1.2.Информатика как наука
1.3.Основные понятия информатики.
В основе любой компьютерной технологии лежит организация информации и управление информационными процессами
Для того чтобы определить наилучшую организацию данных в той или иной сфере необходимо, прежде всего, установить, что такое информация, что такое данные, какие характеристики данных важны для их компьютерного представления. Важными для понимания и решения этой проблемы являются фундаментальные понятия информатики: информация и данные.
1.3.1. Понятия «информация» и «данные». Синтаксический, семантический и прагматический аспекты информации
Понятие «информация» - это многоаспектное понятие, его однозначное, строгое определение отсутствует.
Часто понятие «информация» связывают с получением новых знаний на основе сведений об объектах и явлениях реального мира, сведений, которые могут служить объектами обработки в информационных процессах: восприятия, передачи, преобразования, хранения и использования, и для которых существует содержательная интерпретация.
Главным в определении понятия «информация» является то обстоятельство, что информация – это не любые сведения, она несет в себе нечто новое, уменьшающее имеющуюся степень неопределенности, неполноты знаний об окружающем мире.
Информация существует вне ее создателя, это отчужденное от ее создателя знание; знание – отражение действительности в мышлении человека
Наряду с понятием «информация» распространение получило понятие «данные». В общеупотребительном смысле это синонимы, но существует достаточно строгое различие, которое заключается в том, что «информация» имеет общетеоретическое значение – «меры упорядоченности системы», а понятие «данные» сводит информацию до объекта тех или иных преобразований. В этом отношении данные представляют собой конкретные сведения (информацию в определенной форме – речевую, аудио, видео) на носителе, которые можно подвергнуть обработке, в том числе и компьютерными средствами.
Иными словами, понятие «данные» связывают со способом представления сведений о реальном мире в фиксированном виде, с носителем информации.
Данные - это информация, зафиксированная в определенной знаковой форме, пригодной для использования в информационных процессах.
Понятие «данные» ассоциируется с фиксацией информации при помощи средств какого-то языка - набора представлений, соглашений и правил, используемых для выражения информации.
Различают естественные и искусственные языки. Естественным языком называют систему звуковых, словарных и грамматических средств, которая служит средством человеческого общения, мышления. В отличие от этого существуют языки, создаваемые для специальных целей в науке и технике. Искусственные языки - это знаковые системы, создаваемые для использования в тех областях, где применение естественного языка менее эффективно или невозможно. Искусственные языки предназначены, например, для обмена информацией между пользователями и/или прикладными процессами. Один из классов искусственных языков - языки программирования.
Единицей языка является слово. Оно служит для наименования (обозначения) понятий, предметов, лиц, действий, состояний, признаков, связей, отношений и т.д.
Особенность данных состоит в том, что:
их можно переводить из одной знаковой системы в другую без искажения содержания информации; это значит, что одну и ту же реальную ситуацию можно описать в разных знаковых системах;
данные могут быть представлены в той или иной форме и рассчитаны на восприятие человеком или техническим устройством.
В последнем случае данные должны быть соответствующим образом интерпретированы. Т.о. в связи с проблемой интерпретации данных в понятии «данные» следует различать:
собственно данные, фактические данные (факты, знаки);
смысловое содержание (значение) данных.
По традиции для фиксации данных используются естественный язык как знаковая система и бумага в качестве носителя. В таком случае фактические данные (знаки) и их содержательная интерпретация (значение) фиксируются на бумаге совместно. Это нормально, потому что естественные языки потому и появились, чтобы в знаках выражать содержание понятий.
Однако, в отдельных случаях данные (знаки) и их интерпретация оказываются разделенными. Наглядный тому пример табличная организация данных.
Применение компьютеров для хранения и обработки данных привело в еще большей степени к отчуждению собственно данных и их содержательной интерпретации. Компьютеры, как известно, имеют дело с данными в закодированном виде. Интерпретация данных в контексте их использования возлагается на человека.
Как соотносятся между собой фактические данные, выраженные в той или иной знаковой системе, и их содержательная интерпретация?
Как оказывается, фактические данные, знаки, обладающие тремя важными качествами: синтаксисом, семантикой и прагматикой.
Наблюдая реальную действительность, мы фиксируем информацию с помощью некоторой знаковой системы, пользуемся для описания языком. Мы выражаем ее числами или словами в виде знаков-предложений. Иначе можно сказать, что для описания объектов и явления используются синтаксические средства.
Итак, любой конкретный объект может быть обозначен, любому объекту a можно поставить в соответствие обозначающий его знак z (слово языка):
Эти знаки и есть то, что обычно называют фактическими данными, знаками. Например, люди и обозначающие их знаки-фамилии.
Знаки обладают синтаксисом. Синтаксис знака – это способ его выражения. Чем богаче выразительные возможности языка, тем выше качество передачи информации между ее пользователями.
С каждым конкретным объектом-экземпляром (a), человек ассоциирует обозначающий это объект знак (фактическое данное z) и смысловое значение (семантику) этого знака (s):
То, что записано синтаксическими средствами, имеет определенный смысл или семантику. {Иванов, Петров, Смирнов, …}ФАМИЛИЯ.
Итак, для идентификации конкретных объектов и придания им смыслового значения человек использует совокупность понятий.
В свою очередь данные (знаки) являются символическими представлениями понятий, имеющих свою содержательную интерпретацию в предметной области.
Содержанием информационного сообщения (семантикой знаков) является знание об объектах и явлениях реального мира, выраженное в понятиях.
Восприятие содержания знака, восприятие смысла (семантики) фактических данных состоит в том, что из запаса знаний пользователя информации (данных) должно быть вызвано понятие, являющееся значением этого знака.
Семантика отражает явление и в некоторой мере его суть. Когда говорят о семантике, то неявно подразумевается наличие человека-наблюдателя. Семантика данных имеет смысл только в отношении человека.
Для практической деятельности людей характерно целеполагание. Человек ставит перед собой цели и относится к реальной действительности, к воспринимаемой им информации с точки зрения ее полезности для достижения поставленных целей.
Вводя человека-наблюдателя явно, мы конкретизируем семантику до уровня прагматики. Прагматика знака - это смысл, опосредованный целями человека-наблюдателя.
Прагматика знака (фактических данных) может быть выявлена только в отношении пользователя информации.
Таким образом:
То, что мы наблюдаем, фиксируется на бумаге или в голове синтаксическими средствами в виде знаков (предложений языка). Знаки z (фактические данные) обозначают конкретные объекты a.
Знаки (предложения) имеют смысл (семантику). При этом предполагается, что есть человек, способный понимать этот смысл. Каждый знак имеет определенное значение, т.е. ассоциируется с понятиями предметной области;
Каждый знак предназначен для восприятия человеком-пользователем m информации с его целями; в этом случае уже говорят не о семантике, а о прагматике данных. Прагматика - это семантика, опосредованная целью.
Итак, данные (фактические данные) обладают свойствами: синтаксисом, семантикой и прагматикой. В понятии данные принято различать три аспекта:
синтаксический, связанный с корректностью отображения данных (знаков) в терминах того или иного языка;
семантический, связанный с отображением в фактических данных (знаках) смыслового содержания, понятий реальной действительности;
прагматический, связанный с целевым назначением данных.