Тема 1 загальна теорія інформації як наука
Перші способи осмислення інформації виникли у рамках філософської теорії пізнання, коли стародавні філософи поставили питання: яке знання є істинним, яка природа істинного знання і яким чином отримати це істинне знання.
У новітній філософії продовжують розвиватися способи аналізу імен як знаків, які вказують на данні цим іменам речі и думки, піднімаються питання про різницю між об'єктними і суб'єктними ідеями, завдяки яким людина пізнає навколишній світ. Емпіризм бачить витоки знання у досвіді, раціоналізм наполягає на тому, що істинне знання надає лише розум. Однак обидва напрями визнають, що знання надається людині завдяки природним і культурним знакам, що приводить до формування і розповсюдження у філософії першої інформаційної дисципліни - семіотики (теорії знаків).
У вітчизняному просторі термін «інформація » вперше був надрукований у «Тлумачному словнику російської мови» Н.Д. Ушакова у 1935 р. і визначався як свідчення про що-небудь. У Європі термін використовували в основному у журналістиці і означав процес інформування про найважливіші події у житті суспільства. У розмовній мові ХХ ст. значення терміну змінюється та акцентується увага саме на тому, що інформація несе у собі зміст переданих відомостей.
У ті ж роки складається вузьке значення теорії інформації - математична теорія передачі повідомлень у системах зв'язку, яка виникла після робіт К. Шеннона і отримала розвиток у кібернетиці. У його теорії інформація отримує тлумачення - знятої невизначеності вибору однієї з безлічі можливостей.
Основним постулатом математичної теорії інформації є:
- коди повідомлень надходять із джерела інформації через канал зв'язку до приймача і змінюють систему його знань та зменшують систему розмаїття, невизначеності, яка вимірюється ентропією;
- ентропія системи повідомлень визначається їхніми ймовірностями як середнє значення логарифмів величин, зворотних до цих ймовірностей;
- одиниця вимірювання інформації називається - біт і задається кількістю інформації про те, яка з двох однаково ймовірних подій реалізувалася.
Кількісне визначення інформації вимагає відволікання від багатьох її інших аспектів - змісту, цінності, доцільності, когнітивності. Д.І. Дубровський зазначає, що відмінність між сигналом та інформацією лежить у основі розрізнення того, що відбувається на допсихічному рівні та на рівні людської психіки. Сучасна загальна теорія інформації не зводиться до до вузького визначення представленого у теорії Шеннона. На противагу математичній теорії, яка зосереджує увагу на кількісних аспектах інформації, загальна теорія інформації розглядає в першу чергу якісні, смислові аспекти інформації, неоднорідність та різноманіття інформаційних форм. Сучасна теорія інформації являє собою - сукупність матеріальних, фізичних, біологічних, соціологічних, культурологічних, комунікативних, семіотичних та філософських дисциплін, предметне поле яких може суттєво відрізнятися одне від одного.
У 60-ті роки ХХ століття Т. Павлов відмітив: "Фізіологи, психологи, соціологи, економісти, технологи, естетики та інші шукають і знаходять інформацію майже у всіх органічних, суспільних і розумових процесах". Лінгвісти почали розуміти під інформацією "усе, що можна так чи інакше повідомити, передати", а інформатики перетворили бібліографічні показники у "вторинні джерела інформації".
З плином часу визначення інформації набули різноманітних форм та визначень:
Велика Радянська Енциклопедія |
Відомості передані одними людьми іншим, усним, письмовим або іншим способом, а також сам процес передачі або одержання цих відомостей. |
Філософський енциклопедичний словник (1983) |
1) Повідомлення, про стан справ, або відомості про будь-що передані людьми; 2) Зменшена, знята невизначеність у результаті одержання повідомлень; 3) Повідомлення, нерозривно пов'язане з керуванням, сигнали в єдності синтаксичних, семантичних і прагматичних характеристик. |
А.І. Дьомін |
Загальна властивість матерії, яка, разом з енергією, визначає параметри будь-якого руху матеріального світу і виявляється в спрямованості руху й утворенні впорядкованих форм існування матерії як результату інформаційної взаємодії. |
Дж. Хопфілд |
Комунікація є створенням порядку з безладдя або, збільшення ступені тієї упорядкованості, яка існувала до одержання овідомлення. |
З. Ровенський, А. Уємов, Є. Уємова |
Усі ті данні зовнішній світ, які ми одержуємо шляхом безпосереднього впливу на інші органи почуттів навколишніх предметів і явищ, так і шляхом через книги, газети, розповіді інших людей. |
С. Анісімов |
Всяке повідомлення або передача відомостей про будь-що, що заздалегідь було не відоме. |
А. Берег, Ю. Черняк |
Відображення у свідомості людей об'єктивних причинно-наслідкових зв'язків у навколишньому світі. |
Г. Кастлер |
Випадковий і запамятований вибір одного варіанта з декількох можливих і рівноправних. |
А. Берег, А. Скіркін |
Якісна і кількісна характеристика організованості відображення. |
Н.І. Кондаков |
Одна із властивостей предметів, явищ, процесів об'єктивної дійсності, створених людиною, вона полягає у здатності сприймати внутрішній стан і вплив навколишнього середовища. |
А.І. Михайлов, А.І. Чорний, Р.С. Гіляревський |
Об'єктивний зміст зв'язку між взаємодіючими матеріальними об'єктами, що проявляються у зміні стану цих об'єктів. |
Г.Г Воробйов |
Повідомлення, тобто форму зв'язку між джерелом, що передає повідомлення, й приймачем, який його приймає. |
Н.В. Макарова |
Відомості про об'єкти і явища навколишнього середовища, їхні параметри, властивості і стани, які зменшують наявну про них ступінь невизначеності, неповноту знань. |
Л. Бріллюен |
Заперечення ентропії, міра хаосу у системі |
О.П. Дзьобань |
Матеріальний слід (відображення), що залишається при взаємодії двох і більше матеріальних тіл і процесів один в одному, потенційно здатний бути сприйнятим кимось саме як слід тіла, що залишило його, або процесу. |
А. Моль |
Кількість непередбаченого, яке є у змісті повідомлення. |
А.В. Соколов |
Інформація у сутності являє собою амбівалентний феномен, який виражає смисли у комунікабельній знаковій формі |
І.В. Мелік-Гайказян |
Феномен інформації є багатостадійним, необоротним процесом становлення структури у відкритій нерівноважній системі, який починається з випадкового запом'ятованого вибору, який ця система робить, переходячи від хаосу до порядку, й який завершується цілеспрямованою дією згідно з алгоритмом або програмою, що відповідають семантиці вибору. |
Н. Вінер |
Позначення змісту, отриманого із зовнішнього світу в процесі нашого пристосування до нього й пристосування до нього наших почуттів. |
В.В. Саночкін |
існуючі на матеріальному носії співвідношення властивостей об'єктів, певні в момент порівняння властивостей (взаємодії) цих об'єктів. |
А.Д. Урсул |
Різноманітність, яку один об'єкт містить про інший, це взаємна, відносна різноманітність. 3 позицій теорії відображення інформація може бути представлена як відображена різноманітність, як різноманітність, яку об'єкт, що відображає, містить про відображене. |
Закон України «Про інформацію» |
Будь-які відомості та/або дані, які можуть бути збережені на матеріальних носіях або відображені в електронному вигляді. |
Таким чином, у загальнонауковому плані інформацію, як правило, розглядають у зв'язку з одержанням нових відомостей про об'єкт, явище або подію. При цьому повідомлення має інформаційну цінність для одержувача лише у тому випадку, коли воно змінює його попередні знання про об'єкти і їхні відношення з іншими об'єктами. Інформаційні взаємодії розглядають як взаємодії трьох класів систем:
- природних (живих) - від генів до соціальних співтовариств;
- штучних (технічних) - від найпростіших регуляторів до глобальних комп'ютерних мереж;
- змішаних, наприклад, взаємодія штучного органу й живого організму або системи «людина - машина».
У сучасній теорії інформації у якості інваріанта розглядають відображення - здатність матеріальних об'єктів у процесі взаємодії з іншими об'єктами відтворювати й фіксувати у своїх змінах деякі особливості й риси об'єктів, що впливають на них. Існують два основних підходи до відображення як предмета теорії інформації - атрибутивний та функціональний. Атрибутивний підхід розглядає інформацію як невід'ємну частину відображення, функціональний - як особливу форму відображення, яка виникає на певній стадії розвитку матерії.
Оскільки для людини найважливішою є галузь соціокультурної інформації, то одним із головних завдань загальної теорії інформації є вивчення інформаційних кодів суспільства, що створюють культурні константи і антропологічні моделі, які впливали і продовжують впливати на людство. Таким чином, предметом загальної теорії інформації є вивчення особливої форми відображення, яка є основою інформаційних взаємодій, способів утворення цієї форми і закономірностей її функціонування.
Виміри інформації, пов'язані зі змістом, є семантичними вимірами інформаційної взаємодії. Виміри, пов'язані зі значимістю й цінністю ефекту, який створюється інформацією, є прагматичними вимірами. Значення й цінність інформації самі по собі не існують, вони є або елементами взаємодіючих об'єктів, або елементами комунікативної системи, яка використовується для опосередкованої передачі інформації. Співвідношення між елементами цієї системи є синтаксичними вимірами інформації.
Синтактика, семантика й прагматика інформації у своїй сукупності складають семіотику інформації - єдину систему структури, змісту й цінності інформації, виражену у конкретних знакових системах.
Виокремлення інформації в самостійну сутність пов'язане саме з її функціонуванням на рівні соціокультурних систем, де синтактичні, семантичні і прагматичні аспекти інформації (як основні, істотні аспекти) з'являються як єдина цілісна система у вигляді знаково-комунікативних формацій і створюються незалежні від окремого індивіда знакові системи інформаційної взаємодії.
Основним є поняття інформації, яке уточняється й конкретизується через інші терміни, такі як сигнал, повідомлення й інші, пов'язані з ними поняття.
Сигнал - фізичний процес або явище, що несе повідомлення про яку-небудь подію, стан об'єкта або передає команди керування. Сигнал являє собою зміну характеристики носія інформації, а значення цієї характеристики, віднесене до деякої шкали вимірів, називається параметром сигналу.
Знак - це елемент деякої штучної множини, який володіє рядом функціональних значень. Природа і форма знака може бути будь-якою (жест, малюнок, буква, сигнал світлофора, певний звук тощо) і визначається як за носієм повідомлення, так і за формою даності інформації у повідомленні.
Дані (сіага) - це представлені у формалізованому виді відомості, отримані шляхом виміру, спостереження, логічних або арифметичних операцій, придатні для постійного зберігання, передачі й автоматизованої обробки.
Повідомлення - це призначена для передачі інформації сукупність матеріальних носіїв (слів, букв, малюнків, речей, дій тощо). Будь-яке повідомлення, що несе інформацію, має конкретні складові елементи, які утворюють повідомлення й співвідносяться у ньому один з одним певним чином.
Сукупність засобів, які використовуються для передачі повідомлень від джерела до споживача інформації, у математичній теорії інформації, заснованій на концепції К. Шеннона, називається системою зв'язку.
Вона складається з п'яти частин:
1) джерело повідомлень, що створює повідомлення або послідовність повідомлень, які мають бути передані;
2) передавач, який обробляє деяким чином повідомлення у сигнали відповідного типу, визначеного характеристиками використовуваного канату;
3) канал, який є комплексом технічних засобів і забезпечу є передачу сигналів від передавача до приймача;
4) приймач, який звичайно виконує операцію зворотну стосовно операції, яка здійснюється передавачем, тобто відновлює повідомлення по сигналах;
5) одержувач, для якого призначено повідомлення (людина або апарат).
Процес перетворення інформації у сигнал, що здійснюється у передавачі, й зворотний йому процес, що реалізується у приймачі, називається відповідно кодуванням і декодуванням, які ґрунтуються на певному коді.
Код - це сукупність сигналів (знаків) разом з набором правил, за якими із сигналів цієї сукупності формуються повідомлення.
У схемі Шеннона передача інформації одностороння й однозначна, і у цьому змісті вона збіднює реально існуючі інформаційні процеси, хоча й дозволяє вимірювати швидкість надходження інформації від джерела в канал зв'язку, пропускну здатність каналу зв'язку тощо.
Р. Якобсон розглянув вербальну комунікацію як сукупність шести факторів. У вербальній події (наприклад, розмові) беруть участь адресант і адресат, від першого до другого направляється повідомлення, створене за допомогою коду. Контекст пов'язаний зі змістом повідомлення, з переданої ним інформацією, а поняття контакту пов'язане з регулятивним аспектом комунікації. Уявлення про багатомірність інформаційного процесу підтримує І.В. Мелік-Гайказян. Вона розглядає інформаційний процес як багатостадійний, де на кожній стадії формується особливий стан інформації. На основі різноманіття інформаційних процесів і способів їх реалізації виділяють такі види інформації:
- за способом здійснення інформаційної динаміки (біологічна, соціокультурна, технічна);
- за способом сприйняття (візуальна, аудіальна, тактильна, нюхова, смакова);
- за формою репрезентації (графічно-образна, звукова, текстуальна, комбінована);
- за суспільною формою (ідеологічна, політична, економічна, юридично-правова, етична, моральна, естетично-художня, міфічна, релігійна, філософська, наукова).
Таким чином, неоднорідність і складність інформаційних процесів, особливо у сфері суспільства і культури, постійно потребує чітких визначень понять і категорій, які належать до інформаційної термінології, але ці визначення мають бути відносними, тобто такими, які специфічно змінюються щодо конкретної системи інформаційного впливу та інформаційної взаємодії.