Понятие, виды и свойства информации. Данные и знания.
Термин "информация" происходит от латинского слова INFORMATION – сведения, сообщения. В кибернетике под информацией понимают только те сведения, сообщения, которые несут что-то новое, ранее неизвестное.
Информация – мера устранения неопределенности в отношении исхода интересующего нас процесса.
Информация не существует сама по себе, она подразумевает наличие объекта (источника), воспроизводящего информацию, и субъекта (приемника), воспринимающего ее. Информацию можно хранить, передавать, преобразовывать и пр.
Одним из признаков классификации информации является вид обслуживаемой ею человеческой деятельности: научная, производственная, управленческая (социально-экономическая), медицинская, экологическая, правовая и др. Каждый из видов информации имеет свои особенные технологии обработки, смысловую ценность, формы представления и отображения на физическом носителе, требования к точности, достоверности, оперативности отражения фактов, явлений, процессов.
Наиболее важным свойством информации является качество информации - обобщенная характеристика, отражающая ее полезность для пользователя. Рассмотрим частные параметры качества информации.
Релевантность – соответствие нуждам (запросам) потребителя.
Полнота – исчерпывающая (для данного потребителя) совокупность параметров отображаемого объекта и/ или процесса.
Своевременность – соответствие запросам потребителя в нужный момент времени.
Достоверность – отсутствие скрытых ошибок.
Доступность- возможные получения данным пользователем.
Защищенность – невозможность несанкционированного использования или изменения.
Эргономичность – удобство формы и объема с точки зрения данного пользователя.
Понятие "информации" следует отделять от понятия "данные".
Данные – это материальные объекты произвольной формы, выступающие в качестве средства представления информации.
Преобразование и обработка данных позволяет извлечь информацию, т.е. знание о том или ином предмете, процессе или явлении. Другими словами, данные служат исходным "сырьем" для получения информации. От сюда следует, что одни и те же данные могут нести разную информацию для разных пользователей.
Данные – представленная в формализованном виде конкретная информация об объектах и процессах предметной области, их свойствах и взаимосвязях, отражающая события и ситуации в этой области.
В общем случае под данными будут пониматься сообщения об объектах и процессах, представленные в структурированной либо неструктурированной форме, на каком-либо материальном носителе (бумажные документы, магнитные диски). Для того чтобы данные могли быть обработаны компьютером, над ними должно быть выполнено ряд операций по их вводу: вначале они рассматриваются как результат наблюдений или измерений, затем они фиксируются на материальном носителе (бумажные документы, сигналы и т.д.) и, наконец, данные переносятся в компьютер, где структурируются и находятся в виде баз данных или других формальных средств.
Данные, отражают факты в той последовательности, в которой они появляются. Поэтому они не систематизированы в соответствии с потребностями управленческого персонала. Для того чтобы данные могли быть использованы в целях управления, они должны превратиться в информацию. При этом неважно используется ли для этого компьютер или нет. Поэтому под информацией будет пониматься результат обработки данных, адресованной конкретному пользователю и пригодный для принятия управленческих или иных решений.
Не существует четкой границы между понятиями данные и информация, так как в одном случае данные могут восприниматься в качестве информации, т. е. использоваться без какой-либо дополнительной обработки (систематизации), а в другом – они должны быть предварительно обработаны.
Связь между целью, данными и информацией приведена на рис. 1.1.
В настоящее время в мире широко представлены компьютерные информационные системы, которые характеризуются огромными объемами хранимых данных, сложной их организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования пользователей.
В основе такой информационной системы лежит база данных.
База данных – поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к данной предметной области.
Хорошо спроектированная база данных содержит совокупность не избыточных, непротиворечивых данных, защищенных от несанкционированного доступа.
Пользователями компьютерной базы данных могут быть прикладные программисты, специалисты в данной предметной области (экономисты, бухгалтера, библиотекари и.т.д.), выступающие в роли потребителей или источников информации.
Для решения сложных, трудно формализуемых научных, производственных экономических задач и тиражирования профессионального опыта применяются системы искусственного интеллекта. Существует направление развития кибернетики – ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ. Один из его разделов – представление знаний и разработка систем, основанных на них. Типичным представителем этого направления являются экспертные системы.
Знания – это выявленные закономерности предметной области (принципы, связи, законы) , позволяющие решать задачи в этой области.
Переход от данных к знаниям – логическое следствие развития и усложнения информационно-логических структур, обрабатываемых с помощью компьютера.
Особенностями знаний, отличающих их от данных являются:
Интерпретируемость. Знания всегда понятны человеку и содержательны, в отличии от данных, которые без обработки не имеют смысла.
Структурированность. При подготовке выполняется декомпозиция сложных объектов на более простые и установление связей между ними.
Связанность. Отражает причинно-следственные связи между фактами, процессами, явлениями.
Активность. Знания предполагают целенаправленное использование информации, способность управлять информационными процессами по решению определенных задач.
Преобразование знаний в объект обработки на компьютере – это задача информационной технологии ИНЖЕНЕРИИ ЗНАНИЙ.
Инженер по знаниям (аналитик) является главной фигурой при извлечении знаний из источника (эксперта, документации и т.д.). результат его работы отражает структуру представлений и рассуждений специалиста. Инженер по знаниям "извлекает" из экспертов процедуры, стратегии, эмпирические правила, которые используют при решении задач , и встраивают эти знания в экспертную систему.
В результате получается компьютерная программа, которая решает задачи во многом так же как эксперты – люди.
Экспертные системы представляют собой сложные программные комплексы. В этих системах аккумулируются знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражируется их опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.
Экспертные системы позволяют распознавать создавшуюся ситуацию и определять пути выхода из нее.
Экспертная система включает в себя базу знаний с набором правил и механизм вывода.
База знаний – систематизированная совокупность знаний предметной области, описанных с использованием выбранной формы их представления. В современных экспертных системах чаще всего используются следующие методы представления знаний: правила, семантические сети и фреймы.
Правило – формальный метод определения рекомендаций, указаний или стратегий поведения в формате: ЕСЛИ (предпосылка), ТО (Заключение) ИЛИ (условие), ТО (действие).
Семантическая сеть – метод представления знаний посредством сети узлов, соответствующих понятиям или объектам, связанных дугами, описывающими отношения между узлами.
Фреймы – метод представления знаний, который связывает свойства с узлами, представляющими понятия и объекты.
База знаний содержит факты(данные) предметной области и правила ( или другие представления знаний) , использующие эти факты как основу для принятия решений.
Структура экспертной системы
Факты
Правила
Интерпретатор
Диспетчер
База знаний Механизм вывода
Рис. 1.1. Упрощенная структура экспертной системы .
Интерпретатор – это часть механизм вывода, которая решает, каким образом применять предметные знания.
Диспетчер - часть механизма вывода, которая решает, когда и каком порядке применять различные "части" предметных знаний.
Интерпретатор – это часть механизм вывода, которая решает, каким образом применять предметные знания.
Диспетчер - часть механизма вывода, которая решает, когда и каком порядке применять различные "части" предметных знаний.