Информационные процессы

Тема 1. Основные понятия информатики

Информатика – молодая научная дисциплина, изучающая вопросы, связанные c поиском, сбором, хранением, преобразованием и использованием информации в самых различных сферах человеческой деятельности.

Понятие "информация" достаточно широко используется в обычной жизни современного человека, поэтому каждый имеет интуитивное представление, что это такое. Но когда наука начинает применять общеизвестные понятия, она уточняет их, приспосабливая к своим целям, ограничивает использование термина строгими рамками его применения в конкретной научной области.

Деятельность людей связана с переработкой и использованием материалов, энергии и информации. Соответственно развивались научные и технические дисциплины, отражающие вопросы материаловедения, энергетики и информатики. Значение информации в жизни общества стремительно растет, меняются методы работы с информацией, расширяются сферы применения новых информационных технологий. Сложность явления информации, его многоплановость, широта сферы применения и быстрое развитие отражается в постоянном появлении новых толкований понятий информатики и информации.

Термин «информатика» используется не только для отображения достижений компьютерной техники, но и связывается с процессами передачи и обработки информации.

Информатика – это область научно-технической деятельности, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения, представления информации средствами ВТ, а также принципов функционирования этих средств.

В 1996 г. на II Международном Конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» была предложена структура предметной области «Информатика», которая включает четыре раздела:

теоретическая информатика – философские основы информатики, математические и информационные модели, теория алгоритмов, теория и методы разработки и проектирования информационных систем и технологий;

средства информатизации: - технические (ПК, устройства ввода/вывода и отображения информации, аудио- и видеосистемы, системы мультимедиа, сети ЭВМ, средства связи и компьютерные телекоммуникационные системы);

- программные (ОС и языки программирования, текстовые и графические редакторы, СУБД, процессоры электронных таблиц, средства моделирования объектов, процессов, систем, словари, средства зашиты информации от разрушения и несанкционированного доступа, издательские системы, системы реализации технологий автоматизации расчетов, проектирования, обработки данных (учета, планирования, управления, анализа, статистики и т.д.), системы искусственного интеллекта и др.);

информационные технологии: ввода/вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных; подготовки текстовых и графических документов, технической документации; защиты информации; программирования, проектирования, моделирования, обучения диагностики, управления (объектами, процессами, системами);

социальная информатика: закономерности и проблемы становления и развития информационного общества, проблемы информационной безопасности, новые возможности развития личности в информационном обществе, информационная культура и информационная безопасность личности.

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 которого она отражает.

В современной науке рассматриваются два вида информации.

Объективная (первичная) информация - свойство материальных объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействий передаются другим объектам и запечатлеваются в их структуре.

Субъективная (семантическая, смысловая, вторичная) информация – смысловое содержание объективной информации об объектах и процессах материального мира, сформированное сознанием человека с помощью смысловых образов (слов, образов и ощущений) и зафиксированное на каком-либо материальном носителе.

В настоящее время не существует единого определения информации как научного термина. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков.

К базовым понятиям, которые используются в экономической информатике, относятся: данные, информация и знания. Эти понятия часто используются как синонимы, однако между этими понятиями существуют принципиальные различия.

Термин данные происходит от слова data - факт, а информация (informatio) означает разъяснение, изложение, т.е. сведения или сообщение.

Данные - это совокупность сведений, зафиксированных на определенном носителе в форме, пригодной для постоянного хранения, передачи и обработки. Преобразование и обработка данных позволяет получить информацию.

Информация - это результат преобразования и анализа данных. Отличие информации от данных состоит в том, что данные - это фиксированные сведения о событиях и явлениях, которые хранятся на определенных носителях, а информация появляется в результате обработки данных при решении конкретных задач. Например, в базах данных хранятся различные данные, а по определенному запросу система управления базой данных выдает требуемую информацию.

Существуют и другие определения информации, например, информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Знания – это зафиксированная и проверенная практикой обработанная информация, которая использовалась и может многократно использоваться для принятия решений.

Знания – это вид информации, которая хранится в базе знаний и отображает знания специалиста в конкретной предметной области. Знания – это интеллектуальный капитал.

Формальные знания могут быть в виде документов (стандартов, нормативов), регламентирующих принятие решений или учебников, инструкций с описанием решения задач. Неформальные знания – это знания и опыт специалистов в определенной предметной области.

Необходимо отметить, что универсальных определений этих понятий (данных, информации, знаний) нет, они трактуются по-разному. Принятия решений осуществляются на основе полученной информации и имеющихся знаний.

Принятие решений – это выбор наилучшего в некотором смысле варианта решения из множества допустимых на основании имеющейся информации.

Взаимосвязь данных, информации и знаний в процессе принятия решений представлена на рисунке 1.

рис. 1. Процесс принятия решений

Для решения поставленной задачи фиксированные данные обрабатываются на основании имеющихся знаний, далее полученная информация анализируется с помощью имеющихся знаний. На основании анализа, предлагаются все допустимые решения, а в результате выбора принимается одно наилучшее в некотором смысле решение. Результаты решения пополняют знания.

Обмен информацией был и является одной из отличительных особенностей человеческой деятельности. Общение людей друг с другом, их взаимоотношения с внешним миром, их производственная, научная и общественная деятельность тесно связаны с информационными процессами – процессами восприятия, передачи, обработки, поиска, хранения и отображения информации. Без обмена информацией невозможно управление различными объектами, организация производственной, научной и общественной жизни человека.

Для того чтобы в материальном мире происходили обмен информацией, ее преобразование и передача, должны быть носитель, передатчик, канал связи, приемник и получатель. Среда передачи объединяет источник и получателя информации в информационную систему (рис. 2).

Рис. 2. Информационная система (ИС)

Получатель информации оценивает ее в зависимости от того, для какой задачи информация будет использована.

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.

Информация - совокупность сведений, воспринимаемых из окружающий среды, выдаваемых в окружающую среду либо сохраняемой внутри информационной системы.

Данные - представление в формальном виде конкретная информация об объектах предметной области, их свойствах и взаимосвязях, отражающая события и ситуации в этой области.

Данные представляются в виде позволяющим автоматизировать их сбор, хранение и дальнейшую обработку информационными системами. Данные это запись в соответствующем коде.

Информация служит важным средством существования общества, жизни и деятельности всех людей. Ее объемы быстро растут. Стремительно меняется и характер использования информации. В первую очередь это связано с тем, что ранее в производственной деятельности использовались научные идеи и открытия, сделанные ранее, зачастую много веков назад. Теперь же развитие хозяйственной деятельности требует использования новых научных идей через год-два после их появления, что, в свою очередь, требует обработки все возрастающих потоков информации. Это приводит к необходимости индустриализации информационных процессов, т.е. таких процессов, которые (рис. 3) включают все операции, связанные со сбором, передачей, хранением, обработкой и выдачей информации.

В последнее время возникло новое понятие - информационные ресурсы. Современные информационные ресурсы - это научные теории, открытия, патенты, изобретения, экономикоматематические модели, проекты машин и технологических процессов, сведения о недрах земли и океанов и т.п.

Рис. 3. Структура информационного процесса

Информация как ресурс обладает всеми свойствами товара: ее можно продавать, покупать, хранить, уничтожать и т.д. Вместе с тем информационные ресурсы имеют ряд особенностей:

1. В отличие от других (материальных) ресурсов они неисчерпаемы. По мере развития общества и роста потребления знаний запасы материальных ресурсов не убывают, а растут.

2. По мере использования информационные ресурсы не исчезают, а сохраняются и могут даже увеличиваться за счет конструкционной трансформации полученных сообщений с учетом конкретных условий их использования.

3. Информационные ресурсы несамостоятельны. Сами по себе они имеют лишь потенциальное значение. Только в соединении с другими ресурсами (опыт, труд, квалификация, техника, энергия, сырье) информационные ресурсы проявляют свою движущую силу.

4. Эффективность их применения связана с эффектом непервоначального (повторного) производства знаний. Информационное взаимодействие позволяет получить новое знание ценой значительно меньших затрат по сравнению с затратами труда, энергии, времени на его прямое генерирование.

5. Выступают формой непосредственного (прямого) включения науки (в том числе теоретических исследований) в состав производительных сил.

6. Применение нового информационного ресурса вместо устаревшего способно осуществить действия радикального характера, во много раз повысить производительность труда, коренным образом изменить условия труда и т.п.

Выделяют три фазы существования информации:

1. Ассимилированная информация - представление сообщений в сознании человека, связанная с системой его понятий и оценок.

2. Документированная информация - сведения, зафиксированные в знаковой форме на каком-то физическом носителе.

3. Передаваемая информация - сведения, рассматриваемые в момент передачи информации от источника к приемнику.

Информационные процессы

Процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации, называются информационными процессами.

Информационный процесс - совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, сведений, фактов, идей, гипотез, теорий и пр.), для получения какого-либо результата (достижения цели).

Информация проявляется именно в информационных процессах. Информационные процессы всегда протекают в каких-либо системах (социальных, социотехнических, биологических и пр.).