2. Источники информации

Все мыслимые источники информации, как мы уже выяснили, образуют окружающий нас мир. Мир огромный и разнообразный. Но это эмоциональная фраза. Придерживаясь строгой научной терминологии, мы должны сказать, что источником информации (поставщиком содержания, которым будет наполнено соответствующее сообщение) может стать определённая вещь (предмет) или конкретное явление окружаю-щего нас мира. Под вещью мы понимаем материальную систему, а под явлением любое событие, которое в этом мире происходит (происходит с вещами или случается внутри них). Содержанием сообщения о материальной системе будет её описание (что это, как оно себя ведёт и как это устроено), содержанием сообщения о явлении будет описание его вида и сущности, причин и возможных последствий.

Только что сказанное о содержании сообщений, сказано для пол-ноты картины и в этих лекциях будет последним упоминанием об этом. Последним потому, что содержание сообщения никак не связано с фор-мой, в которой оно представлено (какая разница какими символами обозначены цифры на циферблате ваших часов, важно лишь реальное положение стрелок). И ещё, потому, что мы здесь занимаемся, как уже было сказано выше, статистической теорией связи, которая интересуется не семантическими, а только структурно-синтаксическими свойствами сообщений

Возвращаясь от этих полезных, но общих соображений к выявленным в начале параграфа реальным источникам информации, сосредоточим на них наше внимание.

Начнём с события.

1. Событие, как источник информации

Событие, как таковое, одиночное событие (например, «пошёл дождь»), сообщения о котором ждут, (в нашей теории информации, в статистической теории связи, всё именно, так и обстоит, ибо речь идёт об актуализированной, кому-то понадобившейся информации), может произойти и может не произойти. Поэтому-то с таким интересом (применительно к такому событию, как «дождь»), обычно ждут сводок погоды. Конкретное одиночное событие – одно из простейших явлений в нашем мире. В этом смысле оно одномерно и может быть условно обозначено каким-нибудь символом: событие «А» и графически отображено точкой в некоторой абстрактной области (в пространстве событий). Другое подобное событие (событие «В») в этом же пространстве отображается другой точкой.

Если эти два события абсолютно не связаны друг с другом, то они могут произойти независимо друг от друга, а значит – могут произойти одновременно. Такие события теорию информации интересуют мало.

Существуют события, которые нельзя назвать одиночными потому, что они определённым образом связаны с другими (подобными и родственными им) событиями. Но одновременно два или более таких событий реализоваться (произойти) не могут. В этом случае говорят, что они образуют полную группу событий. Характерное и главное свойство таких событий, которое и объединяет их в полную группу, это – обязательная реализация в произвольный момент времени одного и только одного из них.

Математически это выражается условием нормировки вероятностей их реализации, которое записывается в виде знакомого из теории вероятностей соотношения:

(I.1)

Здесь P_i (при i=1, 2, …N) – вероятность реализации каждого из N входящих в группу событий) оно читается так:

«сумма вероятностей реализации событий, образующих полную группу, равна единице».

А теперь определим, не новое для Вас, но очень важное в теории информации понятие.

Полная группа событий, (группа событий, для каждого из которых задана вероятность его реализации, а сумма всех вероятностей – сумма вероятностей реализации этих событий, реализующихся поочерёдно, удовлетворяет условию нормировки вероятностей) называется ансамблем событий.

Из всего, сказанного выше, ещё следует, что символ, (совершенно не важно – какой), по предварительной договорённости обозначаю-щий определенное событие, может служить сообщением о том, что состоялось именно это событии, только в том случае, когда получатель заранее знает,

-что некие события образуют ансамбль,

- знает, как (какими символами) они все обозначаются,

- какие вероятности реализации они имеют.

В такой обобщающей формулировке Вам должно быть всё понятно, за исключением слов после последней запятой. Пока Вам, совершено, не понятно, причём здесь вероятности реализации отдельных событий. Ниже мы с этим подробно разберёмся

А сейчас – продолжим конкретным примером.

Переданный заинтересованному получателю (получателю, ожидающему и способному понять сообщения о результатах бросания игральной кости) символ «5», – это и есть сообщение о том, что кость после бросания легла вверх гранью, которая помечена номером 5.

Точно такая же ситуация будет иметь место в случае любого ансамбля событий. Если имеется в виду упоминавшееся вышеодиночное событие А, которое может произойти и не произойти, то и оно входит в ансамбль, в котором – два события. Вторым событием здесь является событие, состоящее в том, что событие А не произошло. Оно обозначается тем же символом А, но с чертой над ним («событие А») и называется «не А», т. е. – «отсутствие события А». Ещё оно часто называется дополнительным событием (дополнительным к событию А, в этой полной группу, состоящей из двух событий: «А» и «не-А».

Наблюдатель, который оказывается свидетелем события, формирует о нём сообщение:«А», и для каждого, интересующегося этим событием, всё, при этом, станет совершенно понятно. Но нам с вами ситуация пока загадочна. Поэтому необходимо пояснить, что с точки зрения статистической теории связи, каждый, интересующийся в данный момент событием А, априори (заранее) знает, что оно может произойти с определённой вероятностью P(А). Следовательно, справедливо соотношение P(А) + P(А) = 1 (это – вариант неоднократно упоминавшегося здесь соотношения I.1. которое и означает, что мы имеем дело с ансамблем – простейшим и возможных).

Сообщение, состоящее из единственного символа, который обозначает один из возможных исходов ситуации, все исходы которой образуют полную группу событий, называется элементарным (простейшим или одиночным) дискретным (это слово имеет смысл: «не сплошной», «прерывистый» и т. п.) сообщением.

Забегая немного вперёд, скажем, что для формирования сообщения об исходе (разрешении) ситуации (реализации одного из полной группы событий) удобнее использовать условный (оговоренный заранее и потому всем известный) порядковый номер определённого состояния системы (номер выпавшей грани игральной кости, например) чем более полное описание исхода. Сообщение в такой форме будет занимать меньше места и времени, а передача и хранение такого сообщения обойдется дешевле

Сообщение в виде слова из отдельных символов, которое представляет собой последовательность (значит, «ряд, «череда») элементарных дискретных сообщений и, как таковое, описывает последовательное на некотором временном интервале развитие ситуации в рамках полной группы событий («история» системы на этом интервале), называется просто дискретным сообщением. Такое сообщение выглядит словом, составленным из значков (символов), обозначающих ряд реализовавшихся (по ходу «история» системы) состояний или событий.

Вместе с настоящими словами (употребляемыми в разговорных языках и составленными из букв соответствующего языка) такие последовательности называются синтаксическими (знаковыми) структурами или системами символов.

Очень важно понять, что это – не материальные системы, а знаковые (совсем не вещественные, а «идеальные» по философской терминологии) структуры.