Основные понятия и методы теории информации и кодирования
При методологическом подходе информация рассматривается как абстрактная фикция. Такой подход используется при создании и развитии математической теории информации. Приверженцами данного подхода являются: Н. Винер (см. табл. 1.1), утверждающий, что информация — это умственная абстракция, созданная человеческим разумом; К. Шеннон: информация — это снятая неопределенность или результат выбора… Читать ещё >
Основные понятия и методы теории информации и кодирования (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Информация. Сигналы. Данные
Задачи главы
- 1. Изучить понятия и определения информации.
- 2. Описать свойства информации.
- 3. Определить показатели качества экономической информации.
- 4. Провести классификацию информации.
- 5. Выявить формы представления информации.
- 6. Обосновать меры количества и объема информации.
Понятия и определения информации
Любая наука, и информатика в том числе, начинается со строгих определений используемых в ней понятий и терминов, поэтому было бы вполне разумным начать изложение основ теории информации именно с ее точного определения. Определить какое-либо понятие — значит выразить его через другие понятия, уже определенные ранее. Сложность ситуации заключается в том, что информация является одной из исходных категорий мироздания, и следовательно, определение «информации вообще» невозможно свести к каким-то более простым, исходным терминам.
Частные трактовки понятия «информация» имеют значительное расхождение в различных научных дисциплинах, в технике и на бытовом уровне. Неоднозначность преодолевается тем, что в каждой «узкой» дисциплине дается свое определение термина (его следует считать частным) и именно оно используется.
Еще в XIX в. термин «информация» в Европе производился от предлога «in» — «в» и слова «forme» и трактовался как нечто упорядочивающее, оформляющее. Тогда информатором называли домашнего учителя, а информацией — учение, наставление. В настоящее время его трактовка разнообразна и многогранна (табл. 1.1).
Таблица 1.1. Различные определения информации.
Автор | Определение информации. | |
Н. Винер | Информация есть информация, а не материя и не энергия. Из этого определения вытекает, что информация — не существующий реально объект, а умственная абстракция, т. е. созданная человеческим разумом фикция. | |
К. Шеннон. | Информация как снятая неопределенность или как результат выбора из возможных альтернатив. | |
А. Н. Колмогоров. | Информация — это длина алгоритма, позволяющего преобразовать один объект в другой, т. е. мера сложности объекта (алгоритмическая теория информации). | |
Философы-материалисты. | Информация определяется как содержание (сущность) отражения, основная грань (сторона, аспект) отражения, инвариант отражения, отраженное разнообразие, наконец, способ существования одной системы через другую. Так как сущность заключена прежде всего в содержании и качественной определенности объекта, то информационные процессы оказываются сущностью отражательных процессов, а отражательные процессы — проявлением информационных. Поскольку информация — сущность отражения, то дефиниции обоих понятий совпадают. | |
А. Урсул. | Информация есть отраженное разнообразие. Информация включает в себя не все содержание отражения, а лишь аспект, который связан с разнообразием, различием, а отражаться может не только разнообразие, но и однообразие. Отражение — воспроизведение свойств, сторон, черт, составляющих содержание отражаемого объекта. | |
ВИНИТИ. (1960;е гг.). | Информация — объективное содержание связи между взаимодействующими материальными объектами, проявляющееся в изменении состояний этих объектов. | |
Закон РФ (1995). | Информация — сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления. | |
ГОСТ 7.0−99. | Информация — сведения, воспринимаемые человеком и (или) специальными устройствами как отражение фактов материального или духовного мира в процессе коммуникации. | |
И. И. Юзвишин. | Информация — фундаментальный генерализационно-единый безначально-бесконечный законопроцесс резонансно-сотового, частотно-квантового и нульсингулярного самоотношения, самоотражения, отношения, взаимодействия, взаимопревращения, взаимосохранения (в пространстве и времени) энергии и движения на основе материзации и дематеризации в вакуумосферах и материосферах Вселенной. | |
М. И.Сетров. | Понятие информации есть пустое множество, поскольку информацию невозможно идентифицировать. Никто еще не видел ни как субстанцию, ни как свойство эту загадочную информацию. Почему? Да потому что ее не существует в природе, как не существует флюидов, флогистона, эфира. | |
А. В. Соколов. | Информация — чистый вымысел, фикция (в сфере документальных коммуникационных наук). | |
Н.Винер | Информация — это обозначение содержания (сигналов), полученного из внешнего мира в процессе нашего приспосабливания к нему и приспосабливания к нему наших чувств. | |
Р. С. Мотульский. | Информация есть субъективная реальность. Нооинформация — это субъективное отражение объективного мира. | |
И. И. Берг, А. Г. Спиркин. | Информация представляет собой качественную и количественную характеристику организованности отражения. Вообще информация — это как бы некоторая сила, направленная против дезорганизации и хаоса; в этом смысле информация неотделима от структурности, организованности материальных систем. | |
Современное понятие информации стало использоваться в науке в середине XX в. Согласно справочной литературе под информацией понимают:
¦ сведения, сообщения о чем-либо, которыми обмениваются люди;
¦ сигналы, импульсы, образы, циркулирующие в технических (кибернетических) устройствах;
¦ количественную меру устранения неопределенности (энтропии), меру организации системы;
¦ отражение разнообразия в любых объектах и процессах неживой и живой природы.
Есть и другие определения информации, но все они зачастую несовместимы друг с другом. Например, информацией именуются абстрактный концепт, физическое свойство, функция самоуправляемых систем. Информация может быть объективной и субъективной, материальной и идеальной, это и вещь, и свойство, и отношение.
Для упорядочивания этих определений рассмотрим информацию как философскую категорию[1] (признак). Содержание этой категории можно представить в виде концепций[2] информации (рис. 1.1).
При методологическом подходе информация рассматривается как абстрактная фикция. Такой подход используется при создании и развитии математической теории информации. Приверженцами данного подхода являются: Н. Винер (см. табл. 1.1), утверждающий, что информация — это умственная абстракция, созданная человеческим разумом; К. Шеннон: информация — это снятая неопределенность или результат выбора из возможных альтернатив; А. Н. Колмогоров: информация — это длина алгоритма, позволяющего преобразовать один объект в другой. В математических теориях понятие информации не связано ни с формой, ни с содержанием сообщений. Информация есть абстрактная фикция, умственный конструкт. Она не существует в физической реальности.
При онтологическом подходе информация рассматривается либо как физический феномен (атрибутивная и естественно-научная концепции), либо как функция самоорганизующихся систем.
Рис. 1.1. Классификация определений и понятий термина информация.
(функциональная концепция). Обе концепции утверждают, что информация существует в объективной действительности, но расходятся по поводу наличия ее в неживой природе. Первая рассматривает информацию как атрибут[3], присущий всем уровням материи, т. е. превращает информацию в материальный объект, а вторая — как функциональное качество самоуправляемых и самоорганизующихся (кибернетических) систем, превращая информацию в функцию.
Информацию как физический феномен рассматривают философы-материалисты: информация — это сущность отражения и А. Урсул: информация — это отраженное многообразие.
Функциональная концепция информации представлена двумя разновидностями: кибернетической, утверждающей, что информация (информационные процессы) есть во всех самоуправляющихся системах, и антропоцентрической, считающей областью бытия информации человеческое общество и человеческое сознание. Кибернетики подразделяются еще на две группы: первая группа отождествляет информацию и сигнал; вторая группа считает, что весь мир и все его свойства созданы из информации.
Таким образом, можно утверждать, что определения понятия информации отличаются большой противоречивостью. На одном полюсе -безграничный панинформизм (весь мир и все его свойства созданы из информации). На другом — отрицание существования информации как действительности. Между этими полюсами существуют точки зрения, утверждающие, что информация существует, но не в нашем физическом мире (не признается ортодоксальной наукой); существует как чистая информация без какой-либо формы разновидности (К. Э. Циолковский, В. И. Вернадский, А. Д. Сахаров); имеет материальную природу, которая сама по себе очень информативна; как субъективная реальность, так как она существует только в представлении субъекта.
- [1] Философская категория — это предельно общее, фундаментальное понятие, отражающее наиболее существенные закономерные связи и отношения реальной действительности и познания
- [2] Концепция (от лат. «conceptio») — замысел, теоретическое построение.
- [3] Атрибут — необходимое, существенное, неотъемлемое свойство объекта.