Московський юридичний інститут МВС РФ
Кафедра управління та інформатики
-------------------------------------------------- ------------< br>
А. А. Плінатус С Б О Р Н И К Л Е К Ц І Й по курсу "Інформатика"
(розділ перший)
Москва - 1996
Тема 1-2. ВСТУП І ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ІНФОРМАТИКИ.
Питання:
1. Основні положення концепції інформатизації суспільства, необхідність інформатизації органів внутрішніх справ.
2. Поняття інформації, її види і властивості.
3. Інформатика як наука про технологію обробки інформації.
4. Інформаційні системи їх функціонування.
1. Основні положення концепції інформатизації суспільства, необхідність інформатизації органів внутрішніх справ.
Фундаментальною рисою цивілізації є зростання виробництва, споживання і накопичення інформації в усіх галузях людської діяльності. Все життя людини так чи інакше пов'язана з отриманням, накопиченням і обробкою інформації. Що б людина не робила: чи він читає книгу, чи дивиться він телевізор, розмовляє чи - він постійно і безперервно отримує і обробляє інформацію.
Для нашого століття - століття автомобіля, електрики, авіації, атомної енергії, космонавтики, електронної техніки - характерна небувала швидкість розвитку науки, техніки і нових технологій. Так від винаходу книгодрукування (середина XV століття) до винаходу радіо (1895 рік) минуло близько 440 років, а між винаходом радіо і телебачення - близько 30 років. Розрив у часі між винаходом транзистора й інтегральної схеми склав усього 5 років.
В області накопичення наукової інформації її обсяг починаючи з XVII століття подвоювався приблизно кожні 10 - 15 років. Тому однією з найважливіших проблем людства є лавиноподібний потік інформації в будь-якій галузі його життєдіяльності.
Підраховано, наприклад, що в даний час фахівець повинен витрачати близько 80% свого робочого часу, щоб встежити за всіма новими друкованими роботами в його області діяльності.
Збільшення інформації та зростаючий попит на неї зумовили появу галузі, пов'язаної з автоматизацією обробки інформації
- ІНФОРМАТИКИ.
Інформатика - наукова дисципліна, що вивчає структуру і загальні властивості інформації, а також закономірності всіх процесів обміну інформацією при безпосередньому усному і письмовому спілкуванні фахівців до формальних процесів обміну за допомогою різних носіїв інформації. Значну частину цих процесів складає науково-інформаційна діяльність зі збору, переробки, зберігання, пошуку та розповсюдження інформації.
Об'єктом вивчення інформатики не є зміст конкретної науково-інформаційної діяльності, якою повинні займатися фахівці у відповідних галузях науки і техніки. Вона вивчає внутрішні механізми реферування документів на природних мовах, розробляє загальні методи такого реферування.
Інформатику розглядають як один з розділів кібернетики , вважається що в останній входять проблеми автоматизації інформаційної служби, перекладу і реферування науково-технічної літератури, побудова інформаційно-пошукових систем та ряд інших завдань. Однак ряд проблем, що вирішуються інформатикою (оптимізація системи наукової комунікації, структура наукового документа, підвищення ефективності наукового дослідження шляхом застосування науково-інформаційних засобів) виходить за межі кібернетики.
Основне завдання інформатики полягає у визначенні загальних закономірностей, відповідно до яких відбувається створення наукової інформації, її перетворення, передача і використання в різних сферах діяльності людини. Прикладні завдання полягають у розробці більш ефективних методів і засобів здійснення інформаційних процесів, у визначенні способів оптимальної наукової комунікації із широким застосування технічних засобів.
Як було сказано вище інформатика входить до складу більш загальної науки кібернетики , що вивчає загальну теорію управління і передачі інформації. Основна властивість кібернетики полягає в тому, що вона придатна для дослідження будь-якої системи, що може записувати, накопичувати, обробляти інформацію, завдяки чому її можна використовувати з метою управління. Кибернетика - наука про загальні закони одержання, зберігання, передачі і переробки інформації у складних системах. При цьому під складними системами маються на увазі технічні, біологічні та соціальні системи, тому кібернетика мала потребу в могутньому інструменті, і цим інструментом стали комп'ютери.
Разом з тим відомо, що в нашій країні спостерігається помітне відставання в галузі інформатики, особливо в плані забезпечення її матеріально-технічною базою, а отже і в плані практичного застосування комп'ютерної техніки і технології.
З метою усунення цього становища в країні була розроблена державна програма, що базується на концепції інформатизації суспільства. Основні положення цієї концепції передбачають: 1. Досягнення загальної комп'ютерної грамотності;
2. Створення матеріально-технічної бази, що забезпечує широке використання комп'ютерної техніки і технологій на рівні світових стандартів;
3. Розробка та впровадження єдиного фонду програмного забезпечення;
4. Ефективне використання потенціалу інформаційно-обчислювальних систем в усіх сферах життя суспільства.
"Інформаційний вибух" охопив і діяльність органів внутрішніх справ. Все зростаюча складність і масштабність що стоять перед ними завдань об'єктивно вимагають використання великих масивів інформації для вироблення, прийняття та організації виконання оптимального управлінського рішення.
Практика переконливо підтверджує, що відсутність достовірної, своєчасної та повної інформації породжує суб'єктивізм, необгрунтованість рішень і дій, несумісних з науковим управлінням, що особливо неприпустимо в діяльності правоохоронних органів, до числа яких належать органи внутрішніх справ.
Тому вдосконалення діяльності органів внутрішніх справ безпосередньо залежить від використання сучасної інформаційної технології і техніки. Для цього органи внутрішніх справ повинні вирішити такі завдання: 1. Підготовка фахівців в галузі застосування комп'ютерної техніки, у тому числі оволодіння відповідними знаннями і навичками всіма співробітниками;
2. Впровадження автоматизованих інформаційно-пошукових систем;
3. Створення загальних автоматизованих банків даних;
4. Створення локальних, республіканських і міжнародних інформаційних мереж;
5. Забезпечення усіх підрозділів органів внутрішніх справ комп'ютерною технікою, створення автоматизованих робочих місць;
6. Підготовка прикладних програм для комп'ютерів по всіх
напрямками діяльності органів внутрішніх справ;
7. Створення і впровадження експертних систем.
Безперечно, що успішне вирішення цих завдань дозволить підняти на якісно більш високий рівень діяльність всіх підрозділів і служб органів внутрішніх справ.
Використання в правознавстві та правозастосовчій діяльності досягнень інформаційної технології в більшій мірі залежить від перебудови юридичної освіти. Юридична освіта, як і будь-яке інше утворення, що має відповідати соціальним потребам. Це вимагає поінформованості юристів про значення своєї професії в більш широкому соціальному контексті, і зокрема, про її роль в інформатизації суспільства. Юрист професіонал повинен не тільки мати уявлення про можливості, які дає йому Інформатизоване суспільство, а й ефективно використовувати їх. Для юристів істотні три освітні елементи правової інформатики: 1 - стосується знайомства з апаратною реалізацією електронно-обчислювальних машин, тобто знайомства з її архітектурою і програмним забезпеченням (це загальна попередня та обов'язкова підготовка до роботи з комп'ютером);
2 - пов'язаний зі спеціальними комп'ютерними системами для юристів;
3 - елемент включає основи системного аналізу, теорії інформації і керування стосовно до правової матерії.
Ефективність навчальної підготовки в нової міждисциплінарної галузі знань - комп'ютеризації залежить від усвідомлення освітніх потреб двох професійних спільнот - юристів і фахівців у комп'ютерній галузі, від створення відповідних навчальних програм і зусиль викладачів.
Актуальним завданням стає підвищення продуктивності управлінської праці, здатності працівників переробляти великі обсяги інформації. Традиційні методи (ручні та механічні) переробки не спрацьовують. Практика діяльності органів внутрішніх справ в нашій країні і за кордоном показує, що рішення цього завдання може бути здійснено тільки на основі нової технології, на впровадженні інформаційно-аналітичного забезпечення, яке має на увазі впровадження комп'ютерів.
2. Поняття інформації, її види і властивості.
"Ні мабуть, в науці, практиці сучасності поняття розповсюдження, ніж поняття" інформація ". І немає в той же час іншого поняття, з приводу якого ведеться стільки суперечок, дискусій, є стільки різних точок зору ...",- стверджує радянський вчений У . Г. Афанасьєв.
Існування безлічі визначень інформації обумовлено складністю, специфічністю та різноманітністю підходів до тлумачення сутності цього поняття. В якості довідки виділимо три найбільш поширені концепції інформації, кожна з яких по-своєму пояснює її сутність.
Перша концепція (концепція К. Шеннона), відображаючи кількісно-інформаційний підхід, визначає інформацію як міру невизначеності (ентропію) події . Кількість інформації в тому чи іншому випадку залежить від імовірності його отримання: чим більш вірогідним є повідомлення, тим менше інформації міститься в нем.Етот підхід, хоч і не враховує смислову сторону інформації, виявився дуже корисним у техніці зв'язку та обчислювальної техніки, послужив основою для виміру інформації та оптимального кодування повідомлень. Крім того, він представляється зручним для ілюстрації такого важливого властивості інформації, як новизна, несподіваність повідомлень. При такому розумінні інформація - це знята невизначеність, або результат вибору з набору можливих альтернатив.
Друга концепція розглядає інформацію як властивість (атрибут) матерії. Її поява пов'язана з розвитком кібернетики і базується на твердженні, що інформацію містять будь-які повідомлення, які сприймаються людиною або приладами. Найбільш яскраво й образно ця концепція інформації виражена академіком В. М. Глушкова. Він писав, що "інформацію несуть не тільки позначені літерами аркуші книги або людська мова, але і сонячне світло, складки гірського хребта, шум водоспаду, шелест трави". Іншими словами, інформація як властивість матерії створює уявлення про її природу і структуру, впорядкованості, різноманітність і т.д. Вона не може існувати поза матерії, а отже, вона існувала і буде існувати вічно, її можна накопичувати зберігати переробляти. Третя концепція заснована на логіко-семантичному (семантика - вивчення тексту з точки зору сенсу) підході, при якому інформація трактується як знання, причому не будь-яке знання, а та його частина, яка використовується для орієнтування , для активної дії, для управління і самоврядування. Іншими словами, інформація - це діюча, корисна, "працює" частина знань. Представник цієї концепції В. Г. Афанасьєв, розвиваючи логіко-семантичний підхід, дає визначення соціальної інформації: "Інформація, що циркулює в суспільстві, яка використовується в управлінні соціальними процесами, є соціальною інформаціей.Она являє собою знання, повідомлення, відомості про соціальній формі руху матерії і про всіх інших формах в тій мірі, в якій вона використовується товариством ..."< br>
Соціальна інформація - багаторівневе знання. Вона характеризує: суспільні процеси в цілому - економічні, політичні, соціальні, демографічні, культурно-духовні і т.д.; конкретні процеси, що відбуваються в різних осередках суспільства, - на підприємствах, в кооперативах, сім'ях і т.д., а також інтереси і прагнення різних соціальних груп - робітничого класу, молоді, пенсіонерів, жінок та ін У самому загальному сенсі під соціальною інформацією розуміють знання, повідомлення, відомості про соціальну формі руху матерії і про всіх інших її формах в тій мірі, в якій вони використовуються суспільством, залученими в орбіту суспільного життя. Іншими словами, інформація є зміст логічного мислення, яке, сприймаючись за допомогою чутного або видимого слова, може бути використана людьми в їх діяльності.
Отже, розглянуті підходи до певної міри доповнюють один одного, висвітлюють різні сторони сутності поняття інформації і полегшують тим самим систематизацію її основних властивостей. З безлічі визначень інформації найбільш доцільним представляється наступне: інформація - це відомості, що знімають невизначеність про навколишній світ, які є об'єктом зберігання, перетворення, передачі і використання. Відомості - це знання виражені в сигналах, повідомленнях, повідомленнях, повідомленнях і т.д.
Особливість інформації в тому, що, будучи матеріальним явищем, вона не є ні матерією, ні енергією. У кібернетичному значенні інформація - це відображення одного об'єкта в іншому, що використовується для формування управлінських впливів. Використання інформації в управлінні і самоврядування спирається на наявність зв'язку між об'єктами системи, джерелами інформації та її одержувачами. При цьому сила і цілеспрямованість впливу інформації на одержувача залежить від ступеня відповідності характеристик інформації - синтаксичних, семантичних, прагматичних - можливостям і потребам одержувача. Структура повідомлень, їх зміст і практична цінність завжди орієнтовані на певного одержувача.
Обмін інформацією відбувається не взагалі між будь-якими об'єктами, а тільки між тими з них, які являють собою систему, що володіє якимось мінімум організованості. Загалом виникнення й розвиток теорії інформації, а також кібернетики та інформатики, стало науковим підтвердження теорії відображення і сприяло її подальшому розвитку.
Грунтуючись на положенні, що інформація - результат і форма прояву відображення, а об'єктом соціального відображення може бути будь-який фрагмент дійсності (предмети, факти, явища, процеси). Інформація в системі органів внутрішніх справ підрозділяється на зовнішню - породжену іншими системами управління, і внутрішню - що виникає безпосередньо в процесі функціонування самої системи органів внутрішніх справ як результат відображення нею відповідних соціальних явищ. Остання є частина соціальної інформації і тому має ту ж природу. Особливості внутрішньої інформації визначаються об'єктами відображення і тими ознаками, якими ці об'єкти характеризуються. Вибір об'єктів відображення та їх ознак залежить від специфічності завдань, що вирішуються даної соціальною системою.
Органи внутрішніх справ у своїй практичній діяльності стикаються з найрізноманітнішими об'єктами дійсності, і тому що циркулює в них системі інформація носить самий різний за змістом характер. У зв'язку з цим дуже важко дати таке визначення інформації в органах внутрішніх справ, яке б повністю відображало її специфіку, але така спроба балу зроблена
А. И. Іпакяном. "Під інформацією в органах внутрішніх справ слід розуміти відомості, які відображають стан злочинності та охорони громадського порядку, характеризують сили та засоби органів внутрішніх справ, способи і методи впливу на керовану систему і результати керуючих впливів, умови та прояви зовнішнього середовища, що впливає на стан сфери управління та ефективність діяльності органів внутрішніх справ. " До інформації про об'єкти керуючого впливу, тобто стан злочинності та охорони громадського порядку, А. І. Іпакян відносить:
відомості про злочинність і правопорушення (рівень, структура, динаміка і т.д.);
відомості про контингент осіб, що потрапляють в сферу керуючого впливу органів внутрішніх справ;
відомості про причини і умови, які сприяють вчиненню злочинів та інших правопорушень.
Дана інформація є дійсно специфічною з позиції основних завдань,покладених на органи внутрішніх справ. Однак органи внутрішніх справ впливають і на такі об'єкти, інформація від яких не вкладається в рамки зазначених відомостей. Започаткована А. И. Іпакяном спроба деякої розшифровки наведеного їм визначення інформації звузила його зміст.
З огляду на різноманіття інформації в органах внутрішніх справ практично неможливо дати їй таке визначення, яке було б одночасно універсально, змістовно і конкретно.
Конкретне, специфічний зміст інформації в органах внутрішніх справ продуктивніше шукати не в конструюванні особливого визначення, а шляхом її класифікації. Класифікаційні методи і процедури є ефективним інструментом наукового пізнання. Науково проведена класифікація допомагає розкрити нові зв'язки і залежності між відомими об'єктами або виявити існування раніше невідомих об'єктів. Така класифікація взагалі може з'явитися своєрідним підсумком розвитку певної галузі знання і знаменуватиме собою початок наступного етапу її розвитку. Строго і чітко розроблена класифікація інформації послужить підставою для функціонального і структурної побудови всього інформаційного процесу, виділення істотних характеристик необхідності та достатності інформації, проектування автоматизованих інформаційних систем і багато чого іншого.
У науковому плані проблема класифікації інформації відноситься до однієї з найскладніших в інформаційній проблематики діяльності органів внутрішніх справ. Очевидно, тому що є з цього питання публікації не виходять за рамки переліку можливих класифікаційних ознак, а деякі спроби практичної класифікації не можуть вважатися вичерпними. У тих не багатьох наукових працях, де в тому або іншому ступені зачіпаються проблеми класифікації інформації в органах внутрішніх справ, як правило, використовуються монотіческіе класифікації по одному або декількох базових ознаках. В інших випадках, коли застосовується цілий набір класифікаційних ознак, не визначається їх підпорядкованість і порушується процедура класифікування. Ця процедура повинна полягати в тому, щоб спочатку утворити клас об'єктів з перших найбільш важливого ознакою, потім кожен з отриманих класів розбити на підкласи по другому ознакою і т.д. Таке покрокове класифікування дозволяє поступово конкретизувати об'єкти та їх властивості.
Справедливо наголошується принципова неможливість розробки універсальною для всіх випадків класифікації інформації. У рамках завдання розкриття змісту інформації в органах внутрішніх справ головним відправним класифікаційними ознакою є об'єкти відображення. У цьому сенсі на особливу увагу заслуговують дослідження, присвячені спеціальної інформації органів внутрішніх справ, тобто тієї, що забезпечує виконання їх основних завдань і функцій. Як одна з особливостей даної інформації виділяють насамперед об'єкти відображення, які обумовлені завданнями, які розв'язуються в процесі оперативно-розшукової діяльності.
Наприклад, якщо схематично уявити що функціонує в органах внутрішніх справ підсистему розшукової інформації, то тут можна знайти декілька класифікаційних ознак. Так, за джерелами надходження інформація класифікується на що надходить від громадян, організацій, прокуратури, суду, медичних закладів та інших. До носіїв інформації відносяться: постанови, повідомлення, заяви, протоколи, висновки, тобто різного роду документи. Одержувачами інформації можуть бути: підрозділи карного розшуку, виправно-трудові установи, інформаційні центри, МІЦ МВС і т.д. Усередині цих підрозділів з'являються нові носії інформації: справи, статистичні картки. Однак всі ці ознаки не розкривають істоти розшукової інформації. Головною ознакою, що характеризує даний вид інформації, є об'єктивне наявність: події скоєння злочину, слідів і знарядь цього злочину, осіб, які їх вчинили, осіб, проти яких здійснювалося злочин та інших об'єктів посягань. Вибір же цих об'єктів відображення, конкретний зміст і обсяг інформації визначаються завданнями розшуку осіб, які вчинили злочини та подальшого розслідування і розкриття злочинів.
Таким чином, для розкриття змісту і специфіки інформації в органах внутрішніх справ може послужити її класифікація за об'єктами відображення, що виділяються відповідно до необхідності вирішення тих чи інших завдань у галузі боротьби зі злочинністю та охорони громадського порядку, а також завдань внутрішньосистемного управління.
У своїй повсякденній діяльності співробітники органів внутрішніх справ широко використовують різні види інформаційної техніки: радіопередавачі, телебачення, магнітофони, телеграф, обчислювальну техніку. Сигнали передаються по радіо і телебаченню, а також використовується в магнітного запису мають форму безперервних швидко змінюються в часі кривих ліній. Такі сигнали називаються безперервними або аналоговими сигналами. На противагу цьому в телеграфії та обчислювальної техніки сигнали мають імпульсну форму і іменуються дискретними сигналами. Виходячи зі сказаного можна зробити висновок, що інформація передається в двох формах:
- Дискретна форма подання інформації - це послідовність символів, що характеризує переривчасту, змінюється величину (кількість дорожньо-транспортних пригод, кількість тяжких злочинів тощо);
- Аналогова або безперервна форма подання інформації - це величина, що характеризує процес, який не має перерв або проміжків (температура тіла людини, швидкості автомобіля на певній ділянці шляху і т.п.).
Усе різноманіття навколишнього нас інформації можна згрупувати за різними ознаками :
за ознакою "область виникнення" інформація, що відображає процеси, явища неживої природи називається елементарної або механічної, процеси тваринного і рослинного світу біологічної, людського суспільства - соціальної.
розрізняють види інформації за способом передачі та сприйняття. Інформацію, що передається видимими образами і символами, називають, візуальної, звуками - аудіальний, відчуттями - тактильним, запахами і смаками - органолептичній, інформацію, що видається і сприйману засобами обчислювальної техніки, - машинної.
інформацію, яка створюється та використовується людиною, за суспільним призначенням можна розбити на три види: особиста, масова і спеціальна. Назва класів інформації, що використовується розкриває і їх зміст, так особиста інформація призначається для конкретної людини, масова - призначається для будь-якого охочого її користуватися (суспільно-політична, науково-популярна і т.д.), спеціальна - призначена для використання вузьким колом осіб займаються вирішенням складних спеціальних завдань в галузі науки, техніки, економіки, а в органах внутрішніх справ оперативно-розшукові дані, криміналістичні дані тощо
Розмаїтість джерел і споживачів інформації призвело до існування різних форм її подання : символьної, текстової і графічної. Символьна форма, заснована на використанні символів - букв, цифр, знаків і т.д., є найбільш простий, але вона практично застосовується тільки для передачі нескладних сигналів про різні події. Прикладом може служити зелене світло вуличного світлофора, який повідомляє про можливість початку руху пішоходам чи водіям автотранспорту, міліцейський свисток дає інформацію про дії, які необхідно вчинити міліціонер почувши цей звуковий сигнал.
Більш складною є текстова форма подання інформації. Тут так само, як і в попередній формі, використовуються знаки: літери, цифри, математичні знаки. Однак інформація закладена не тільки в ці символи, але і в їх поєднанні, порядку проходження. Так, слова КОТ і ТОК мають однакові літери, але містять різну інформацію. Завдяки взаємозв'язку символів і відображенню промови людини текстова інформація надзвичайно зручна і широко використовується в діяльності людини: книги, брошури, журнали, різного роду документи, аудіозаписи і т.д.
Найбільш ємною і складною є графічна форма подання інформації. До цієї форми належать фотографії, схеми, креслення, малюнки, які відіграють велике значення в діяльності людини взагалі і співробітника органів внутрішніх справ зокрема.
Переходячи до розгляду властивостей інформації необхідно зазначити, що інформація виступає як властивість об'єктів і явищ (процесів) породжувати різноманіття станів, які за допомогою відображення передаються від одного об'єкта до іншого і вступаємо в його структурі (можливо, у зміненому вигляді).
Властивості інформації можна розглядати в трьох аспектах: технічному - це точність, надійність, швидкість передачі сигналів і т.д.; семантичному - це передача змісту тексту за допомогою кодів і прагматичному - це наскільки ефективно інформація впливає на поведінку об'єкта. Цільова функція інформації (її прагматичний аспект) характеризується здатністю впливати на процеси управління, на відповідне цілям управління поведінкою людей . У цьому, власне кажучи, і полягає корисність або цінність інформації. У певних випадках цінність інформації стає негативною, корисність змінюється шкідливістю, а сама інформація стає дезінформацією. Її джерелом служать суб'єктивні чинники (думки, погляди, оцінки), а також навмисні перекручування інформації з будь-якою метою. Якщо ця мета викликана суспільними інтересами, то дезінформація може бути корисною (широко, наприклад, використовується дезінформація у військовій справі. Щоб ввести в оману противника застосовуються помилкові сигнали, повідомлення, позначення і т.д.). Загалом же дезінформація - це брехня, перекручування фактів, порушення принципу адекватності інформації, об'єктивного висвітлення явищ суспільного життя.
Інформація охоплює всі сфери, всі галузі суспільного життя, міцно входить в життя кожної людини, впливає на його спосіб мислення і поведінку. Вона обслуговує спілкування людей, соціальних груп, класів, націй і держав, що допомагає людям оволодіти науковим світоглядом, розбиратися в різноманітних явища і процеси суспільного життя, підвищувати рівень своєї культури й освіченості, засвоювати і дотримуватися законів і моральні принципи. Величезну, нічим незамінну роль виконають інформація в управлінській діяльності. По суті, без інформації не може бути й мови про будь-якому вигляді управління, про цілеспрямовану діяльність взаємопов'язаних об'єктів і систем.
В даний час різноманітна за своїм значенням інформація, зафіксована на спеціальних носіях, стала національним багатством нового типу - інформаційним ресурсом держави. Будучи предметом купівлі-продажу за всіх часів, інформація має свої специфічні особливості: при обміні інформацією її кількість збільшується, як кажуть в Америці: "Якщо у вас є по яблуку і ви обмінятися ними, у вас знову буде по яблуку, але якщо у вас є по ідеї і ви обміняємося, то у кожного їх буде по дві ". Спілкування людей, інформування один одного приводить до їх зближення, підвищення інтелектуального потенціалу. У інформаційних ресурсів є ще унікальна властивість - вони не зменшуються від інтенсивного використання. Більш того, в процесі застосування вони постійно розвиваються і удосконалюються, рятуючи від помилок і уточнюючи свої параметри.
У визначенні практичної цінності інформації немає яких-небудь точних кількісних параметров.Да і визначити їх не легко, оскільки цінність залежить від корисності інформації для безлічі конкретних людей, що її одержувачів і користувачів. Цінність інформації прийнято визначати величиною тих втрат, що ця інформація запобігає, або величиною витрат на добування цієї інформації.
Оптимальний - означає найкращий у будь-якому відношенні. Наприклад, за часом - самий швидкий процес, по витраті енергії - найбільша економічна система і т.п. Оптимальних в усіх відношеннях об'єктів і процесів не буває. Це пояснюється суперечливістю умов досягнення оптимальності. Найкращі в одному відношенні властивості звичайно досягаються ціною обмежень на інші властивості. Наприклад, збільшення обсягу випуску продукції за інших рівних умов обмежує підвищення її якості. Тому коли говорять про оптимальність повідомлень, то потрібне уточнення: в якому відношенні воно оптимально?
Дуже важливим є і друга уточнення: по відношенню до кого, до якого конкретно одержувачу? Для одного повідомлення буде оптимальним, для іншого воно чи незрозуміло, чи не містить нічого нового.
В ідеальному випадку повідомлення буде оптимальним, якщо воно за своєю формою, змістом, цілі і часу відповідає можливостям і потребам його одержувача. У такому повідомленні повністю враховані синтаксичні, семантичні та прагматичні властивості інформації, відсутні надмірність і елементи невизначеності. Оптимальне повідомлення відрізняється стислістю, ясністю, своєчасністю, новизною. Яскравим прикладом оптимізації повідомлення може служити складання телеграми. Її відправник зважує всі: і зміст, і довжину тексту, і час відправлення. Важливо врахувати, що саме в техніці зв'язку для передачі дискретних повідомлень вперше стала використовуватися на практиці теорія оптимального кодування повідомлень. В даний час вона широко використовується і в обчислювальній техніці.
Оптимізація повідомлень - непросте завдання, що вимагає високої інформаційної культури людини, обліку багатьох суперечливих факторів. Взяти, наприклад, надмірність. Ця категорія негативна, що збільшує довжину повідомлень. Але в ряді випадків вона необхідна для підвищення надійності передачі повідомлень і їх сприйняття. Прийоми розгорнутого (надмірного) викладу матеріалу використовується, наприклад, на лекціях з метою оптимізації сприйняття аудиторією суті понять високої складності.
Аналізуючи інформацію, ми зіштовхуємося з необхідністю оцінки якості й визначення кількості отримання інформації. Визначити якість інформації надзвичайно складно, а часто й взагалі неможливо. Будь-які відомості, наприклад історичні, десятиліттями можуть вважатися непотрібними і раптом їхня цінність може різко зрости. Разом з цим визначити кількість інформації не тільки потрібно, але і можна. Це перш за все необхідно для того, щоб порівняти один з одним масиви інформації, визначити, які розміри повинні мати матеріальні об'єкти (папір, магнітна стрічка і т.д.), що зберігають цю інформацію. Для визначення кількості інформації потрібно знайти спосіб представити будь-яку її форму (символьну, текстову, графічну) в єдиному вигляді. Інакше кажучи, треба зуміти ці форми інформації перетворити так, щоб вона одержала єдиний стандартний вигляд. Таким виглядом стала так звана двійкова форма представлення інформації. Вона полягає в записі будь-якої інформації у вигляді послідовності тільки двох символів.
Ці символи можуть на папері позначатися будь-яким способом: буквами А, Б; словами ТАК, НІ. Однак заради простоти запису взяті цифри 1 і 0. В електронному апараті, що зберігає або обробному інформацію, що розглядаються символи можуть також позначатися по різному: один з них - наявністю у розглянутій точці електричного струму або магнітного поля, другий - відсутністю в цій точці електричного струму або магнітного поля.
Методику представлення інформації у двійковій формі можна пояснити, провівши наступну гру. Потрібно у співрозмовника отримати цікаву для нас інформацію, ставлячи будь-які питання, але отримуючи у відповідь тільки одне з двох ТАК чи НІ.
Відомим способом одержання під час цього діалогу двійкової форми інформації є перерахування всіх можливих подій.
Розглянемо найпростіший випадок отримання інформації. Ви задаєте тільки одне питання: "Чи йде дощ?". При цьому домовимося, що з однаковою імовірністю очікуєте відповідь: "ТАК" або "НІ". Легко побачити, що будь-який з цих відповідей несе найменшу порцію інформації. Ця порція визначає одиницю виміру інформації, яка називається бітом . Завдяки введенню поняття одиниці інформації з'явилася можливість визначення розміру будь-якої інформації числом бітів. Образно кажучи, якщо, наприклад, об'єм грунту визначають у кубометрах, то обсяг інформації - у бітах.
Умовимося кожен попозитивним відповідь представляти цифрою 1, а негативну - цифрою 0. Тоді запис усіх відповідей утворить багатозначну послідовність цифр, що складається з нулів та одиниць, наприклад 0100.
Розглянутий процес отримання двійкової інформації про об'єкти дослідження називають кодуванням інформації.
Кодування інформації перерахуванням усіх можливих подій дуже трудомістким. Тому на практиці кодування здійснюється більш простим способом. Він заснований на тому, що один розряд послідовності двійкових цифр має вже вдвічі більше різних значень - 00, 01, 10, 11, - чим однорозрядних (0 і 1). Трехразрядная послідовність має також удвічі більше значень - 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111, - чим двухразрядная, і т.д. Додавання одного розряду збільшує число значень вдвічі, це дозволяє скласти наступну таблицю інформаційної ємності чисел:
Користуючись вищенаведеної таблицею легко закодувати будь-яке безліч подій. Наприклад, нам потрібно закодувати 32 літери російського алфавіту, для цієї мети достатньо взяти п'ять розрядів, тому що пятіразрядная послідовність має 32 різних значення.
У інформаційних документах широко використовуються не тільки російські, але й латинські букви, цифри, математичні знаки та інші спеціальні знаки всього приблизно 200-250 символів. Тому для кодування всіх зазначених символів використовується восьмирозрядних послідовність цифр 0 та 1. Наприклад, українські літери
представляються восьмирозрядних послідовностями наступним
чином: А - 11000001, І - 11001011, Я - 11011101.
Слід зазначити, що вказаний спосіб кодування використовується тоді, коли до нього не пред'являються додаткові вимоги, припустимо необхідно вказати на виниклу помилку, виправлення помилки, забезпечити секретність інформації. У цих випадках застосовують спеціальне кодування, при використанні якого коди виходять довший, ніж у зазначеній таблиці.
Для представлення графічної інформації в двійковій формі використовується так званий поточечний спосіб. На першому етапі вертикальними та горизонтальними лініями ділять зображення. Чим більше при цьому вийшло квадратів, тим точніше буде передана інформація про зображення. Як відомо з фізики, будь-який колір може бути представлений у вигляді суми різної яскравості зеленого, синього, червоного кольорів. Тому інформація про кожну клітини буде мати досить складний вид: я р к о с т ь
номер клітки
зеленого
синього
червоного
10110010
01111010
1010
1101
0011
Перед тим як кодувати будь-яку інформацію потрібно домовитися про те, які використовуються коди, в якому порядку вони записуються, зберігаються і передаються. Це називається мовою представлення інформації.
З прикладів, розглянутих вище, видно, що інформація описується багаторозрядних послідовностями двійкових чисел. Тому для зручності ці послідовності об'єднуються в групи по 8 би
