Лекція 7а. Поняття інформації та її властивості

Приклад виконання першого завдання лабораторної роботи №1

 

 

 

=ЕСЛИ(A2<0;(1+2*A2)/(1+A2^2);ЕСЛИ(и(A2>=0;A2<1);sin(A2)^2*(1+A2)^(1/2);exp(0,2*A2)))

 

Інформація в широкому сенсі абстрактне поняття, котре має безліч значень, залежно від контексту. З одного боку, ми стверджуємо, що інформація — це не матеріальна річ, а з іншого боку — інформація може бути об’єктом міжнародного права.

З точки зору різних галузей знання, дане поняття описується своїм специфічним набором ознак. Інформація та її властивості є об’єктом дослідження цілої низки наукових дисциплін, таких як:

- теорія інформації (математична теорія систем передачі інформації);

- кібернетика (наука про зв’язок та управління в машинах і тваринах, а також у суспільстві та людських істотах);

- семіотика (наука про знаки і знакові системи);

- теорія масової комунікації (дослідження засобів масової інформації та їх впливу на суспільство);

- інформатика (вивчення процесів збору, перетворення, зберігання і передачі всіх видів інформації та засобів їх автоматизованої обробки);

- соционіка (теорія інформаційного метаболізму індивідуальної та соціальної психіки);

- інформодінаміка (наука про відкриті інформаційні системи);

- інформаціологія (наука про отримання, збереження і передачу інформації для різної безлічі об’єктів) і так далі.

Як всякий об’єкт дослідження, інформація має низку основоположних властивостей:

По-перше, інформація визначається як особливий вид матерії, котра в реальності виявляється у сполученні з певним матеріальним носієм.

По-друге, інформація як особливий вид матерії матеріалізується і стає доступною для сприйняття людським розумом або яким-небудь приладом у момент її фіксації на зазначеному матеріальному носії.

По-третє, інформація є динамічним об’єктом, тобто знаходиться у постійному русі та розвитку.

По-четверте, усвідомлення наявності та змістовної сутності інформації у всіх її аспектах утворюється у момент взаємодії 1) об’єктивних даних (сигналів природи) і 2) суб’єктивних методів, які застосовує людина під час усвідомлення її реальності, змісту і значення інформації.

По-п’яте, інформація у вигляді природного сигналу у момент сполучення з людським мозком збуджує в ньому інтелектуальні процеси - здійснює пошук відповідних раніше зареєстрованих „вузликів на пам’ять”:

1) якщо інформаційний сигнал новий – „реєструється у мозку як новий нервовий вузлик на пам’ять” або

2) проводить ідентифікацію знайдених „вузликів на пам’ять” з отриманим сигналом;

3) після того як знайдені та ідентифіковані „вузлики на пам’ять” із вхідним сигналом у свідомості людини відбувається їх актуалізація у вигляді відповідних образів реальної дійсності, тобто відбувається віддзеркалення накопиченого у мозку людського досвіду і знань про реальний світ.

По-шосте, на властивості інформації впливають як властивості інформаційних даних, так і властивості методів, котрі взаємодіють із інформаційними даними в ході інформаційного процесу. Після закінчення інформаційного процесу властивості інформації переносяться на певний матеріальний носій, і таким чином, створюються додаткові властивості у нових інформаційних даних, тобто властивості суб’єктивних методів переходять на нові інформаційні дані. У такому випадку інформація як сигнал об’єктивної реальності набуває відповідних суб’єктивних рис. У такому вигляді інформація втрачає свою первинну об’єктивну сутність. Первинна інформація (сигнал природи), відображена у свідомості людини, може бути не ідентичною цьому природньому „сигналу”: в описі „сигналу” людиною привносяться елементи суб’єктивності, тобто він подається так, як його відчуває і розуміє конкретна людина.

Знання, повідомлення, інформаціяволодіють далеко не звичайними властивостями. Приміром, відомий вислів Бернарда Шоу: „Якщо у тебе і у мене є по одному яблуку і ми ними обмінялися, то у кожного з нас залишилося по одному яблуку; якщо у тебе і у мене є по одній ідеї і ми ними обмінялися, то у кожного з нас буде по дві ідеї”. Проте, цим особливості властивостей інформації не обмежуються. Інформація є специфічною і з погляду старіння (тобто на інформацію діє не сам час, а поява нової інформації, котра заперечує або уточнює дану), і з погляду різних варіантів щодо матеріального носія або знакової форми, і з погляду дії.

Наприклад, результат дії на споживача повідомлень А, В, С, Д ... нерівнозначний результату дії тих же повідомлень на того ж споживача, якщо вони надходять у різних поєднаннях або в іншій послідовності та іншому поєднанні, й так далі.

Нині не існує єдиного визначення терміну „інформація”. У вузькому сенсі цього слова „інформація” — зведення (повідомлення, дані) незалежно від форми їх представлення.

У науковій літературі можна знайти досить багато визначень терміну „інформація”, котрі відображають різні підходи до тлумачення цього поняття:

Інформаціясукупність даних, зафіксованих на матеріальному носієві, збережених і поширених у часі та просторі.

Інформація набуває форму відомостей про явища навколишнього світу і процеси, що протікають у ньому, й сприймається людиною або спеціальним пристроєм.

З цієї причини в інформатиці найчастіше використовується наступне визначення цього терміну:

Інформаціяце усвідомлені відомості про навколишній світ, які є об’єктом зберігання, перетворення, передачі і використання.

Відомості це знання, виражені в сигналах, повідомленнях, вістях, новинах і так далі.

Кожну людину в світі оточує море інформації різних видів. Прагнення зафіксувати, зберегти надовго своє сприйняття інформації було завжди властиве людині. Мозок людини зберігає безліч інформації, і використовує для зберігання її свої способи, основа яких — двійковий код, як й в комп’ютерів. Людина завжди прагнула мати можливість поділитися своєю інформацією з іншими людьми та знайти надійні засоби для її передачі та довготривалого зберігання. Для цього нині винайдена безліч способів зберігання інформації на зовнішніх (відносно мозку людини) носіях та її передачі на величезні відстані.

За формою інформація виявляється, як правило, усно або у вигляді запису лексем мови. Основні види форм інформації представлення, способів її кодування і зберігання, котра має найбільше значення для інформатики, наступна:

1) графічна або образотворча — перший вигляд, для якого був реалізований спосіб зберігання інформації про навколишній світ у вигляді наскальних малюнків, а пізніше у вигляді картин, фотографій, схем, креслень на папері, полотні, мармурі та інших матеріалах, котрі змальовують картини реального світу;

2) звукова — світ довкола нас повний звуків і завдання їх зберігання та тиражування було вирішене з винахід звукозаписних пристроїв у 1877 р. (див., наприклад, історію звукозапису на сайті); її різновидом є музична інформація — для цього вигляду був винайдений спосіб кодування з використанням спеціальних символів, що робить можливим зберігання її аналогічно графічній інформації;

3) текстова — спосіб кодування мови людини спеціальними символами — буквами (ієрогліфами), причому різні народи мають різні мови та використовують різні набори букв (ієрогліфів) для відображення мови; особливо велике значення цей спосіб придбав після винаходу паперу і книгодрукування;

4) числова — кількісна міра об’єктів та їх властивостей на навколишньому світі; особливо велике значення набула з розвитком торгівлі, економіки та грошового обміну; аналогічно текстовій інформації для її відображення використовується метод кодування спеціальними символами — цифрами, причому системи кодування (числення) можуть бути різними;

5) відеоінформація — спосіб збереження „живих” картин навколишнього світу, котрий з’явився з винаходом кіно.

Існують також види інформації, для яких до цих пір не винайдено способів їх кодування і зберігання, а саме:

6) тактильна інформація, котра передається відчуттями;

7) органолептична, котра передається запахами та смаками тощо.

Для передачі інформації на великі відстані спочатку використовувалися кодовані світлові сигнали, з винаходом електрики — передача закодованого певним чином сигналу по дротах, пізніше — з використанням радіохвиль.

З появою комп’ютерів (або, як їх спочатку називали в нашій країні, ЕОМ — електронні обчислювальні машини) спочатку з’явився засіб для обробки числової інформації. Проте надалі, особливо після широкого поширення персональних комп’ютерів (ПК), комп’ютери стали використовуватися для зберігання, обробки, передачі та пошуку текстової, числової, образотворчої, звукової та відеоінформації. З моменту появи перших персональних комп’ютерів — ПК (80-і р. ХХ ст.) — до 80 % їх робочого часу присвячено роботі з текстовою інформацією.

Зберігання інформації при використанні комп’ютерів здійснюється на магнітних дисках або стрічках, на лазерних дисках (CD і DVD), спеціальних пристроях незалежної пам’яті (флеш-пам’ять і т. ін.). Зазначені методи постійно удосконалюються, винаходяться нові пристрої та носії інформації.

Обробку інформації (відтворення, перетворення, передача, запис на зовнішні носії) виконує процесор комп’ютера. За допомогою комп’ютера можливе створення і зберігання нової інформації будь-яких видів, для чого служать спеціальні програми, використовувані на комп’ютерах, і пристрої введення інформації.

Інформація, представлена у глобальній мережі Інтернет, нині визначається особливим різновидом інформації. У мережі Інтернет використовуються особливі прийоми зберігання, обробки, пошуку і передачі розподіленої інформації великих об’ємів і особливі способи роботи з різними видами інформації. Постійно удосконалюється програмне забезпечення, котре створює умови для колективної роботи з інформацією всіх видів.

Властивості інформації. Характерною відмінною особливістю інформації від інших досліджуваних об’єктів природи і суспільства, є її дуалізм, тобто подвійність:

1) на властивості інформації впливають як властивості вихідних даних, складових її змістовної частини;

2) так і властивості методів, застосованих людиною, котрі фіксують зазначену інформацію.

Можна навести чимало різноманітних властивостей інформації. Кожна наукова дисципліна розглядає ті властивості, які їй найбільш важливі. Систематизація існуючих підходів до виділення властивостей інформації, дозволяє говорити про те, що інформації притаманні наступні основні групи властивостей: атрибутивні, прагматичні, динамічні.

1.Атрибутивні властивості – це ті властивості, без яких інформація не існує. До даної категорії властивостей відноситься:

1.1)невідривність інформації від фізичного носія і мовна природа інформації. Один із найважливіших напрямів інформатики як науки є вивчення особливостей різних носіїв і мов інформації, розробка нових, більш здійснених і сучасних. Необхідно відзначити, що хоча інформація й невідривна від фізичного носія та має мовну природу вона не пов’язана жорстко ні з конкретною мовою, ні з конкретним носієм;

1.2)дискретність. Відомості, котрі містяться в інформації, а також у знання –дискретні, тобто характеризують окремі фактичні дані, закономірності та властивості об’єктів, що вивчаються, які поширюються у вигляді різних повідомлень, котрі складаються з лінії, складеного кольору, літери, цифри, символу, знаку;

1.3) безперервність. Інформація має властивість зливатися з вже зафіксованою і накопиченою раніше, тим самим, сприяючи поступальному розвитку та накопиченню.

2. Прагматичні властивості це ті властивості, які характеризують ступінь корисності інформації для користувача, споживача і практики. Вони виявляються в процесі використання інформації. До даної категорії властивостей найбільш важливими представляються наступні якісні властивості: 1) сенс (зміст) і новизна, 2) об’єктивність, 3) корисність, 4) достовірність, 5) точність, 6) повнота, 7) стислість; 8) актуальність, 9) цінність, 10) своєчасність, 11) зрозумілість, 12) доступність.

2.1. Сенс (зміст) і новизна характеризується переміщенням інформації в соціальних комунікаціях і виділяє ту її частку, яка нова для споживача.

2.2. Об’єктивність і суб’єктивність інформації. Інформація – це віддзеркалення зовнішнього об’єктивного світу. Інформація об’єктивна, якщо вона не залежить від методів її фіксації, чиєї-небудь свідомості, думки.

Поняття об’єктивності інформації є відносним. Це зрозуміло, якщо врахувати, що методи, що застосовуються людиною, є суб’єктивними. Об’єктивнішою прийнято вважати ту інформацію, до якої методи вносять менший суб’єктивний елемент. У ході інформаційного процесу ступінь об’єктивності інформації завжди знижується. Зазначену властивість враховують, приміром, у правових дисциплінах, де по-різному обробляються свідчення осіб, які безпосередньо спостерігали події або які отримали інформацію непрямим шляхом, тобто за допомогою умовисновків або із слів третіх осіб.

Приміром, повідомлення „На вулиці тепло” несе суб’єктивну інформацію, а повідомлення „На вулиці 22°С” – об’єктивну, але з точністю, залежною від погрішності засобу виміру. Об’єктивну інформацію можна отримати за допомогою справних датчиків вимірювальних приладів. Відбиваючись у свідомості конкретної людини, інформація перестає бути об’єктивною, оскільки, перетворюється (більшою чи меншою мірою) залежно від думки, думки, досвіду, знань конкретного фізичного суб’єкта.

2.3. Корисність (цінність) інформації. Корисність віддзеркалює певний рівень зменшення невизначеності відомостей про об’єкт. Цінність інформації різна для різних споживачів і користувачів. Корисність і цінність може бути визначена стосовно потреб конкретних її споживачів і оцінюється по тих завданнях, які можна вирішити з її допомогою. Найкоштовніша інформаціяоб’єктивна, достовірна, повна, і актуальна. При цьому слід враховувати, що й необ’єктивна, недостовірна інформація (наприклад, художня література), має велику значущість для людини.

2.4. Достовірність інформації. Достовірна інформація допомагає прийняти нам правильне рішення. Інформація достовірна, якщо вона відображає справжнє положення справ. Достовірність визначає те, що інформаційні дані виникають у момент реєстрації сигналів, але не всі сигнали є корисними — завжди присутній якийсь рівень сторонніх сигналів, внаслідок чого корисні дані супроводжуються певним рівнем інформаційного шуму. Якщо корисний сигнал зареєстрований чіткіше, ніж сторонні сигнали, достовірність інформації може бути вищою. При збільшенні рівня шумів достовірність інформації знижується. У цьому випадку для передачі тієї ж кількості інформації потрібно використовувати або більше даних, або складніші методи.

Об’єктивна інформація завжди достовірна, але достовірна інформація може бути як об’єктивною, так і суб’єктивною.

Недостовірною інформація може бути з наступних причин:

- навмисне спотворення (дезінформація) або неумисне спотворення суб’єктивної властивості;

- спотворення в результаті дії перешкод („зіпсований телефон”) і недостатньо точних засобів її фіксації.

Дезінформація розцінюється як негативні значення корисної інформації.

2.5. Точність і адекватність інформації визначається мірою її близькості до реального стану об’єкту, процесу, явища і тому подібне - це ступінь відповідності реальному об’єктивному стану справи. Неадекватна інформація може утворюватися при створенні нової інформації на основі неповних або недостовірних даних. Проте й повні, й достовірні дані можуть призводити до створення неадекватної інформації у разі застосування до них нераціональних і неадекватних методів.

2.6. Повнота інформації. Неповна інформація може призвести до помилкового виводу або рішення. Інформацію можна назвати повною, якщо її вистачає для розуміння. Повнота характеризує якісний аспект інформації та визначає достатність даних для ухвалення рішень або для створення нових інформаційних даних на основі наявних. Чим повніші дані, тим ширший діапазон методів, які можна використовувати, тим простіше підібрати метод, котрий вносить мінімум погрішностей у хід інформаційного процесу.

2.7. Актуальність інформації визначає рівень важливість для теперішнього моменту часу, тобто злободенність, насущність. Оскільки інформаційні процеси розтягнуті у часі, то достовірна і адекватна інформація застаріла може призводити до помилкових рішень. Нерідко з актуальністю, як й з повнотою, зв’язують комерційну цінність інформації.

Необхідність пошуку (або розробки) адекватного методу для роботи з інформаційними даними може приводити до такої затримки в отриманні інформації, що вона стає неактуальною і непотрібною. На цьому, зокрема, засновано багато сучасних систем шифрування даних із відкритих джерел. Особи, які не володіють ключем (методом) для читання даних, можуть зайнятися пошуком джерела, оскільки алгоритм його роботи доступний, але тривалість цього пошуку настільки велика, що за час роботи інформація втрачає актуальність і, відповідно, пов’язану з нею практичну цінність. Лише вчасно отримана інформація може бути корисна.

2.8. Доступність інформаціїміра можливості отримати ту чи іншу інформацію. На ступінь доступності інформації впливають одночасно як доступність даних, так і доступність адекватних методів для їх інтерпретації. Відсутність доступу до даних або відсутність адекватних методів обробки даних призводять до однакового результату: інформація виявляється недоступною. Відсутність адекватних методів для роботи з інформаційними даними у багатьох випадках призводить до застосування неадекватних методів, внаслідок чого утворюється неповна, неадекватна або недостовірна інформація;

3. Динамічні властивості це ті властивості, які характеризують зміну інформації у часі:

3.1) кумуляція інформації (від латин. cumulatio – збільшення, скупчення, зростання): з часом кількість інформації зростає, накопичується;відбувається її оцінка, аналіз, узагальнення і систематизації. Рух інформації в інформаційних комунікаціях і постійне її розповсюдження та зростання визначають властивість багатократного розповсюдження або повторюваності. Хоча інформація й залежна від конкретної мови та конкретного носія, вона не пов’язана жорстко ні з конкретною мовою, ні з конкретним носієм. Завдяки цьому інформація може бути отримана і використана декількома споживачами. Зазначена властивість багатократної використовуванності та прояви властивості розпорошення інформації по різних джерелах;

3.2) старінняінформації схильне до впливу на неї часу: вона старіє. старіння інформації полягає в зменшенні її цінності з часом. Старить інформацію не саме час, а поява нової інформації, яка уточнює, доповнює або відкидає повністю або частково ранішу. Науково-технічна інформація старіє швидше, естетична (витвори мистецтва) – повільніше. Логічність, компактність, зручна форма вистави полегшує розуміння і засвоєння інформації.

Соціальна (суспільна) інформація володіє ще і додатковими властивостями:

- мовну природу (окрім деяких видів естетичної інформації, приміром, образотворчого мистецтва). Один і той же зміст може бути виражений на різних природних (розмовних) мовах, записаний у вигляді математичних формул і так далі;

- семантичний (смисловий) характер, тобто понятійний, оскільки саме в поняттях узагальнюються найбільш істотні ознаки предметів, процесів і явищ навколишнього світу.

Інформацію можна розділити на види по різних критеріях:

· за способом сприйняття:

візуальна — сприймана органами зору;

аудіальна— сприймана органами слуху;

тактильна — сприймана тактильними рецепторами;

нюхова — сприймана обонятельними рецепторами;

смакова — сприймана смаковими рецепторами;

· за призначенням:

масова — містить тривіальні відомості та оперує набором понять, зрозумілим для більшій частині соціуму;

– спеціальна — містить специфічний набір понять, при її використанні відбувається передача відомостей, які можуть бути не зрозумілі основній масі соціуму, але необхідні та зрозумілі в рамках вузької соціальної групи, де використовується дана інформація;

– особиста (приватна) — набір відомостей про яку-небудь особу, котра визначає соціальне положення і типи соціальних взаємодій усередині популяції;

– секретна — доступна вузькому колу осіб і передана по закритих (захищених) каналах.

Секретна інформація— інформація, котра не підлягає розголошенню або на розповсюдження якої накладені обмеження унаслідок можливого спричинення шкоди особам, зацікавленим в її нерозповсюдженні, або особам, не інформованих про те, що існує така інформація, отримання якої тим або іншим особам здатне привести до спричинення цими особами збитку. Випадкове розголошування секретної інформації або її розповсюдження за межі конфіденційності називається витоком інформації.