3. Кібернетична концепція оцінювання інформації.

Новий етап теоретичного розвитку поняття інформації пов'язаний із кібернетикою - наукою про управління і зв'язок у живих організмах, суспільстві і машинах. Залишаючись на позиціях шенонівського підходу, кібернетика формулює принцип єдності інформації і управління, що особливо важливо для аналізу сутності процесів, які протікають у біологічних і соціальних системах, які здатні самоорганізовуватися і самоуправлятися. Розвинута в роботах Н. Вінера концепція припускає, що процес управління у згаданих системах є процесом переробки (перетворення) деяким центральним пристроєм інформації, одержуваної від джерел первинної інформації (сенсорних рецепторів) і передачі її в ті ділянки системи, де вона сприймається її елементами як наказ для виконання тієї або іншої дії. Після виконання самої дії сенсорні рецептори готові до передачі інформації про змінену ситуацію для виконання нового циклу управління. Так організується циклічний алгоритм (послідовність дій) управління і циркуляції інформації в системі. При цьому важливо, що головну роль грає тут зміст інформації, переданої рецепторами і центральним пристроєм.

Якщо згадати про те, яке тлумачення поняття інформації надає Н. Вінер, то цілком ясно, що кібернетична концепція підводить до необхідності оцінити інформацію з двох аспектів: одну ціннісну міру вона має стосовно зовнішнього світу (семантичний аспект) і іншу – стосовно одержувача, зважуючи на накопичені ним знання, пізнавальні цілі та задачі (прагматичний аспект).

Спроби побудувати моделі поняття інформації, що охоплюють семантичний аспект деякого висловлення щодо об'єкта, привели до створення ряду так називаних логіко – семантичних теорій (Р. Карнап, І. Бар-Хиллел, Дж. Г. Кемені, Е. К. Войшвілло й ін.). У них інформація розглядається як зменшення або усунення невизначеності. Природно припустити, що засобами деякої мови за допомогою створюваних у ній висловлень можна описати деяку сукупність можливих ситуацій, станів, альтернатив. Семантична інформація, що міститься у будь-якому висловленні, виключає деякі альтернативи. Чим більше альтернатив виключає висловлення, тим більшу семантичну інформацію воно несе. Так, наприклад, одна з можливих сукупностей ситуацій може бути описана у такий спосіб: "усі тіла при нагріванні розширюються". Висловлення "метали при нагріванні розширюються" виключає всі альтернативи, в яких мова може йти про неметали. Семантична сила висловлення може бути оцінена відношенням (усі тіла)/(усі метали). Ще більш інформативним буде висловлення "залізо при нагріванні розширюється", тому що воно виключає всі альтернативи, крім однієї.

При всьому різноманітті логіко – семантичних теорій їм притаманні загальні риси, вони вказують шлях рішення трьох зв'язаних проблем: визначення сукупності можливих альтернатив засобами обраної мови, кількісної оцінки альтернатив, їхнього відносного зіставлення (зважування), уведення міри семантичної інформації.

У розглянутих теоретичних конструкціях – статистичної і семантичної інформації – мова йшла про потенційну можливість витягти з переданого повідомлення будь-які відомості. Водночас у процесах інформаційного обміну дуже часто складаються ситуації, у яких потужність або якість інформації, сприймана приймачем, залежить від того, наскільки він підготовлений до її сприйняття.

Поняття тезауруса є фундаментальним у теоретичній моделі семантичної теорії інформації, запропонованої Ю. А. Шрейдером і враховуючої в явній формі роль приймача. Відповідно до цієї моделі, тезаурус – це знання приймача інформації про зовнішній світ, його спроможність сприймати ті або інші повідомлення. Уявимо собі, що до одержання телеграми "Зустрічай завтра рейс СУ172" ми з учорашньої розмови по міжміському телефоні вже знали про майбутній приїзд свого родича або друга, а в довідковому бюро дізналися номер авіарейса, яким він може прибути в місто. Наш тезаурус уже містив інформацію, укладену в телеграмі. Отже він не змінився з її одержанням і семантична цінність цієї інформації виявилася нульовою. Очевидно, що до подібної оцінки семантичного утримання інформації домішується семантичний аспект, схований у споконвічної "установці" тезауруса на осмислення прийнятого повідомлення.

У прагматичних концепціях інформації цей аспект є центральним, що приводить до необхідності враховувати цінність, корисність, ефективність, економічність інформації, тобто ті її якості, що визначальним чином впливають на поводження самоврядних, цілеспрямованих кібернетичних систем (біологічних, соціальних, людина – машинних).

Одним із яскравих представників прагматичних теорій інформації є поведінкова модель комунікації – біхевіористська модель Акоффа-Майлса. Базовим положенням у цій моделі є цільова спрямованість одержувача інформації на рішення конкретної проблеми. Одержувач знаходиться в “цілеспрямованому стані", якщо він прагне до чогось і має альтернативні шляхи неоднакової ефективності для досягнення цілі. Повідомлення, передане одержувачу є інформативним, якщо воно змінює його "цілеспрямований стан". Тому що "цілеспрямований стан" характеризується послідовністю можливих дій (альтернатив), ефективністю дії і значимістю результату, то передане одержувачу повідомлення може впливати на всі три компоненти в різному ступені. Відповідно до цього передана інформація розрізняється по типах на "ту, що інформує", "ту, що інструктує" і "мотивуючу". Таким чином, для одержувача прагматична цінність повідомлення перебуває в тому, що воно дозволяє йому намітити стратегію поводження для досягненні цілі побудовою відповідей на питання: що, як і чому робити на кожному черговому кроці?

Для кожного типу інформації біхевіористська модель пропонує свою міру, а загальна прагматична цінність інформації визначається як функція різниці цих кількостей у "цілеспрямованому стані" до і після його зміни на новий "цілеспрямований стан".

Наступним етапом у розвитку прагматичних теорій інформації з'явилися роботи американського логіка Д. Харраха, який побудував логіко-прагматичну модель комунікації. Однієї зі слабостей біхевіористської моделі є її непідготовленість до оцінки помилкових повідомлень. Модель Харраха припускає облік суспільного характеру людської комунікації. Відповідно до неї одержувані повідомлення повинні бути спочатку піддані опрацюванню, після якого виділяються повідомлення "придатні до вжитку". Саме до сукупності придатних до вжитку повідомлень повинні бути застосовані критерії прагматичної цінності.

Теорія інформації "у змісті Шеннона" виникнула як засіб рішення конкретних прикладних задач в області передачі сигналів по каналах зв'язку. Тому, по-суті, вона була і є прикладною інформаційною наукою. Сімейство таких наук, що спеціально вивчають інформаційні процеси в тому або іншому їхньому специфічному утриманні і формі, у другій половині нашого століття зростає досить швидко. Це – кібернетика, теорія систем, документалістика, лінгвістика, символічна логіка та ін. Стрижнем, що об'єднує всі ці дослідження, служить загальна теорія інформації – "інформологія", в основу котрої і покладені синтаксичні, семантичні і прагматичні концепції інформації.

Питання до лекції:

1.Які існують підходи до вимірювання інформації?

2.Що таке алфавіт?

3.Якою величиною характеризується алфавіт?

4.Яким чином можна визначити кількість інформації в повідомленні?

5. Чи однакову ймовірність реалізації мають події?

6.Наведіть приклади подій з однаковою ймовірністю, з різною ймовірністю.

7.Як визначити кількість інформації при рівноймовірних подіях?

8.Як визначити кількість інформації при неравноймовірних подіях?

9.По якій формулі обчислюється ймовірність?

10.Як при імовірнісному підході можна виміряти інформацію для конкретної події?

Список використаних джерел:

1. Н. Д. Угринович, Л. Л. Босова, Н. И. Михайлова. Практикум по информатике и информационным технологиям 8- 11 класс. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

2. Н. Д. Угринович. Информатика и ИКТ. 8–11 классы : методическое пособие БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

3. И. Семакин и др. Информатика и ИКТ. БИНОМ, Лаборатория Знаний, 2008, §3

4. И. Семакин. Задачник-практику, часть 1. Москва, Лаборатория Базовых Знаний, 2003, Раздел1, . п1.3.

5. http://inka.duma.midural.ru/poleznoe/poleznoe_article_03.html Современный урок. Требования к современному уроку (Методические рекомендации учителю)

6. http://edu-reforma.ru/load/izmerenie_informacii/15-1-0-1513 Измерение информации