Раздел 1 Введение в информологию

• Основные положения информациологии.

• Информационные технологии и системы.

• Роль информационных технологий в Государственном и муниципальном управления (МЧС РФ).

Этапы развития и становления информационных технологий проходило несколько стадий от появления речи и письменности (ок.2350 г. до н.э.), книгопечатания (1445 г.), средств передачи информации (почта, телеграф 1816 г.), до появление вычислительной техники (1945 г.) и персонального компьютера (1975г.). В первую очередь усилия были направлены на облегчение физическо­го труда, а информационная сфера долгие годы была уделом умст­венного труда человека и с каждым годом требовала большего коли­чества трудовых ресурсов. Появление вычислительной техники и информационно-телекоммуникационных сетей способствовало быстрым процессам развития в области информатиза­ции и позволило перейти на промышленный уровень технологий.

На основе информационных технологий решается задача авто­матизации информационных процессов. Данные (сведения, сообщения), как сырье информационных технологий, в значительной степени структурируется и формируется в виде информации, в дальнейшем знаний и со временем в опыт. В любой предметной области, а также в обществе в целом, выделяется как самостоятельный компонент, информационный ресурс, приобретающий материальный характер.

1.1. Основные положения информациологии.

В процессе развития мирового сообщества создавалась не только механизация производства, но и управление ее на базе информатизации и экономики. В развитии информатизации и телекоммуникаций обработка информации играет все большую роль во всех секторах экономики как развитых, так и развивающихся стран. Технологии оптоволоконной и бес­проводной связи постоянно совершенствуются. Стоимость услуг связи падает так быстро, что в пределах последующих 20 лет обмен информацией, возможно, станет практически бесплатной услугой. Переход к технологиям цифровой связи приводит к сближению служб обработки, хранения и передачи информации и открывает перспективы глобальных сетей, доступных благодаря своей простоты. Новые технологии позволяют странам преодолевать различные препятствия на пути к развитию в разных областях деятельности. [ Федотова]

Информация — это новые сведения, данные,сообщения, позволяющие улучшить процессы, связанные с преобразованием вещества, энергии и са­мой информации. Информация неотделима от процесса информирования, поэтому необходимо рассматривать источник информации и потребителей информации. Информацией являются сведения, расширяющие запас знаний конечного потребителя.

История развития цивилизации связана с преобразованием общественных отношений, вызванных кардинальными изменениями, произошедшими в сфере обработки информации. В основе понятия «информатизация общества» лежит понятие «информация». В конце 1950-х гг., когда американским ин­женером Р. Хартли была сделана попытка ввести количествен­ного меру информации, передаваемой по каналам связи, возникла" информалогия — наука о процессах и задачах передачи, распределения, обработки и преобразования информации.[ Федотова]

Создатель статистической теории информации К. Шеннон обобщил результат Р. Хартли и его предшественников. Теория информации К. Шеннона позволяла ставить и решать задачи об оптимальном кодировании передаваемых сигналов с целью по­вышения пропускной способности каналов связи. В работах Хартли и Шеннона информация рассматривается лишь в своей внешней оболочке, представленной отношениями сигналов, знаков и сообщений друг другу, т. е. синтаксическими отношениями. Количественная мера Хартли — Шеннона не претендует на оценку содержательной (семантической) или ценностной, полезной (прагматической) стороны передаваемого сообщения. Новый этап теоретического расширения понятия «информация» связан с кибернетикой (греч. kiber — над, nautus — моряк, кормчий, управляющий рулем, отсюда — искусство управле­ния) — наукой об управлении и связи в живых организмах, обществе и машинах, технических системах. Впервые термин «кибернетика» встречается в работах древнегреческого философа Платона (около 427—347 до н. э.), в которых он обозначил правила управления обществом.

Через две с лишним тысячи лет французский физик А. И. Ампер (1775—1836) в своей работе «Опыт философских наук» (1834) термин «кибернетика» также применил к науке об управлении обществом. Понадобилось еще 200 лет развития естественных и гуманитарных наук, для того чтобы в 1940-х гг. термин «кибернетика» наполнился современным содержанием. Н. Винер применил этот термин в своей книге «Кибернетика или управление и связь в животном и машине» (1948). Основное внимание Винер обратил на информационную сущность управления, наличие движения информации в контуре управления, прямую и обратную связь в управлении живыми организмами и техническими системами (рис. 1.1).

Появление в 1948 г. работы Винера было представлено на Западе некоторыми журналистами как сенсация. О кибернетике, вопреки мнению самого Винера, писали как о новой универсальной науке, якобы способной заменить философию, объясняющую процессы развития в природе и обществе. Все это наряду с недостаточной осведомленностью отечественных философов с первоисточниками из области теории кибернетики привело к необоснованному отрицанию кибернетики в нашей стране как самостоятельной науки. Развитая в работах Винера киберне­тическая концепция предполагает, что процесс управления в упомянутых системах является процессом переработки (преобразования) некоторым центральным устройством информации, полу­чаемой от источников первичной ин­формации (сенсорных рецепторов) и передачи в те участки системы, где она

Исключительное значение для развития кибернетики имели работы американского ученого (венгра по национальности) Джона фон Неймана — одного из самых выдающихся и разно­сторонних ученых XX в. (рис. 1.1). Он внес фундаментальный вклад в область теории множеств, функционального анализа, квантовой механики, статистической физики, математической логики теории автоматов и вычислительной техники. Благодаря его трудам получили развитие новые идеи в области этих научных направлений. Дж. фон Нейман в середине 1940-х гг. разработал первую цифровую ЭВМ в США. Он — создатель новой математической науки — теории игр, непосредственно связанной с теоретической кибернетикой. Им разработаны пути построения сколь угодно надежных систем из ненадежных элементов и доказана теорема о способности достаточно непростых автоматов к самовоспроизведению и к синтезу более сложных автоматов.

Теоретическая кибернетика, подобно математике, является, по существу, абстрактной наукой. Ее задача — разработка научного аппарата и методов исследования систем управления независимо от их конкретной природы. В теоретическую кибернетику вошли и получили дальнейшее развитие такие разделы прикладной математики, как теория информации и теория алгоритмов, теория игр, исследование операций и др.

Ряд проблем теоретической кибернетики разработан уже непосредственно в недрах этого научного направления, а именно: теория логических сетей, теория автоматов, формальных языков и грамматик, теория преобразователей информации и т. д. Теоретическая кибернетика включает также общеметодологические и философские проблемы этой науки.

В зависимости от типа систем управления, которые изучаются прикладной кибернетикой, последнюю подразделяют на тех­ническую, биологическую и социальную кибернетику.

Техническая кибернетика — это наука об управлении техни­ческими системами. Техническую кибернетику часто и, пожалуй, неправомерно отождествляют с современной теорией автоматического регулирования и управления. Эта теория, конечно, является важной составной частью технической кибернетики, но последняя вместе с тем включает вопросы разработки и кон­струирования автоматов (в том числе современных ЭВМ и роботов), а также проблемы технических средств сбора, передачи, хранения и преобразования информации, опознания образов и т. д.

Биологическая кибернетика изучает общие законы хранения, передачи и переработки информации в биологических системах. Биологическую кибернетику, в свою очередь, подразделяют на медицинскую кибернетику, которая занимается главным образом моделированием заболеваний и использованием этих моделей для диагностики, прогнозирования и лечения; физиологическую кибернетику, изучающую и моделирующую функции клеток и органов в норме и патологии; нейрокибернетику, в которой мо­делируются процессы переработки информации, проходящие в нервной системе; психологическую кибернетику, моделирующую психику на основе изучения поведения человека.

Социальная кибернетика занимается исследованием явлений, отношений, взаимосвязей, происходящих в обществе. Задача социальной кибернетики – применение кибернетических принципов и подходов в социуме. Промежуточным звеном между биологической и техниче­ской кибернетикой является бионика — наука об использовании моделей биологических процессов и механизмов в качестве про­тотипов для совершенствования существующих и создания но­вых технических устройств.

Теория информации (по Шеннону) возникла как средство ре­шения конкретных прикладных задач в области передачи сигна­лов по каналам связи — она является прикладной информацион­ной наукой. К семейству таких наук относятся: кибернетика, тео­рия систем, документалистика, лингвистика, символическая логика и т. д. Термином «информатика» обозначают совокупность дисциплин, изучающих свойства информации, а также способы представления, накопления, обработки и передачи информации с помощью технических средств (вычислительной техники).

Важнейшие для кибернетики проблемы измерения количест­ва информации были разработаны американским инженером и математиком К. Шенноном (рис. 1.1), опубликовавшим в 1948 г. классический труд «Теория передачи электрических сигналов при наличии помех», в котором заложены основные идеи существенного раздела кибернетики — теории информации.

Ряд идей, нашедших отражение в кибернетике, связан с име­нем советского математика, академика А. Н. Колмогорова. Первые в мире работы в области линейного программирования (1939г.) принадлежат академику Л. В. Канторовичу.

Однако уже в середине 1950-х гг. положение изменилось. В 1958 г. в русском переводе выходит первая книга Н. Винера, а в 1959 г. — книга «Введение в кибернетику» английского биолога У. Р. Эшби. Эта, а также другие работы Эшби, в частности монография «Конструкция мозга» (1952), принесли ученому широкое признание в области кибернетики и биологической кибернетики.

Интенсивное развитие кибернетики в СССР связано с деятельностью акаде­мика А. И. Берга (1893—1979) — выдающегося ученого, организатора и бессменного руководителя Научного совета по кибернетике АН СССР; академика В. М. Глушкова (рис. 1.1) — математика и автора ряда работ по кибернетике, теории конечных автоматов, теоретическим и практическим академика В. А. Котельникова, разработавшего ряд важнейших проблем теории информации; академика С. А. Лебедева (рис. 1.12), под руководством которого был создан ряд быстродействующих ЭВМ; члена-корреспондента АН СССР А. А. Ляпунова — талантливого математика, сделавшего очень много для распространения идей кибернетики в нашей стране; академика А. А. Харкевича (рис. 1.1) — выдающегося ученого в области теории информации, и многих других.

Большой вклад в развитие экономиче­ской кибернетики внесли академики Н. П. Федоренко и А. Г. Аганбегян. Пер­вые работы по сельскохозяйственной кибернетике выполнены М. Е. Браславцем, Р. Г. Кравченко, И. Г. Поповым. Поэтому не случайно, что, признавая конкретные достижения отдельных русских и советских ученых в области кибернетики, некоторые зарубежные исследователи по праву называют второй родиной этой науки СССР.

В 1975 г. Б. Гейтс и П. Аллен закончили работу над первым языком программирования Basic для персонального компьютера и продали его своему первому покупателю, фирме MITS, производителю первого коммерческого персонального компьютера Altair. В июле 1975 г. в Альбу­керке (штат Нью-Мексико, США) была основана компания Microsoft (Microcom­puter Software).

В 1995 г. Билл Гейтс напи­сал книгу «Дорога в будущее», в которой изложил свои взгляды на то, в каком на­правлении движется общество в связи с развитием информационных технологий. Книга была написана в соавторстве с Н. Мирволдом.

2

Рис. 1.1. Основоположники Информациологии

Современная информационная инфраструктура может значительно решить вопросы всех направлений науки и техники, в том числе гуманитарные, экономические, финансовые и другие. Такая инфрастуктура получила название как наука информациология, ставшая в настоящее время фундамен­тальной и получившая широкую революционизирующую силу, является всеобщей методологией, самым мощным орудием проведения глубоких научных исследований окружающей нас природы [ Юзвиш ].

Информациология - это генерализационная наука о всех информационных явлениях, микро- и макродинамических процессах. Объектом информациологии является объективная реальность безначально-бесконечной информационной Вселенной, существующая независимо от нашего сознания внутри нас, вне нас, везде и всюду и выступающая как объект нашего существования и познания. Информациология – это информатика, информология, информономия и информатизация вместе взятые (рис.1.2)[ Юзвиш ].

Она объединила пространство, временя, энергию, движение и массу в пятиедином информационном процессе. Взаимозависимость энергии, движения и массы в их три­едином проявлении и сохранении в пространстве и времени явно с учетом информационных процессов имеет n-мерное измерение тогда, когда слово inform (сообщать) имеет лишь узконаправленное значение и, очевидно, можно его представить как одномерный вектор в n-мерном пространстве понятия информации.

Рис.1.2. Схема структуры информациологии.

Таким образом, обобщающим словом, отвечающим лингвистическим правилам семантики словосочетаний и несущим глубокий генерализационный и логический смысл понятия информации, является информациология: информация + логия (учение, наука об информации). Аналогично образовывались такие слова как идеология: идея + логия; историография: история + графия и др. А такие названия как информатика, информология и информатизация представляют собой дисциплины лишь узкого практического и специального характера. Резюмируя изложенное, можно констатировать следующее.

Информатика - это область знаний, исследований и автоматизированной обработки текстовой, графической, аудио, видео и другой информации для нужд общества.

Информология - это область знаний о технологиях информации, телекоммуникации, маршрутизации и передаче информации с использованием нейрорецепторных, проводных, телерадио- и спутниковых и др. различных каналов связи.

Информономия - наука о законах информации.

Информатизация - это естественный социальный процесс повышения уровня жизни и создания единого мирового информационного сообщества.

В современный условиях наука и практика широко используют при исследованиях и анализе различных процессов и объектов системный подход, который требует соблюдения жестких рамок, в пределах которых необходимо создавать сетевые графики, целевые планы, сложные аналитические целевые функции (модели) и др., что приводит к большим неоправданным и непроизводительным затратам.

Анализ современной исследований информалогии выявил тенденцию отказа от системного подхода, и исполь­зования информационного подхода в научных исследованиях. При информационном подходе внимание исследователя переносится с элементов исследо­вания отдельно взятой системы на отношения и связи не только между ними, но и с окружающими системами, вместе взятыми. Использования же информационного подхода в научных исследованиях и практики, не только сокращает время и средства на проведение экспериментальных и научных исследований и расчетов, но и упрощает научно-исследовательские и управленческие структуры.

Сущность принципа информационного подхода заключается в том, что сначала производится анализ и синтез отношений внутри объектов, предме­тов или их элементов и их отношений с внешним окружающим миром, а не их свойств. Только после этого происходят классификации внутренних и внешних отношений, по признакам последних анализируются и синтезируются свойства на базе (отно­сительной) информации.

Информационный подход в дальнейшем будет основным принципом развития информациологии и ее применения на практике. В мире страны становятся независимыми от источников информации, от уровня развития и эффективности использования средств обработки и передачи информации и как следствие происходит информатизация общества. Информатизация общества - это совокупность взаимосвязанных политических, социально - экономических, научных факторов, которые обеспечивают свободный доступ каждому члену общества к любому источнику информации. Информатизация означает щирокое использование информационных технологий во всех сферах деятельности. Информатизация становиться таким же стратегическим ресурсом общества, как и материальные и энергетические.

Рассматривая подробно информологию следует отметить, что предметом ее изучения являются информационные технологи и процессы связанные с созданием и применением их используя интеллектуальные способности и конструктивные возможности пользователя.

Структура информологических знаний имеет многоуровневую организацию:

- архитектурные спецификации (эталонные модели);

- базовые спецификации, определяющие индивидуальные функции или наборы функций, вошедшие в состав эталонных моделей;

- локальные профили (в частности, OSI-профили);

- OSE-профили (специализация поведения «открытых систем», профили платформ и систем);

- профили прикладных технологий.

Построение OSE-спецификаций осуществляется с помощью аппарата профилей на основе базовых или стандартных спе­цификаций.

Особенностью информационных технологий является их строгая стандартизация во всем мире. Организационная структура, поддерживающая процесс стан­дартизации ИТ, включает три основные группы организаций:

международные организации, входящие в структуру ООН:

- ISO (International Organization for Standardization — Международная организация по стандартизации);

- IEC (International Electrotechnical Commision — Международная электротехническая комиссия);

- ITU-T (International Telecommunication Union-Telecommunications — Международный союз по телекоммуникации — телекоммуникация). До 1993 г. эта организация имела другое название — CCITT (International Telegraph and Telephone Consultative Committee — Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии, или МККТТ);

промышленные, профессиональные или административные органи­ зации:

- IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers — Институт инженеров по электротехнике и электронике);

- Internet и IAB (Internet Activities Board — Совет управления деятельностью Internet);

- Regional WOS (Workshops on Open Systems — Рабочие группы по открытым системам);

- ECMA (European Computer Manufactureres Association — Евро­пейская ассоциация производителей вычислительных машин);

- OMG (Object Management Group - Группа управления объек­тами);

- Х/Open (Организована группой поставщиков компьютерной техники);

- NMF (Network Management Forum - Форум управления сетями);

- OSF (Open Software Foundation - Основание открытого программного обеспечения).

В 1987 г. ISO и IEC объединили свою деятельность в области стандартизации ИТ, создав единый орган JTC1 (Joint Technical Committee 1 - Объединенный технический комитет 1), пред­назначенный для формирования всеобъемлющей системы ба­зовых стандартов в области ИТ и их расширений для конкрет­ных сфер деятельности.

Работа над стандартами ИТ в JTC1 тематически распределена по подкомитетам (Subcommittees — SC).

ITU-1 — одна из ключевых международных организаций в облас­ти стандартизации информологии. Она несет ответствен­ность за разработку и согласование рекомендаций, которые обеспечивают интероперабельность (возможность совместного использования информации и ресурсов компонентами распре­деленной системы) телекоммуникационного сервиса в глобаль­ном масштабе, в частности, сервиса, связанного с передачей данных, интегрированного телекоммуникационного сервиса для голбса и данных; сервиса передачи сообщений и справоч­ной службы (стандартов OSI и ODP).

Тесное сотрудничество осуществляется между JTC1 и ITU-T. Основной формой сотрудничества является соглашение об об­щем тексте для стандартов ISO/IEC (то есть JTC1) и рекомендаций и ITU-T/CCITT, относящихся к одним и тем же ас­пектам в областях OSI й ODP.

Правовая основа применения информационных технологий законодательства в России также развивается до­вольно быстро и стремится учитывать развитие технических вопросов, но, естественно, не всегда успевает в силу разумного консерватизма.

В Российской Федерации аналогичное законодательство чаще всего называется «законодательство в сфере информатизации» и ох­ватывает, по разным оценкам, от 70 до 500 нормативно-правовых актов (включая акты, которыми предусматривается создание отрасле­вых или специализированных автоматизированных систем). Рассмот­реть их все — достаточно сложная задача, поэтому ограни­чимся уровнем законов, приведенных в приложении (прил. 1).

На уровне действующих законов России можно полагать достаточно урегулированными проблемы охраны исключи­тельных прав и защиту информации. Значительный количество «законодательства в сфере информатизации» составляют Указы Президента Российской Федерации, которые касаются прежде всего вопросов формирования государственной политики в сфере информатизации (включая организационные механизмы), создания системы правовой информации и информационно-правового со­трудничества с государствами СНГ, обеспечения информацией ор­ганов Государственной власти, мер по защите информации (в част­ности, шифрования).

Высокие темпы развития ИТ в последнее десятилетие в промышленноразвитых странах в уровне информатизации экономики и общества обусловили необходимость совершенствования норма­тивной правовой базы, учитывающей возможности современных ИТ в рамках специальных федеральных, региональных и ведомст­венных программ.

Федеральная целевая программа «Электронная Россия (2002 — 2010 годы)» определяет основные на­правления социально-экономического развития: формирование нормативной правовой базы в сфере ИТ; развитие информационной телекоммуникационной инфраструктуры и условия подключения к открытым информа­ционным системам (в том числе к сети Интернету); а также эффективное взаимодействие органов Государственной власти и органов местного самоуправления, с гражданами и хозяйствующими субъектами, на основе широкого внедрения ИТ стандартов и типо­вых решений различных проектов ИТ.

В индустриальном обществе стратегическим ресурсом является капитал, а в информационном – данные (сведения,сообщения), информация, знания, опыт и творчество. Информация - это и показатели измерительных приборов, и вкус пищи, запахи, и вид звездного неба и т. д. Информация, являясь отражением материальной сущности, слу­жит способом описания взаимодействия между источником инфор­мации и получателем. Одно и то же сообщение одному получателю может дать много информации, а другому — мало или ничего. Одним словом, «информировать» в понимании теории информации означа­ет сообщать ранее неизвестное. Так как информацию можно обрабатывать, хранить и передавать, должны быть ее носители, передат­чики, каналы связи и приемники. Эта среда объединяет источники информации и ее получателей в информационную систему. Актив­ными участниками этой системы необязательно должны быть люди: обмен информацией происходить в животном и растительном мире. Когда речь идет о человеке, как участнике информационного процесса, имеется в виду смысловая или семантическая (содержание) информация.

В общем, информация — это новые сведения, которые могут быть использованы человеком для совершенствования его дея­тельности и пополнения знаний. В повседневной практике такие понятия, как данные, информация и знания, часто рассматриваются как синони­мы. Однако это не так. Данные служат сырь­ем для создания информации, получаемой в результате обработки данных, а большой объем информации переходит в знания, которые в сумме с большим опытом работы дают возможность человеку называться экспертов в какой либо области деятельности.

В настоящее время при обсуждении проблем информации су­ществуют разные точки зрения. [Советов]. Одни отождествляет понятие «ин­формация» со знанием. Хотя данный подход широко критикуется в отечественной литературе, во многих научных трудах он имеет место. Другие ограничивают предметную область по­нятия «информация» социальными и биологическими процессами, отвергая существование информационных процессов в неорганиче­ской природе. Третьи, точка зрения которых, широко используемая в на­стоящее время, связана с атрибутивным понятием информации. Впервые атрибутивное понятие информации было сформулировано Н. Винером, полагавшим, что вес явления в природе охватыва­ются тремя основными понятиями: веществом, энергией и информа­цией. В отличие от Н.Винера, не рассматривавшего взаимосвязь этих компонентов, многие современные авторы тесно увязывают их и рассматривают это все как единую систему.

Сам термин «информация» происходит от латинского слова «informatio»—разъяснение, изложение, осведомленность. Понятие информации должно быть связано с определенным объектом, свойства которого она отражает. Кроме того, наблюдается относи­тельная независимость информации от носителя, поскольку воз­можны ее преобразование и передача по различным физическим средам с помощью сигналов независи­мо от ее содержания, т.е. семантики, что и явилось центральным вопросом многих исследований, в том числе и в области филосо­фии.

При обмене информацией источником является объек­т материального мира и приемник — человек, либо какой-то материальный объект. Информация возникает за счет отражения, которое является свойством материи, любой материальной системы. Свойство отражения совершенствуется по мере развития материи от элементарного отражения до высшей его формы — соз­нания. Процесс отражения означает взаимодействие объектов материального мира. Такой научный подход позволяет очень широкому кругу ученых формировать свои изыскания. Но информатизационному обществу необходимы единые понятия в информациологии. Такие понятия сформулированы в последних Федеральных законах №149 от 27.07.2006г. «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» и № 152 от 27.07.2006г. «О персональных данных»

Основные понятия на данном этапе развития выглядят так:

информация — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления;

информационные технологии - процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов;

информационная система - совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационными технологиями и техническими средствами;

информационно-телекоммуникационная сеть - технологическая система, предназначенная для передачи по линиям связи информации, доступ к которой осуществляется с использованием средств вычислительной техники;

обладатель информации - лицо, самостоятельно создавшее информацию, либо получившее на основании закона или договора право разрешать или ограничивать доступ к информации, определяемой по каким-либо признакам;

конфиденциальность информации - обязательное для выполнения лицом, получившим доступ к определенной информации, требование не передавать такую информацию третьим лицам без согласия ее обладателя;

электронное сообщение - информация, переданная или полученная пользователем информационно-телекоммуникационной сети;

документированная информация - зафиксированная на материальном носителе путем документирования информация с реквизитами, позволяющими определить такую информацию или в установленных законодательством Российской Федерации случаях ее материальный носитель.

Для получения информации из данных или сведений (сообщений) применяются информационные технологии, которые создаются на базе информационного процесса (рис.1.3).

Рис. 1.3. Содержание информационного процесса

Понятие информации, определенное выше, означает сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления. Это понятие является общенаучным понятием, так как оно используется в различных науках (информатике, кибернетике, биологии, физике, математике, социологии и др.). Это понятие связано с различными понятиями разных областей науки и требует количественной и качественной оценки.

Процесс научного познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний (рис.1.4). Информацию можно считать мерой уменьшения неопределенности знаний. Такой подход позволяет измерять информацию. Количественная оценка информации раскрывает большие возможности перед исследователями. При получении сведений (сообщений, данных) их количество определяет начальную неопределенность, чем больше количество сообщений, тем больше количество информации, тем меньше неопределенность знаний.

Поэтому можно вводить единицу измерения информации, по аналогии метра, килограмма, литра и т.д. За единицу количества информации принимается такое количество, которое содержит сведения уменьшающие неопределенность в два раза.

Такая единица называется «бит». Международная система единиц СИ рассматривает минимальной единицей измерения количества информации «байт», причем

1 байт = 2³ бит = 8 бит.

Рис.1. 4. Процесс познания

В качестве множителей кратных единиц используется коэффицент 10ⁿ ,

где n = 3, 6, 9, 12, 15 и т.д., что соответствует Кило (10³), Мега (10⁶), Гига (10⁹), Тера (10¹²), Пета (10¹⁵) и т. д. Так, кратные байту единицы измерения количества информации выглядят следующим образом:

1 Кбайт = 2¹⁰ байт = 1024байт;

1 Мбайт = 2²⁰ байт = 1024Кбайт;

1 Гбайт = 2³⁰ байт = 1024 Мбайт.

Таким образом, существует формула, которая связывает между собой количества возможных событий (N) и количество информации (I):

N = 2^I.

По этой формуле можно легко определить количество возможных сведений (событий, данных), если извество количество информации. Например, если получено I = 4 бита информации, то количества возможных сведений составит

N = 2⁴ = 16

и наоборот.

При передачи информации в России используется русский алфавит, как на бумажных носителях, так и на электронных. Если букву Ё не считать, то тогда количество сведений (событий, данных) – букв равно 32.

Следовательно:

32 = 2^I,

откуда I = 5 битов.

Таким образом, каждый символ (буква) несет 5 бит информации. Это и есть информационная емкость алфавита. Количество информации в любом послании можно посчитать. Для этого надо количество символов послания умножить на количество информации, которое несет каждый символ.

Отсюда правило: количество информации послания, закодированное с помощью знаковой системы, равно количеству информации каждого знака, умноженного на количество знаков. С применением электронных носителей информации изменяются системы кодирования (по языкам, по системам счисления). Основной системой в современной вычислительной технике используется двоичный код, алфавит которого состоит их двух цифр (0 и 1). Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное одному биту. Количество информации в битах равно количеству цифр машинного кода.

Для вычисления количества информации в разных областях науки ученые этих научных направлений пытались разработать общие подходы. Ближе всего подошли к этой проблеме Р. Хартли, К. Шенон, Л.Больцман, Ю.Шрейдер, А.Колмогоров, Н.Винер, Н Моисеев и др.

Формула К.Шенона (1948г) определяет вероятностный подход

(1.1)

где I - количество информации;

N - количество возможных событий:

p_i - вероятность i - события.

Если события равновероятны (p_i =1/N), то количество инфолрмации рассчитывается по формуле

. (1.2)

Таким образом, количество информации определяется указанными выражениями и измеряется единицей – бит. Но кроме количества информации с подачи Л.Больцмана, который определил в термодинамике меру хаоса, беспорядка в системе, как «энтропию» (1877г) и заметил, что энтропия характеризует недостающую информацию. К. Шенон спустя 70 лет сформулировал постулаты теории информации и подтвердил, что формула Л. Больцмана инвариантна информационной энтропии

, (1.3)

где k - коэффициент Л.Больцмана равный 1,38 10^-16 эрг/град.

Сравнивая выражения I и H (1.1) и (1.3), видим, что I можно понимать как информационную энтропию (энтропию из-за нехватки информации о или в системе). Важно отметить, что нулевая энтропия соответствует максимальной информации. Основное соотношение между ними

(1.4)

Теория К.Шенона была разработана как теория замкнутых систем передачи информации по каналам связи, а мера К.Шенона – количество информации не отражает семантического смысла. Однако увеличение (уменьшение) количества информации свидетельствует об уменьшении (увеличении) энтропии (организованности) системы.

В ходе обеспечение любого вида деятельности человек использует и определяет различные ресурсы. Под ресурсами будем понимать финансовые, материальные, кадровые (штаты) и информационные возможности концентрации имеющихся фактов, документов, данных, знаний, отражающих реальное изменяющееся во времени состояние с помощью различных средств аппаратного или программного смысла [14, 37Советов].

Информационные образы могут создаваться в са­мых разнообразных формах: в форме световых, звуковых или ра­диоволн, электрического тока или напряжения, магнитных полей, знаков на бумажных носителях. Важность информации как эконо­мической категории составляет одну из главнейших характеристик постиндустриальной эпохи.

Для долговременного хранения различной информации используются специальные носители: молекулы ДНК; бумага; магнитная лента; фото и кинопленки; микросхемы; магнитные и лазерные диски и др. средства.

По оценкам специалистов в настоящее время объем информации фиксируемый для хранения в информационных ресурсах превышает один эксабайт в год (1018 байт/год). Если взять всю записанную информацию мира за 2000год для хранения, то на каждого человека придется по 250 Мбайт, а это надо 85 миллионов ЖМД по 20 Гбайт.

Из всех ранее перечисленных накопителей наибольшим информационным ресурсом обладает ДНК. Она позволяет хранить до 1021 битов на 1 см3 в то время как микросхемы в таком же объеме распологают только 1010 бит информации.

Все приведенные количественные показатели и многие другие объединяются отдельным понятием ресурс. Под информационным ресурсом будем понимать отдельные документы и массивы документов, носители и технические параметры информационного процесса, являющиеся предметом отношений юридических и физических лиц. Комплекс различных данных, информации, знаний использующих при решении информационного обеспечения поставленных задач, предназначенный для примениния тех или других информационных технологий и методов при создание информационных систем является информационным ресурсом. Следовательно информационный ресурс это совокупность информации в различных источниках и на разных носителях (рис.1.5).