Что такое информация

Що таке інформація

«Немає, мабуть, у науці, практиці сучасності поняття більш розповсюдженого, ніж поняття «інформація» І немає  одночасно іншого поняття, щодо якого  ведеться стільки суперечок, дискусій, є стільки різних поглядів .», —  стверджував учений В. Г Афанасьев 

Наявність безлічі визначень інформації обумовлена складністю, специфічністю й різноманіттям  підходів до тлумачення сутності цього  поняття. Узагалі існує кілька поглядів на те, що прийнято вважати інформацією.

Один  погляд, і його, очевидно, підтримує  більшість фахівців і неспеціалістів, зводиться до того, що є ніби два  сорти інформації:

1) Інформація технічна, яка передається  телеграфними лініями і відображається  на екранах радіолокаторів Кількість  такої інформації може бути  точно обчислена, і процеси,  що відбуваються з такою інформацією,  підкоряються фізичним законам 

2) Інформація семантична, тобто значеннєва  Це та сама інформація, що міститься,  наприклад, у літературному творі.  Для такої інформації пропонуються  різні кількісні оцінки і навіть  створюються математичні теорії. Але загальна думка, скоріше,  зводиться до того, що оцінки  тут досить умовні й приблизні  й алгеброю гармонію все-таки  не перевіриш. 

Другий  погляд полягає в тому, що інформація — це фізична величина, така ж, як, наприклад, енергія або швидкість. Певним чином і в певних умовах інформація так само описує як процеси, що відбуваються в природних фізичних системах, так і процеси в системах, створених штучно.

Як  завжди, при наявності двох різко  протилежних думок існує і  третя, примирна. Прихильники третього підходу вважають, що інформація єдина, але кількісні оцінки повинні  бути різними. Окремо потрібно вимірювати кількість інформації, причому кількість  інформації — сувора оцінка, щодо якої можна розвивати єдину сувору теорію. Крім кількості інформації, слід вимірювати також її цінність. А от із цінністю інформації відбувається те ж саме, що і з поняттям семантичної  інформації. З одного боку, начебто  її можна обчислити, а з іншого боку, усі ці обчислення справедливі  лише в обмеженій кількості випадків. І взагалі, хто може точно обчислити, скажімо, цінність великого наукового  відкриття?

Розглянуті  підходи певною мірою доповнюють один одного, висвітлюють різні боки сутності поняття інформації і полегшують у такий спосіб систематизацію її основних властивостей. З безлічі  визначень інформації найбільш доцільним  видається таке: інформація — це відомості про оточуючий світ, що є об"єктом зберігання, перетворення, передачі й використання. Відомості — це знання, виражені в сигналах, повідомленнях і т. д.

Особливість інформації полягає в тому, що, будучи матеріальним явищем, вона не є ні матерією, ні енергією. У кібернетичному розумінні  інформація — це відображення одного об"єкта в іншому, використовуване  для формування управлінських впливів. Використання інформації в управлінні й самоврядуванні спирається на наявність  зв"язку між об"єктами системи, джерелами інформації і її одержувачами. При цьому сила й цілеспрямованість  впливу інформації на одержувача залежить від ступеня відповідності характеристик  інформації — синтаксичних, семантичних, прагматичних — можливостям і  потребам одержувача. Структура повідомлень, їхній 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, що являють  собою систему, яка має якийсь мінімум організованості. Загалом  виникнення й розвиток теорії інформації, а також кібернетики й інформатики  виявилися науковим підтвердженням теорії відображення і сприяли її подальшому розвитку.

Як обчислити інформацію?

Аналізуючи  інформацію, ми зіштовхуємося з необхідністю оцінки якості й визначення кількості  одержаної інформації. Визначити  якість інформації надзвичайно складно, а часто й взагалі неможливо. Які-небудь відомості, наприклад історичні, десятиліттями вважаються непотрібними і раптом їхня цінність може різко  зрости. Разом із цим визначити  кількість інформації не тільки потрібно, але і можливо. Це насамперед необхідно  для того, щоб порівняти між  собою 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) у єдиному вигляді. Інакше кажучи, треба зуміти ці форми інформації переробити 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 користуються цифрами 1 і 0. В електронному апараті, що зберігає або обробляє інформацію, дані символи можуть також позначатися  по-різному: один із них — наявністю  в запропонованій точці електричного струму або магнітного поля, другий — відсутністю в цій точці електричного струму або магнітного поля.

Методику  представлення інформації у двійковій  формі можна пояснити у такій  грі. Від співрозмовника слід одержати потрібну нам інформацію, ставлячи будь-які питання, а одержуючи  у відповідь тільки одне з двох: ТАК або НІ.

Відомим способом одержання під час цього  діалогу двійкової форми інформації є перелічення всіх можливих подій.

Розглянемо  найпростіший приклад одержання  інформації. Ви ставите тільки Одне питання: «Чи йде дощ?». При цьому  домовимося, що з однаковою імовірністю  очікуєте відповідь: «ТАК» або «НІ». Легко побачити, що кожна з цих  відповідей несе найменшу порцію інформації. Ця порція визначає одиницю виміру інформації, що називається бітом. Завдяки  введенню поняття одиниці інформації з"явилася можливість визначення розміру будь-якої інформації числом бітів. Образно кажучи, якщо, наприклад, об"єм ґрунту визначають у кубометрах, то об"єм інформації — у бітах.

Умовимося кожну позитивну відповідь представляти цифрою 1, а негативну — цифрою 0. Тоді запис усіх відповідей утворить багатозначну послідовність цифр, що складається з нулів і одиниць, наприклад 0100.

Розглянутий процес одержання, двійкової інформації про об"єкти дослідження називають  кодуванням інформації. Кодування інформації переліченням усіх можливих подій дуже трудомістке. У зв"язку з цим  кодування на практиці здійснюється простішим способом. Він ґрунтується  на тому, що один розряд послідовності  двійкових цифр має вже удвічі більше різних значень — 00, 01, 10, 11, —  ніж однорозрядна послідовність (0 і 1). Трирозрядна послідовність має  також удвічі більше значень — 000, 001, 010, 011, 100, 101, ПО, 111, — ніж дворозрядна, і т. д. Додавання одного розряду  збільшує число значень удвічі.

Користуючись  цим, легко закодувати будь-яку кількість  подій. Наприклад, нам потрібно закодувати 33 літери українського алфавіту, для  цієї мети недостатньо узяти п"ять  розрядів, тому що п"ятирозрядна  послідовність має тільки 32 різні  значення, доведеться взяти шестирозрядну  послідовність з 64 значень.

В інформаційних документах широко використовуються не тільки кириличні, але й латинські  букви, цифри, математичні знаки  й інші спеціальні знаки, всього приблизно 200—250 символів. Тому для кодування  всіх зазначених символів використовується восьмирозрядна послідовність цифр Oil. Наприклад, українські літери представляються  восьмирозрядними послідовностями  в такий спосіб: А - 11000001, І - 11001011, Я - 11011101.

Слід  зазначити, що такий спосіб кодування  використовується тоді, коли до нього  не висуваються додаткові вимоги, припустімо, що необхідно вказати  на якусь помилку, виправлення помилки, забезпечити таємність інформації. У цих випадках застосовують спеціальне кодування, при використанні якого  коди виходять довшими, ніж у зазначеному  способі.

Для представлення графічної інформації у двійковій формі використовується так званий точковий спосіб. На першому  етапі зображення поділяють вертикальними  й горизонтальними лініями. Чим  більше при цьому вийшло квадратів, тим точніше буде передана інформація про картинку. Як відомо з фізики, будь-який колір можна представити  у вигляді суми різної яскравості зеленого, синього, червоного кольору. Тому інформація про кожну клітинку матиме досить складний вигляд: номер  клітинки - 10110010, 01111010, яскравість зеленого — 1010, яскравість синього — 1101, яскравість червоного — 0011.

Перед тим як кодувати будь-яку інформацію, потрібно домовитися про те, які  використовуються коди, у якому порядку  вони записуються, зберігаються й передаються. Це називається мовою представлення  інформації.

З прикладів, розглянутих вище, видно, що інформація описується багаторозрядними послідовностями двійкових чисел. Тому для зручності ці послідовності  поєднуються в групи по 8 біт. Така група іменується байтом, наприклад, число — 11010011 — це інформація обсягом  в один байт.

У своїй діяльності людина використовує чимраз більші масиви інформації-Так, якщо з 1940 по 1950 роки обсяг інформації подвоївся приблизно за 10 років, то сьогодні це подвоєння уже відбувається за 2—3 роки. При роботі з інформацією  доводиться вирішувати велику кількість  питань, пов"язаних зі зручними й  вигідними формами її зберігання, передачі, пошуку, обробки. Крім цього, виникають завдання, пов"язані  з визначенням структури інформації. Необхідно також вивчати загальні властивості інформації. Усім цим  займається наука, що одержала назву  інформатика.

Сучасна інформатика

інформатика — наукова дисципліна, що вивчає структуру і загальні властивості інформації, а також закономірності всіх процесів обміну інформацією, від безпосереднього усного й письмового спілкування фахівців і до формальних процесів обміну за допомогою різних носіїв інформації. Значну частину цих процесів складає науково-інформаційна діяльність щодо збирання, переробки, зберігання, пошуку й поширення інформації.

Інформатика досліджує такі групи основних питань:

— технічні, пов"язані з вивченням  методів і засобів надійного  збирання, зберігання, передачі, обробки  й видачі інформації;

— семантичні, що визначають способи  опису змісту інформації, що вивчають мови її опису;

— прагматичні, що описують методи кодування  інформації;

— синтаксичні, пов"язані з вирішенням завдань щодо формалізації й автоматизації  деяких видів науково-інформаційної  діяльності, зокрема, індексування, автоматичне  реферування, машинний переклад.

Інформатика як поняття міцно ввійшла в  наше життя, стала одним із синонімів  науково-технічного прогресу. Це слово  з"явилося на початку 60-х років XX століття у французькій мові для  позначення автоматизованої обробки  інформації у суспільстві.

Інформатика (від французького information — інформація і automatioque — автоматика) — область  науково-технічної діяльності, шо займається дослідженням процесів одержання, передачі, обробки, зберігання, представлення  інформації, вирішенням проблем створення, впровадження і використання інформаційної  техніки і технології у всіх сферах громадського життя; один із головних напрямків науково-технічного прогресу.

У деяких лаконічих визначеннях інформатика  трактується як особлива наука про  закони і методи одержання і вимірювання, нагромадження і зберігання, переробки  і передачі інформації із застосуванням  математичних і технічних засобів. Однак усі наявні визначення відбивають наявність двох головних складових  інформатики — інформації і відповідних  засобів її обробки. Існує й таке, найкоротше визначення: інформатика  — це інформація плюс автоматика.

Об"єктом  вивчення інформатики є не зміст  конкретної науково-інформаційної  діяльності, якою повинні займатися  фахівці у відповідних галузях  науки й техніки. Вона вивчає внутрішні  механізми реферування документів на природних мовах, розробляє загальні методи такого реферування.

Інформатику розглядають як один із розділів кібернетики, вважається, що до останньої належать проблеми автоматизації інформаційної  служби, перекладу і реферування  науково-технічної літератури, побудова інформаційно-пошукових систем і  ряд інших завдань. Однак ряд  проблем, що розв"язується 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 й використання в різних сферах діяльності людини. Прикладні  задачі полягають у розробці більш  ефективних методів і засобів  здійснення інформаційних процесів, у визначенні способів оптимальної  наукової комунікації із широким  застосуванням технічних засобів.

Інформатика входить до складу більш загальної  науки — кібернетики, що вивчає загальну теорію управління й передачі інформації. Основна властивість кібернетики  полягає в тому, що вона придатна для дослідження будь-якої системи, яка може записувати, накопичувати, обробляти інформацію, завдяки чому її можна використовувати з метою  управління.

Кібернетика — наука про загальні закони одержання, зберігання, передачі й переробки  інформації у складних системах. При  цьому під складними системами  маються на увазі технічні, біологічні й соціальні системи, тому кібернетика  мала потребу в могутньому інструменті,, і цим інструментом стали комп"ютери.

Сучасну інформатику складають три напрямки:

1) розробка методів і алгоритмів  автоматизованого збирання, зберігання, пошуку й передачі інформації;

2) розробка методів і алгоритмів  обробки й перетворення інформації;