Тема 1. Информация и информатика

Понятие информации

Вся жизнь человека так или иначе связана с накоплением и обработкой информации, которую он получает из окружающего мира, используя пять органов чувств — зрение, слух, вкус, обоняние и осязание. Как научная категория «информация» составляет предмет изучения для самых различных дисциплин: информатики, кибернетики, философии, физики, биологии, теории связи и т.д. Несмотря на это, строго научного определения, что же такое информация, до настоящего времени не существует, а вместо него обычно используют понятие информации. Понятия отличаются от определений тем, что разные дисциплины в разных областях науки и техники вкладывают в него разный смысл с тем, чтобы оно в наибольшей степени соответствовало предмету и задачам конкретной дисциплины. Имеется множество определений понятия информации, от наиболее общего философского (информация есть отражение реального мира) до наиболее частного прикладного (информация сведения, являющиеся объектом переработки). Вот некоторые из них:

сообщение, осведомление о положении дел, сведения о чём-либо, передаваемые модели;

уменьшаемая, снимаемая неопределённость в результате получения сообщений;

передача, отражение разнообразия в любых процессах и объектах, отражённое разнообразие;

товар, являющийся объектом купли-продажи знаний для достижения определённых целей;

данные как результат организации символов в соответствии с установленными правилами;

продукт взаимодействия данных и адекватных им методов;

сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления.

Наряду с названными существуют сотни других, зачастую противоречащих друг другу или взаимоисключающих определений информации. Многообразие этих определений свидетельствует о широте подхода к понятию информации и отражает становление концепции информации в современной науке.

Первоначально смысл слова «информация» (от лат. Informatio — разъяснение, изложение) трактовался как нечто присущее только человеческому сознанию и общению: «знания, сведения, сообщения, известия, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом». Затем смысл этого слова начал расширяться и обобщаться. Так, с позиций материалистической теории познания одним из всеобщих свойств материи (наряду с движением, развитием, пространством, временем, и др.) было признано отражение, заключающееся в способности адекватно отображать одним реальным объектом, а сам факт отражения состояний одного объекта в состояниях другого (или просто одного объекта в другом) и означает присутствие в нём информации об отражаемом объекте. Таким образом, как только состояния одного объекта находятся в соответствии с состояниями другого объекта (например, соответствие между положением стрелки вольтметра и напряжением на его клеммах или соответствие между нашим ощущением и реальностью), это значит, что один объект отражает другой, т. е. содержит информацию о другом.

Высшей, специфической формой отражения является сознание человека. Кроме этого, существуют и другие формы — психическая (присущая не только человеку, но и животным, несущая в себе информацию, способную влиять на их эмоциональные состояния и поведение), раздражимость

(охватывающая, помимо прочего, растения и простейшие организмы, реагирующие на слабые механические, химические, тепловые контакты с окружающей средой) и самая элементарная форма — запечатление взаимодействия (присущая и неорганической природе, и элементарным частицам, т.е. всей материи вообще) (рисунок 1).

Так, кусок каменного угля несёт в себе «отражение» событий, произошедших в далёкие времена, т.е. обладает свойством информативности. Деловое письмо с предложениями сотрудничества информативно, поскольку отражает серьёзные намерения определённого учреждения или ведомства. Команда приступить к конкретным действиям (запуску ракеты, отправке груза, производству вычислений и т.п.) содержит информацию о подготовленности соответствующих служб и своевременности предпринимаемых шагов.

Информация не является ни материей, ни энергией. В отличие от них она может возникать и исчезать. В указанных примерах информация в куске каменного угля или делового письма может исчезнуть, если исчезнет её носитель, например, сгорит.

Особенность информации заключается в том, что проявляется она только при взаимодействии объектов, причём обмен информацией может совершаться не вообще между любыми объектами, а только между теми из них, которые представляют собой организованную структуру (систему). Элементами этой системы могут быть не только люди: обмен информацией может происходить в животном и растительном мире, между живой и неживой природой, людьми и устройствами. Так, информация, заключённая в куске каменного угля проявится лишь при взаимодействии с человеком, а растение, получая информацию о свете, днём раскрывает свои лепестки, а ночью закрывает их.

Понятие «информация» обычно предполагает наличие двух объектов — «источника» информации и «приёмника» (потребителя, адресата) информации. Информация передается от источника к приёмнику в материально-энергетической форме в виде сигналов (например, электрических, световых, звуковых и т. д.), распространяющихся в определённой среде.

Сигнал (от лат. signum — знак) — физический процесс (явление), несущий сообщение (информацию) о событии или состоянии объекта наблюдения.

Информация может поступать непрерывно или дискретно, т.е. в виде последовательности отдельных сигналов. Соответственно различают непрерывную и дискретную информацию.

Информация — специфический атрибут реального мира, представляющий собой его объективное отражение в виде совокупности сигналов и проявляющийся при взаимодействии с «приёмником» информации, позволяющим выделять, регистрировать эти сигналы из окружающего мира и по тому или иному критерию их идентифицировать.

Из этого следует, что:

9