2.2. Основные понятия курса «Информатика»
Современное человечество живет в период перехода от индустриального общества к информационному. Процесс, обеспечивающий этот переход, получил название информатизации.
Информатизация – процесс создания, развития и всеобщего применения информационных средств и технологий, обеспечивающих достижение и поддерживание уровня информативности всех членов общества, необходимого и достаточного для кардинально улучшения качества труда и условий жизни в обществе.
Неизбежность информатизации общества обусловлена резким возрастанием роли и значения информации.
Информационное общество характеризуется высокоразвитой информационной сферой, которая включает деятельность человека по созданию, переработке, хранению, передаче и накоплению информации.
Информационное общество имеет следующие основные признаки:
большинство работающих в информационном обществе (около 80%) занято в информационной сфере, т.е. сфере производства информации и информационных услуг;
обеспечены техническая, технологическая и правовая возможности доступа к любому члену общества практически в любой точке территории и в приемлемое время к нужной ему информации;
информация становится важнейшим стратегическим ресурсом общества и занимает ключевое место в экономике, образовании и культуре.
Информатизация – необходимое условие научно-технического, социального, экономического и политического прогресса в обществе.
Научным фундаментом процесса информатизации общества является научная дисциплина – информатика.
Предмет информатики составляют следующие понятия:
аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
программное обеспечение средств вычислительной техники;
средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
Как видно из этого списка, в информатике особое внимание уделяется вопросам взаимодействия. Для этого даже есть специальное понятие — интерфейс. Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом. Соответственно, существуют аппаратные интерфейсы, программные интерфейсы и аппаратно-программные интерфейсы.
Основной задачей информатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.
Информационная технология – это системно-организованная для решения задач управления совокупность методов и средств реализации операций сбора, регистрации, передачи накопления, поиска, обработки и защиты информации на базе применения развитого программного обеспечения, используемых средств вычислительной техники и связи, а также способов, с помощью которых информация предлагается клиентам.
Под новой информационной технологией понимается технология, которая основывается на применении компьютеров, активном участии пользователей в информационном процессе, высоком уровне дружественного пользовательского интерфейса, широком использовании пакетов прикладных программ общего и проблемного назначения, доступа пользователя к удаленным базам данных и программам благодаря вычислительным сетям ЭВМ.
Информационная система осуществляет сбор, передачу и переработку информации об объекте, снабжающую работников различного уровня информацией для реализации функции управления.
Любой системе управления экономическим объектом соответствует своя информационная система, называемая экономической информационной системой.
Экономическая информационная система (ЭИС) – это совокупность внешних и внутренних потоков прямой и обратной информационной связи экономического объекта, методов, средств, специалистов, участвующих в процессе обработки информации и выработке управленческих решений.
2.3.Информация, ее виды и свойства
Термин "информация'" происходит от латинского слова "informatio" — разъяснение, осведомление, изложение. Мы вкладываем в это слово весьма широкий смысл и часто можем пояснить его только на интуитивном уровне. Говоря "информация", мы имеем в виду и сообщения по радио и телевидению, и содержание газет, книг, баз данных, библиотек, и знания, почерпнутые из общения с людьми н полученные в научных журналах. Информацию хранят в книгах, библиотеках, в базах данных, на бумаге и машинных носителях. Информацию передают устно и письменно, с помощью электрических сигналов и радиоволн; получают с помощью органов чувств, электрических датчиков, фото и видеокамер.
Отдельные данные и сообщения обрабатывают, преобразовывают, систематизируют, сортируют и получают новую информацию или новые знания.
В широком смысле информация - это сведения, знания, сообщения, являющиеся объектом хранения, преобразования, передачи и помогающие решить поставленную перед человеком задачу.
В философском смысле информация есть отражение реального мира; это сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте. Таким образом, понятие информации связывается с определенным объектом, свойства которою она отражает.
Понятие информации является чрезвычайно емким и широко распространенным в. человеческом обществе, особенно в настоящее время, когда информатика, информационные технологии, компьютеры сопровождают человека чуть ли не с рождения.
Сама но себе информация может быть отнесена к абстрактным понятиям типа «математические». Однако ряд ее особенностей приближает информацию к материальному миру. Так, информацию можно получить, записать, передать, стереть. Информация не может возникнуть из ничего. Но есть и особенности, отличающие информацию от реального мира. При передаче информации из одной системы в другую количество информации в передающей системе не уменьшается, хотя в принимающей системе оно, как правило, увеличивается, Кроме того, наблюдается независимость информации от ее носителя, так как возможны ее преобразование и передача но различным физическим средам с помощью разнообразных физических сигналов безотносительно к ее семантике, т.е. содержательности, смыслу. Информация о любом материальном объекте может быть получена путем наблюдения, натурного или вычислительного эксперимента или путем логического вывода. В связи с этим информацию делят на доопытную, или априорную, и послеопытную, или апостериорную, полученную в результате проведенного эксперимента.
Для того чтобы в материальном мире происходили обмен информацией, ее преобразование и передача, должны быть источник информации, передатчик, канал связи, приемник и получатель информации. Среда передачи объединяет источник и получателя информации в информационную систему (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Информационная система
Подобные информационные системы возникают не только среди людей. Обмен информацией происходит и в животном, и в растительном мире. Если же участником информационной системы является человек, то речь идет о смысловой информации, т.е. информации, выражаемой человеком.
Получатель информации оценивает ее в зависимости от того, для какой задачи информация будет использована. Поэтому информация имеет свойство относительности. Одна и та же информация для одного получателя имеем глубокий смысл и обладает чрезвычайной ценностью, а для другого является либо давно уже известной, либо бесполезной. Например, информация о последних достижениях в физике частиц высоких энергий очень важна для физика-ядерщика и совершенно бесполезна для агронома.
Информация с точки зрения ее возникновения и последующих преобразовании проходит три этапа, которые, собственно, и отражают ее сематический, синтаксический и прагматический аспекты.
Человек сначала наблюдает некоторый факт окружающей действительности, который отражается в его сознании в виде определенного набора данных, Здесь проявляется синтаксический аспект. Затем, после определенной структуризации этих данных в соответствии и конкретной предметной областью, человек формирует знание о наблюдаемом факте, что отражает семантический аспект полученной информации. Информация в виде знаний имеет высокую степень структуризации, что позволяет выделять полную информацию об окружающей нас действительности и создавать информационные модели исследуемых объектов. Полученные знания человек затем использует в своей практике, т. e. для достижения поставленных целей, что и отражает прагматический аспект информации.
Синтаксический аспект связан со способом представления информации вне зависимости от ее смысловых и потребительских качеств. На синтаксическом уровне рассматриваются формы представления информации для ее передачи и хранения. Обычно информация, предназначенная для передачи, называется сообщением. Сообщение может быть представлено в виде знаков и символов, преобразовано в электрическую форму, закодировано, т.е. представлено в виде определенной последовательности электрических сигналов, однозначно отображающих передаваемое сообщение, и промоделировано для того, чтобы имелась возможность его передачи по выбранному каналу связи. Характеристики процессов преобразования сообщения для его передачи определяют синтаксический аспект информации при ее передаче. При хранении синтаксический аспект определяется другими формами представления информации, которые позволяют наилучшим образом осуществить поиск, запись обновление, изменение информации в информационной базе. Информацию, рассмотренную только относительно синтаксического аспекта, часто называют данными.
Семантический аспект отражает смысловое содержание информации и соотносит ее с ранее имевшейся информацией. Смысловые связи между словами или другими элементами языка отражает тезаурус. Тезаурус состоит из двух частей: списка слов и устойчивых словосочетаний, сгруппированных по смыслу, и некоторого ключа, например алфавитного, позволяющего расположить слова к определенном порядке. При получении информации тезаурус может изменяться, и степень этого изменения характеризует воспринятое количество информации.
Прагматический аспект определяет возможность достижения поставленной цели с учетом полученной информации. Этот аспект отражает потребительские свойства информации. Если информация оказалась ценной, поведение ее потребителя меняется в нужном направлении. Проявляется прагматический аспект информации только при наличии единства информации (объекта), потребителя и поставленной цели.
«Нет пожалуй, в науке, практике современности понятия распространеннее, нежели понятие ″информация″. И нет в тоже время другого понятия, по поводу которого ведется столько споров, дискуссий, имеется столько различных точек зрения…», - утверждает советский ученый В.Г.Афанасьев.
Существование множества определений информации обусловлено сложностью, специфичностью и многообразием подходов к толкованию сущности этого понятия. Выделим три наиболее распространенные концепции информации, каждая из которых по-своему объясняет его сущность.
Первая концепция (концепция К. Шеннона), отражая количественно-информационный подход, определяет информацию как меру неопределенности (энтропию) события. Количество информации в том или ином случае зависит от вероятности его получения: чем более вероятным является сообщение, тем меньше информации содержится в нем. Этот подход, хоть и не учитывает смысловую сторону информации, оказался весьма полезным; в технике связи и вычислительной технике послужил основой для измерения информации и оптимального кодирования сообщений. Кроме того, он представляется удобным для иллюстрации такого важного свойства информации, как новизна, неожиданность сообщений. При таком понимании информация – это снятая неопределенность или результат выбора набора возможных альтернатив.
Вторая концепция рассматривает информацию как свойство (атрибут) материи. Ее появление связано с развитием кибернетики и основано на утверждении, что информацию содержат любые сообщения, воспринимаемые человеком или приборами. Наиболее ярко и образно эта концепция информации выражена академиком В.М.Глушковым. Он писал, что “информацию несут не только испещренные буквами листы книги или человеческая речь, но и солнечный свет, складки горного хребта, шум водопада, шелест травы”. Иными словами, информация как свойство материи создает представление о ее природе и структуре, упорядоченности, разнообразии и т.д. Она не может существовать вне материи, а значит, она существовала, и будет существовать вечно, ее можно накапливать, хранить, перерабатывать.
Третья концепция основана на логико-семантическом (семантика – изучение текста с точки зрения смысла) подходе, при котором информация трактуется как знание, причем не любое знание, а та его часть, которая используется для ориентировки, для активного действия, для управления и самоуправления. Иными словами информация – это действующая, полезная, «работающая» часть знаний. Представитель этой концепции В.Г. Афанасьев, развивая логико-семантический подход, дает определение социальной информации: «Информация, циркулирующая в обществе и используемая в управлении социальными процессами, является социальной информацией. Она представляет собой знания, сообщения, сведения о социальной форме движения материи и обо всех других формах в той мере, в какой она используется обществом…»
Социальная информация – многоуровневое знание. Она характеризует: общественные процессы в целом – экономические, политические, социальные, демографические, культурно-духовные и т.д.; конкретные процессы, происходящие в различных ячейках общества, на предприятиях, в кооперативах, семьях и т.д.; а также интересы и стремления различных социальных групп – рабочего класса, молодежи, пенсионеров, женщин и др. В самом общем смысле под социальной информацией понимают – знания, сообщения, сведения о социальной форме движения материи и о всех других ее формах в той мере, в какой они используются обществом, вовлеченными в орбиту общественной жизни. Другими словами, информация есть содержание логического мышления, которое, воспринимая с помощью слышимого или видимого слова, может быть использована людьми в их деятельности.
Итак, рассмотренные подходы в определенной мере дополняют друг друга, освещают различные стороны сущности понятия информации и облегчают тем самым систематизацию ее основных свойств. Из множества определений информации наиболее целесообразным представляется следующее: информация – это сведения, снимающие неопределенность об окружающем мире, которые являются объектом хранения, обработки, передачи и использования. Сведения – это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях и т.д.
Особенность информации в том, что, будучи материальным явлением, она не является ни материей, ни энергией. В кибернетическом смысле информация – это отражение одного объекта в другом, используемое для формирования управленческих воздействий. Использование информации в управлении и самоуправлении опирается на наличие связи между объектами системы, источниками информации и ее получателями.