1.2.8 Информация в науке

В современном мире информация представляет собой один из важнейших ресурсов и, в то же время, одну из движущих сил развития человеческого общества. Информационные процессы, происходящие в материальном мире, живой природе и человеческом обществе изучаются (или, по крайней мере, учитываются) всеми научными дисциплинами от философии до маркетинга.

Возрастающая сложность задач научных исследований привела к необходимости привлечения к их решению больших коллективов ученых разных специальностей. Поэтому практически все рассматриваемые ниже теории являются междисциплинарными.

Исторически сложилось так, что исследованием непосредственно информации занимаются две комплексных отрасли науки — кибернетика и информатика.

Современная кибернетика — это мультидисциплинарная отрасль науки, исследующая сверхсложные системы, такие как:

- человеческое общество (социальная кибернетика);

- экономика (экономическая кибернетика);

- живой организм (биологическая кибернетика);

- человеческий мозг и его функция — сознание (искусственный интеллект).

Информатика, сформировавшаяся как наука в середине прошлого века, отделилась от кибернетики и занимается исследованиями в области способов получения, хранения, передачи и обработки семантической информации.

Обе эти отрасли используют несколько основополагающих научных теорий. К ним относятся теория информации и её разделы — теория кодирования, теория алгоритмов и теория автоматов.

Исследования смыслового содержания информации основываются на комплексе научных теорий под общим названием семиотика.

1.2.9 Теория информации

Теория информации — комплексная, в основном математическая теория, включающая в себя описание и оценки методов извлечения, передачи, хранения и классификации информации.

Рассматривает носители информации как элементы абстрактного (математического) множества, а взаимодействия между носителями как способ расположения элементов в этом множестве. Такой подход дает возможность формально описать код информации, то есть определить абстрактный код и исследовать его математическими методами. Для этих исследований применяет методы теории вероятностей, математической статистики, линейной алгебры, теории игр и других математических теорий.

Основы этой теории заложил американский учёный Э. Хартли в 1928 г., который определил меру количества информации для некоторых задач связи. Позднее теория была существенно развита американским учёным К. Шенноном, российскими учёными А. Н. Колмогоровым, В.М Глушковым и другие.

Современная теория информации включает в себя как разделы теорию кодирования, теорию алгоритмов, теорию цифровых автоматов и некоторые другие.

Существуют и альтернативные теории информации, например «Качественная теория информации», предложенная польским учёным М. Мазуром.

1.2.10 Теория алгоритмов

C понятием алгоритма знаком любой человек, даже не подозревая об этом. Вот пример неформального алгоритма:

Первые в истории человечества правила решения арифметических задач были разработаны одним из известных учёных древности Аль-Хорезми в IX веке нашей эры. В его честь формализованные правила для достижения какой-либо цели называют алгоритмами (ранее употреблялся термин «алгорифм»).

Предметом теории алгоритмов является нахождение методов построения и оценки эффективных (в том числе и универсальных) вычислительных и управляющих алгоритмов для обработки информации.