном виде. Структуру потока составляют осуществляемые над инфор­мацией процессы и их взаимосвязи. Общий вид унифицированной структуры потока приведен на рис. 2. Число возможных вариантов движе­ния информации от первого процесса к седьмо­му определяет возможные модификации общей структуры.

Системная и унифицированная классифика­ция процедур (задач) обработки информации. Процессы, составляющие структуру информа­ционного потока, осуществляются путем реали­зации некоторых процедур над информацией, или иными словами - решения задач ее обра­ботки. Нетрудно отсюда видеть, что унифика­ция и системная классификация задач являет­ся одним из краеугольных камней в унифици­рованной информационной технологии. В то же время достижение названных целей не так оче­видно, как достижение целей, рассмотренных в предыдущих подразделах данного раздела. В процессе разработки основ рассматриваемой здесь теории информации предложена класси­фикация задач по двум критериям: содержание (сущность) обработки информации и глубина (сложность) обработки.

Классификация по первому критерию прове­дена в соответствии с уровнем воздействия на ин­формацию в процессе решения задачи, причем выделены следующие классы:

а) информационно-поисковые задачи (ИПЗ), когда обрабатываемая информация подвергается лишь синтаксическому воздействию (прием, ре­гистрация, кодирование, пересылка, хранение, поиск, сортировка выдачи и т.п.);

б) логико-аналитические задачи (ЛАЗ), когда в результате решения задачи возникают новые семантические элементы информации. Такими преобразованиями являются всевозможные вы­числения по аналитическим или логическим за­висимостям;

в) поисково-оптимизационные задачи (ПОЗ), когда результатом решения задачи является оп­тимальное по конкретным критериям решение из всего множества возможных (допустимых) в конкретных условиях, т.е. обработка информа­ции осуществляется на прагматическом уровне.

Утверждается, что названные три класса за­дач обеспечивают потребности обработки инфор­мации в любой сфере деятельности.

По второму критерию (сложности обработки) задачи всех классов разделены на ординарные (т.е. простые), полуординарные и неординарные.

Таким образом, системную классификацию процедур обработки информации образуют де­вять групп задач. Распределение по группам ИПЗ и ЛАЗ является почти очевидным, поэтому рас­смотрим кратко распределение по группам лишь ПОЗ.

Указанное распределение осуществлено по четырем показателям: степени информирован­ности о той ситуации, в которой необходимо найти оптимальное решение; уровню (опреде­ленности) представления информации о ситуа­ции; размерности задачи, определяемой коли­чеством искомых величин, их возможными значениями и накладываемыми на них ограни­чениями; количеством критериев, по которым необходимо оптимизировать искомое решение. Первые три показателя характеризуют внут­реннюю структурированность решаемой зада­чи; их значения и результаты классификации ПОЗ по ним приведены на рис. 3. Распределе­ние ПОЗ по группам осуществлено по уровню их структурированности и значениям четверто­го показателя на рис. 4.

Системная классификация методов обра­ботки информации. Названная классификация осуществлялась путем сбора и систематизации всех известных к настоящему времени методов автоматизированной обработки информации по каждому унифицированному классу задач.

Что касается ИПЗ, то к настоящему времени разработан весьма развитый арсенал методов от простых файловых структур до автоматизиро­ванных банков данных, причем специалистам по обработке информации они хорошо известны, что делает излишним обсуждение его здесь* Сказанное тем более справедливо относительно ЛАЗ, кото­рые сравнительно легко решаются с использова­нием общеизвестных операторов, имеющихся в любом алгоритмическом языке программирова­ния. Исходя из этого, основные трудности сис­темной классификации методов обработки ин­формации были связаны с системной классифи­кацией методов решения ПОЗ*

Как известно, в рамках классической тео­рии систем разработано большое количество ме­тодов оптимизации, и все они естественным об­разом входят в арсенал современной теории ин­формации. Однако все эти методы предполага­ют полную формализацию постановки задач, и разработанные для их решения процедуры то­же полностью формализованные. В то же время многие ПОЗ, подлежащие решению в интересах обеспечения решения главной задачи постинду­стриального общества, не поддаются полной формализации, поэтому арсенал методов реше­ния оптимизационных задач должен содержать чисто машинные, человеко-машинные и чисто человеческие методы. Кроме того, необходимы методы рационального выбора подмножества названного выше арсенала, который обеспечи­вал бы наиболее эффективное решение заданно­го набора ПОЗ. Такая задача названа задачей метаоптимизации.

Результаты исследований методов решения ПОЗ в рассмотренной выше постановке изложе­ны в монографии [9], которая объемом около 500 машинописных страниц депонирована в ВНИИТИ. Итоговая же классификационная структура методов решения ПОЗ приведена на рис. 5.

Разработка унифицированной технологии автоматизированной обработки информации (УТАОИ)> При наличии результатов, рассмот­ренных в подпунктах 1-6, представляется воз­можным построить информационную техноло­гию, удовлетворяющую следующей совокупно­сти условий:

а) полнота обработки информации при любой структуре ее потока в пределах унифицирован­ной структуры;

б) унифицированность в смысле независимо­сти от конкретных приложений;

в) полная структурированность функцио­нального и архитектурного построения;

г) конвейеризация процессов обработки ин­формации.

Перечисленные условия в их совокупности обеспечивают организацию обработки информа­ции на принципах и методах поточно-индустри­ального производства, что является важнейшей составной частью решения главной задачи пост­индустриального общества.

Структура и общее содержание УТАОИ пред­ставлены на рис. 6. Детальное описание алгорит­мов обработки информации на каждом техноло­гическом участке УТАОИ приведено в [3]. Разработка концепции управления информацией. Индустриализация любого производства предполагает, во-первых, унификацию и конвей­еризацию производственных процессов и, во-вто­рых, непрерывное управление всеми ресурсами, участвующими в производстве.

Поскольку основным ресурсом, используе­мым в процессе управления, является информа­ция, то индустриализация управления непремен­но должна сопровождаться непрерывным управ­лением информацией* Перечень и общее содер­жание основных задач управления информацией приведены на рис. 7. Последовательность нуме­рации задач проставлена в соответствии с хроно­логической последовательностью их актуально­сти и активностью разработки.

Разработка концепции унифицированного обеспечения деятельности. Под информацион­ным обеспечением деятельности какого-либо объекта понимается регулярное решение следую­щих трех макрозадач:

• формирование и текущая корректиров­ка информационного кадастра объекта (ИКО), выбор источников информации для регулярного пополнения и обновления его;

• текущее обновление и пополнение и функциональное использование ИУО в соответст­вии с целями функцио9ирова9ия объекта;

• слежение за соответствуем входного по­тока информации состоянию ИКО и целям функ­ционирования объекта и принятие необходимых мер при рассогласовании значений перечислен­ных параметров.

Состав, общее содержание и взаимосвязи пе­речисленных макрозадач приведены на рис.8.

Основной базой решения второй, центральной макрозадачи информационного обеспечения дея­тельности является рассмотренная в 7-м подраз­деле УТАОИ.

Перспективы развития современной тео­рии информации и практической реализации ее достижений. В данном разделе конспектив­но изложены результаты развития современ­ной теории информации в том виде, в каком они представляются в настоящее время. Эти результаты и составили основное содержание той учебной дисциплины, которая включена в учебные планы факультета информационной безопасности МИФИ. Трехлетний опыт препо­давания, в процессе которого содержание ос­новных положений теории корректировались и взаимосогласовывались, дает достаточно ве­ские основания утверждать, что такая теория объективно необходима для обеспечения эффе­ктивного решения главной задачи постиндуст­риального общества, а изучение ее основ спе­циалистами по ЗИ представляется весьма це­лесообразным.

Что касается перспектив развития теории, то она, как и любая другая, должна непрерывно развиваться и совершенствоваться. Примени­тельно к современной теории информации ска­занное тем более справедливо, что полученные результаты представляются лишь простым ее делает излишним обсуждение его здесь. Сказанное тем более справедливо относительно ЛАЗ, кото­рые сравнительно легко решаются с использова­нием общеизвестных операторов, имеющихся в любом алгоритмическом языке программирова­ния. Исходя из этого, основные трудности сис­темной классификации методов обработки ин­формации были связаны с системной классифи­кацией методов решения ПОЗ*

Как известно, в рамках классической тео­рии систем разработано большое количество ме­тодов оптимизации, и все они естественным об­разом входят в арсенал современной теории ин­формации. Однако все эти методы предполага­ют полную формализацию постановки задач, и разработанные для их решения процедуры то­же полностью формализованные. В то же время многие ПОЗ, подлежащие решению в интересах обеспечения решения главной задачи постинду­стриального общества, не поддаются полной формализации, поэтому арсенал методов реше­ния оптимизационных задач должен содержать чисто машинные, человеко-машинные и чисто человеческие методы. Кроме того, необходимы методы рационального выбора подмножества названного выше арсенала, который обеспечи­вал бы наиболее эффективное решение заданно­го набора ПОЗ. Такая задача названа задачей метаоптимизации.

Результаты исследований методов решения ПОЗ в рассмотренной выше постановке изложе­ны в монографии [9], которая объемом около 500 машинописных страниц депонирована в ВНИИТИ. Итоговая же классификационная структура методов решения ПОЗ приведена на рис. 5.

Разработка унифицированной технологии автоматизированной обработки информации (УТАОИ), При наличии результатов, рассмот­ренных в подпунктах 1—6, представляется воз­можным построить информационную техноло­гию, удовлетворяющую следующей совокупно­сти условий:

а) полнота обработки информации при любой структуре ее потока в пределах унифицирован­ной структуры;

б) унифицированность в смысле независимо­сти от конкретных приложений;

в) полная структурированность функцио­нального и архитектурного построения;

г) конвейеризация процессов обработки ин­формации.

Перечисленные условия в их совокупности обеспечивают организацию обработки информа­ции на принципах и методах поточно-индустри­ального производства, что является важнейшей составной частью решения главной задачи пост­индустриального общества.

Структура и общее содержание УТАОИ пред­ставлены на рис. 6. Детальное описание алгорит­мов обработки информации на каждом техноло­гическом участке УТАОИ приведено в [3]. Разработка концепции управления информацией. Индустриализация любого производства предполагает, во-первых, унификацию и конвей­еризацию производственных процессов и, во-вто­рых, непрерывное управление всеми ресурсами, участвующими в производстве.

Поскольку основным ресурсом, используе­мым в процессе управления, является информа­ция, то индустриализация управления непремен­но должна сопровождаться непрерывным управ­лением информацией. Перечень и общее содер­жание основных задач управления информацией приведены на рис. 7. Последовательность нуме­рации задач проставлена в соответствии с хроно­логической последовательностью их актуальности и активностью разработки.

Разработка концепции унифицированного обеспечения деятельности. Под информацион­ным обеспечением деятельности какого-либо объекта понимается регулярное решение следую­щих трех макрозадач:

• формирование и текущая корректиров­ка информационного кадастра объекта (ИКО), выбор источников информации для регулярного пополнения и обновления его;

• текущее обновление и пополнение и функциональное использование ИУО в соответст­вии с целями функционирования объекта;

• слежение за соответствуем входного по­тока информации состоянию ИКО и целям функ­ционирования объекта и принятие необходимых мер при рассогласовании значений перечислен­ных параметров.

Состав, общее содержание и взаимосвязи пе­речисленных макрозадач приведены на рис.3.

Основной базой решения второй, центральной макрозадачи информационного обеспечения дея­тельности является рассмотренная в 7-м подраз­деле УТАОИ.

Перспективы развития современной тео­рии информации и практической реализации ее достижений. В данном разделе конспектив­но изложены результаты развития современ­ной теории информации в том виде, в каком они представляются в настоящее время. Эти результаты и составили основное содержание той учебной дисциплины, которая включена в учебные планы факультета информационной безопасности МИФИ. Трехлетний опыт препо­давания, в процессе которого содержание ос­новных положений теории корректировались и взаимосогласовывались, дает достаточно ве­ские основания утверждать, что такая теория объективно необходима для обеспечения эффе­ктивного решения главной задачи постиндуст­риального общества, а изучение ее основ спе­циалистами по ЗИ представляется весьма це­лесообразным.

Что касается перспектив развития теории, то она, как и любая другая, должна непрерывно развиваться и совершенствоваться. Примени­тельно к современной теории информации ска­занное тем более справедливо, что полученные результаты представляются лишь простым ее

приближением и непременно должны уточ­няться и совершенствоваться. Кроме того, все положения этой теории представлены на вер­бальном, т.е. преимущественно словесном уров­не, в то время как любая теория по настоящему становится теорией лишь тогда, когда она при­нимает аксиоматический характер, т.е. вид полной, упорядоченной и взаимосогласованной совокупности определений, аксиом и теорем. Все это - дело будущего, а ввиду очевидности данного заявления обсуждать его нет надобно­сти.

Соседние файлы в папке 12