2. Информация, данные и знания. Свойства информации. Информационные технологии и системы.

С точки зрения физики, любые изменения, происходящие во внутренней структуре вещества или энергетических полях, сопровождаются образованием сигналов. Сигналы обладают способностью распространяться во времени и пространстве. Как и все объекты материальной природы, сигналы не возникают из ничего и не исчезают бесследно. Их распространение в пространстве всегда завершается взаимодействием с веществом физических тел. Такое взаимодействие в информатике рассматривается как регистрация сигналов.

В информатике подход к сигналам не совсем такой, как в других естественных науках. Так, например, для физики природа энергетических сигналов чрезвычайно важна, поскольку они по-разному распространяются и затухают. Для биологии важны свойства электромагнитных волн, поскольку одни волны вызывают фотосинтез растений, а другие — нет. Информатика не изучает природу сигналов — ее интересует факт их регистрации. Результат регистрации сигналов информатика рассматривает как данные. Если сигнал зарегистрирован четко и легко различим на фоне регистрации побочных сигналов, то он может стать источником для полу­чения информации о событиях, которые имели место, или источником информа­ции о предполагаемых событиях (при прогнозировании).

Таким образом, в информатике данные — это зарегистрированные сигналы.

Поскольку все сигналы имеют энергетическую, то есть материальную природу, то и данные — тоже объекты материальной природы. Данные всегда объективны. Их можно посмотреть, потрогать, услышать. Что именно можно сделать с конкретными данными, зависит от их физической природы, но в любом случае данные можно каким-то образом воспроизвести. Это вытекает из определения данных как зарегистрированных сигналов. Если у нас есть средства зафиксировать факт регистрации сигнала, значит, у нас непременно есть и средства для воспроизведения данных, образовавшихся в момент такой регистрации.

Следы, которые преступник оставляет на месте преступления, — это результат его взаимодействия с окружающими телами. Для криминалистов это данные, несущие информацию о произошедших событиях. Если эти данные нельзя увидеть невооруженным глазом, то их можно разглядеть в микроскоп или подвергнуть спектральному анализу. В данном случае микроскоп или спектрограф предоставляют метод доступа к данным.

Для обычного человека текст, который он видит в документе, — это данные. Но для эксперта-криминалиста данными может быть текст, которого в документе нет (удален в результате подчистки). Разумеется, обычный наблюдатель и эксперт-криминалист получат в этом случае разную информацию из одного и того же документа. Это различие связано с тем, что они пользуются разными методами доступа к данным.

Для того чтобы данные стали информацией, обычно требуется не один, а множество взаимосвязанных методов. Вот пример для обычного текста, напечатанного темными буквами на светлом фоне.

1. Чтобы рассмотреть текст, наблюдатель должен обладать методом зрения, а не все люди им обладают. Зрение — это естественный метод, присущий большинству людей.

2. Необходимо достаточное освещение, то есть, нужен метод для его обеспечения. Освещение — это физический метод, основанный на использовании естественного или искусственного света.

3. Необходимо знать азбуку (систему кодирования звуков) того языка, на котором написан текст.

4. Надо знать язык, на котором написан текст.

5. Надо понимать термины и понятия, использованные в сообщении.

Последние три метода — логические. Они связаны с мышлением человека и не доступны от рождения, а приобретаются в результате обучения. Кстати, обратите внимание на то, что если бы текст был напечатан черными буквами на черном фоне, то количество методов в цепочке стало бы больше. К естественным и логически методам потребовалось бы добавить технические методы, например, исследование текста в ультрафиолетовых лучах.

Мы постепенно приближаемся к определению информации, но оно не столь очевидно, как хотелось бы. Для определения информации нам очень важно понять, что информация образуется из данных, но ее содержательная часть зависит не только от того, какие сигналы были зарегистрированы при образовании данных, но и оттого, каким методом данные воспроизводятся.

Естественные методы воспроизведения и обработки данных. Естественные методы воспроизведения данных присущи человеку и другим организмам живой природы. Если мы говорим о человеке, то, прежде всего к естественным методам относим все методы, основанные на его органах чувств (зрение, осязание, обоняние, слух и вкус).

Благодаря зрению человек получает отпечаток окружающей среды на сетчатке глаза. Сигналы, свидетельствующие об интенсивности, а также о спектральном составе света, отраженного от наблюдаемого объекта, регистрируются нервными окончаниями сетчатки (палочками и колбочками), в результате чего образуются данные, которые впоследствии анализируются головным мозгом. Результатом этого анализа является наблюдаемый образ, то есть информация.

Вам, конечно, знакома разница между внимательным и невнимательным наблюдением. И в том и в другом случае на сетчатке глаза образуются совершенно одинаковые данные, но информацию мы получаем разную. Это связано с тем, что при внимательном наблюдении мозг применяет более сложные методы обработки данных.

Кроме методов, основанных на органах чувств, человек обладает и другими методами обработки данных. К ним относится, например, логическое мышление. Оно позволяет работать с данными, не имеющими объективных аналогов в материальном мире. В окружающей природе мы никогда не встретим идеально прямую линию бесконечной длины и нулевой толщины. Однако в геометрии это не мешает исследователям основывать свои логические умозаключения на свойствах идеальных объектов и постепенно, переходя от теоремы к теореме, делать выводы и получать информацию, имеющую непосредственное отношение к объектам материальной природы.

Например, результатом этих «идеальных» методов является способность определять размеры вполне материальных тел, рассчитывать их объемы и вычислять площади фигур.

К прочим естественным методам, присущим человеку и основанным на особенностях его мышления, можно отнести воображение, сравнение, сопоставление, анализ, прогнозирование и другие.

Многие естественные методы обработки данных присущи и другим живым организмам. Естественными методами воспроизведения данных обладают даже клетки организмов, у которых нет ни органов чувств, ни способности к мышлению. В качестве примера можно привести метод генетического наследования. Данные, сохраняющиеся в структуре ДНК в виде набора нуклеотидов, становятся генетической информацией нового организма в процессе деления клетки.

Аппаратные методы воспроизведения и обработки данных. До последнего времени методы обработки данных можно было разделить на естественные и технические. Однако в связи с бурным развитием вычислительной техники в последние годы в классе технических методов четко выделились два направления: аппаратные и программные методы, способные во многих случаях подменять или дополнять друг друга. Аппаратные методы взаимодействия с данными используют в тех случаях, когда физическая природа данных не позволяет применять для их воспроизведения обработки естественные методы, основанные на органах чувств. Простейший пример — радиосигналы и другие сигналы электромагнитной природы. Человек не имеет органов чувств для их регистрации и потому вынужден использовать аппаратные методы. С примерами таких методов вы знакомы — они представлены приборами, например телеприемниками и радиоприемниками.

Аппаратные методы — это всегда устройства (приборы). Широко известны такие устройства воспроизведения данных, как магнитофоны, видеомагнитофоны, телефоны, рентгеновские аппараты, телескопы, микроскопы и многие другие. С точки зрения физики все эти устройства обладают разными принципами действия и выполняют разные функции. С точки зрения информатики эти устройства выполняют общую функцию — преобразуют данные из формы, недоступной для естественных методов человека, в форму, доступную для них.

Широкое внедрение средств вычислительной техники позволяет автоматизировать обработку самых разных видов данных с помощью компьютеров. Компьютер — это прибор особого типа, в котором одновременно сочетаются аппаратные и программные методы обработки и представления информации. Эти методы и составляют предметную область информатики.

Развитие представлений об информации. До сих пор мы определили только данные как результат регистрации сигналов. Термин «информация» происходит от латинского слова informatio, что означает разъяснение, осведомление, изложение. Определить же, что такое информация, не столь просто, хотя бы потому, что она, в отличие от данных, не является объектом материальной природы и образуется в результате взаимодействия данных с методами. Напомним, что в результате работы таких методов, как логическое мышление, воображение и прогнозирование, может образовываться или обрабатываться информация об «идеальных» объектах, не имеющих адекватного отражения в материальном мире. Это явление хорошо известно, например, по анализу свидетельских показаний. Свидетели не всегда различают информацию, полученную в результате наблюдения и логического мышления. Поэтому одни и те же объективные данные могут интерпретироваться в их показаниях в разную информацию.

Несмотря на то, что понятие информации очень широко используется и в науке, и в повседневной жизни, его строгого научного определения до последнего времени не существовало. По сей день, разные научные дисциплины вводят это понятие по-разному. Здесь можно выделить три возможных подхода: антропоцентрический, техноцентрический и недетерминированный.

Суть антропоцентрического подхода состоит в том, что информацию отождествляют со сведениями или фактами, которые теоретически могут быть получены и усвоены, то есть, преобразованы в знания. Этот подход в настоящее время применяется наиболее широко. Его примеры мы можем наблюдать, в частности, в российском законодательстве.

«Под информацией понимаются сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явле­ниях и процессах независимо от формы их представления»

(Федеральный Закон № 24-ФЗ «Об информации, информатизации и защите информации» от 25.01.95 г. «Российская газета» № 39 от 22.02.95 г.)

Недостатки антропоцентрического подхода заключаются в том, что в его рамках невозможно найти адекватного объяснения генетической информации живой природы и абстрактной информации, не имеющей адекватного отображения в природе и обществе. С такой информацией, например, имеют дело теология, идеалистическая философия и некоторые разделы математики.

Наиболее простой пример недостаточности антропоцентрического подхода проявляется при рассмотрении таких информационных объектов, как команды. Например, команда «Вперед!» — это отнюдь не сведения. Это именно команда, для отработки которой исполнитель должен обладать соответствующим методом. «Вперед!» — очень простая команда. Существуют более сложные команды синхронизации, соответствия и другие. Их информационная сущность может быть завуалированной, но в рамках антропоцентрического подхода она не раскрывается.

До последнего времени антропоцентрический подход удовлетворительно работал в области правовых и общественных наук. Однако в связи с широким внедрением вычислительной техники его недостатки все чаще дают о себе знать. Так, например, подход к информации только как к сведениям не позволяет адекватно интерпретировать такие информационные объекты, как компьютерные программы. В пассивном состоянии (в момент создания, распространения) компьютерная программа — это действительно набор сведений. Их можно просмотреть, размножить, распечатать, то есть, перевести в другую форму, а также усвоить, как знания. В активном состоянии, при работе на компьютере, то есть во время взаимодействия с аппаратным методом, компьютерная программа — это не совокупность сведений, а совокупность команд, то есть, это программный метод.

Суть техноцентрического подхода состоит в том, что информацию отождествляю с данными. Этот подход нашел очень широкое распространение в технически дисциплинах. Например, нам часто встречаются упоминания о том, что «информация передается по компьютерным сетям», «информация обрабатывается компьютерами», «информация хранится в базах данных». Во всех этих случаях происходит подмена понятий. Дело в том, что по компьютерным сетям передаются только данные, компьютеры обрабатывают только данные, а в базах данных хранятся тоже только данные. Станут ли эти данные информацией и если да, то какой, зависит не только от данных, а и от многочисленных аппаратных, программных и естественных методов их обработки.

Недетерминированный подход к понятию информации встречается также достаточно широко. Он состоит в отказе от определения информации на том основании, что оно является фундаментальным, как, например, материя и энергия. В частности, мы не найдем определения информации в «Законе о государственной тайне» и в «Законе о средствах массовой информации», хотя и в том и в другом правовом акте это понятие используется.

Отсутствие определения использованного понятия это вовсе не недосмотр законодателя. Во многих случаях отказ от определения информации можно считать традиционным. Так, например, мы не найдем определения информации и в таком уважаемом справочном издании, как Британская энциклопедия. Определение можно получить лишь косвенным образом через статью «Обработка информации и информационные системы», где говорится, что...

«... этот термин используют применительно к фактам и сужде­ниям, получаемым в повседневной жизни от других живых существ, из средств массовой информации, из электронных баз данных, а также путем наблюдения явлений окружающей среды».

Здесь смешаны и антропоцентрический и техноцентрический подходы, после чего определение сведено к бытовому уровню. При этом приводится обширный список литературы, опубликованной за последние 50 лет, анализ которой не дал прямого определения.

Современное представление об информации. Информация — это действительно фундаментальное научное понятие. Во всех случаях фундаментальные научные понятия для прикладных научных дисциплин должны поставляться фундаментальными естественными науками. В данном случае мы имеем дело с тем фактом, что фундаментальной естественнонаучной дисциплины, занимающейся природой информации, никогда не существовало. Понятие информации прошло мимо физики, химии, математики, биологии. Нельзя сказать, что эти дисциплины совсем не занимались изучением информации. В той мере, в которой для них это было необходимо, они занимались изучением свойств информации, но не ее природы.

К настоящему времени свойства информации действительно неплохо изучены в самых различных дисциплинах. Физика, например, занимается свойствами сигналов, несущих информацию. В качестве прикладной дисциплины существует теория информации, занимающаяся вопросами информационной содержательности сигналов (сообщений). Теория информации близко связана с физикой и математикой, она использует методический аппарат радиотехники и теории вероятностей. Генетика занимается изучением вопросов передачи наследственной информации в живой природе. Этот перечень можно продолжить, но фундаментальной науки, занимающейся исследованием природы информации, до сих пор не было. Поэтому не было и строгого научного определения информации.

Лишь в последние годы информатика начала формироваться как естественнонаучная дисциплина, но она еще не вышла за рамки прикладной технической науки и потому до сих пор не ввела строгого понятия информации. Более того, мы часто наблюдаем, как информатика сама заимствует понятие информации из других научных дисциплин (в том числе и из правовых) или вводит его на бытовом уровне. В учебной и научной литературе по информатике мы находим немало примеров антропоцентрического подхода к информации (как к сведениям) или техноцентрического подхода (как к данным). В лучшем случае информацию рассматривают как содержательную часть данных, интерпретируемых человеком (синтез антропоцентрического и техноцентрического подхода).

Техническое и правовое обеспечение режима электронной подписи, использование методов криптографии в гражданском документообороте, использование Интернета в обеспечении электронной коммерции, обеспечение безопасности данных и многие другие общественные процессы и явления требуют строгого и непротиворечивого определения информации. Его требуют экономические и правовые дисциплины.

Наиболее яркий пример дает нынешняя правовая ситуация с Интернетом. До сих пор не решен принципиальный вопрос: «Является Интернет средством массовой информации или нет?» В неформальном общении специалисты, использующие Интернет в политических целях, говорят, что: «Конечно же, Интернет является средством массовой информации, да еще каким! Но вы попробуйте это доказать»

Действительно, в рамках традиционного подхода к информации, как к «сведения» решить основной правовой вопрос Интернета невозможно, как невозможно решить и множество дополнительных вопросов, например с правовым режимом гиперссылок. Отсутствие убедительного обоснования правового режима Интернета ведёт к массе правовых коллизий, как в России, так и за рубежом. Достаточно вспомнить правовые проблемы, возникшие в период проведения выборов в Государственную Думу РФ (декабрь 1999 г.) и президентских выборов 2000 г. Без надлежащего определения информации множество правовых проблем, возникающих в современном высокоинформатизированном обществе, не может быть разрешено окончательно и убедительно.

Определение информации. Научное определение информации дается достаточно просто, если предположи что информация — это динамический объект, не существующий в природе сам себе, а образующийся в ходе взаимодействия данных и методов. Он существ ровно столько, сколько длится это взаимодействие, а все остальное время пребывает в виде данных.

Информация — это продукт взаимодействия данных и методов, рассмотренный в контексте этого взаимодействия.

В этом определении ничего не говорится о форме, в которой представлены данные, она может быть абсолютно любой. Если данные графические, а метод взаимодействия — наблюдение, то образуется визуальная информация. Если данные текстовые или речевые, а метод их потребления — чтение или прослушивание, образуется текстовая информация. А могут ли текстовые данные быть графической информа­цией? Разумеется, да, если к ним применен не метод чтения, а метод наблюдения.

В нашем определении важным является пояснение «... рассмотренный в контексте этого взаимодействия». Приведем примеры, почему это действительно важно. Известно, что книги — это хранилища данных. Они предназначены для получения информации методом чтения. Но если попробовать разные книги на ощупь или на вкус, то тоже можно получить информацию. Такие методы позволят различить книги, выполненные в кожаных, картонных и бумажных переплетах. Разумеется, это не те методы, которые предполагались авторами книг, но они тоже дают инфор­мацию, хотя и не полную.

Известны примеры того, что не только текст или состав бумаги письма, но и его запах может давать информацию об авторстве. Пользуясь этим методом, можно отправлять в конверте даже чистый лист. Получателю он даст информацию о том, кто помнит и думает о нем. Возможно, в некоторых случаях она будет недостоверной (ложной), но это все-таки будет информация.

Анализируя информационную ценность газет, журналов, телепередач, мы можем прийти к выводу, что она зависит как от данных, так и от методов, которыми выполняется их потребление. Одно дело — внимательно просматривать телефильм, вслушиваясь в каждое слово, и совсем другое — смотреть его, одновременно разговаривая по телефону.

Попробуйте проанализировать свое участие в учебных занятиях. Вы заметите, что фактор внимательности влияет на содержание информации, полученной из данных, которые излагает преподаватель. Проявляя внимательность, мы расширяем возмож­ности естественных методов, основанных на органах чувств, за счет методов логичес­кого мышления. Правда, при этом мы быстрее утомляемся и потому стараемся делать это как можно реже. Преподаватели об этом знают и применяют свои методы, позволяющие нам время от времени переключать, рассеивать, а потом вновь концентрировать внимание.

Понятие контекстного метода. В быту мы часто считаем, что книги, газеты, журналы, радио и телевидение — это источники информации. Если строго подходить с позиций информатики, то это не совсем так. Все это источники данных. Станут ли данные информацией или нет и, если станут, то какой именно, зависит от того, какой метод будет применен к их потреблению и в каких условиях это произойдет.

Тем не менее, мы все-таки привыкли говорить не о передаче данных, а о передаче информации, не о преобразовании и шифровании данных, а о преобразовании и шифровании информации, а также об ее автоматической обработке с помощью компьютеров. Нет ли здесь противоречия?

Такое противоречие действительно есть, но оно разрешается, если ввести понятие контекстного метода. Контекстным считается тот метод, который является обще­принятым для работы с данными определенного типа. Этот метод должен быть известен как создателю данных, так и потребителю информации.

Для иллюстраций (графических данных) контекстным является метод наблюдения, основанный на зрении. В таких случаях мы говорим о графической или визуальной информации. Для текстовых данных подразумевается контекстный метод чтения, основанный на зрении и на знании языка и азбуки. В таких случаях говорят о текстовой информации.

Для данных, представленных радиоволнами, контекстными являются аппаратные методы преобразования данных и потребления информации с помощью радиоприемника или телевизора. Поэтому мы так часто используем понятия телевизионная информация, информационная программа, информационный выпуск и т. п.

Есть свои особенности и у компьютерной информации. Для данных, представленных в числовой форме и хранящихся в виде сигналов, зарегистрированных на магнитных (и других) носителях или циркулирующих в компьютерных сетях, контекстными являются аппаратные и программные методы вычислительной техники. Их еще называют средствами информационных технологий.

Информационный процесс — это всегда цикл образования информации из данных и немедленного ее сохранения в виде новых данных. Информация существу крайне непродолжительное время, но сам информационный процесс длится столько, сколько существуют носители данных, представляющие информацию. Исследуя сегодня египетские иероглифы, ученые продолжают информационный процесс, начатый несколько тысяч лет назад.

Свойства информации

Итак, информация является динамическим объектом, образующимся в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов. Как и всякий объект, она обладает свойствами (объекты различимы по своим свойствам). Характерной особенностью информации, отличающей ее от других объектов природы и обще­ства, является следующий дуализм: на свойства информации влияют как свойства данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов взаимодействующих с данными в ходе информационного процесса. По окончании процесса свойства информации переносятся на свойства новых данных, то есть свойства методов могут переходить на свойства данных. Это очень важное обстоятельство. Необходимо помнить о том, что объективные и достоверные на первый взгляд данные могут таковыми не оказаться из-за того, что на отдельных этапах информационного процесса к ним были применены необъективные или неадекватные методы.

Адекватность информации. Известно, что «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». В этой народной мудрости заключено бытовое представление о том, что информация может иметь качество. Существует много свойств информации, которые субъективно подразумеваются человеком как характеристики ее качества. Одним из таких свойств является адекватность.

Под адекватностью понимают степень соответствия информации, полученной потребителем, тому, что автор вложил в ее содержание (то есть в данные). Поскольку информация является продуктом взаимодействия данных и методов, то на ее свойства, в том числе и на адекватность, влияют как адекватность данных, так и адекватность методов.

Адекватность информации иногда ошибочно путают с ее достоверностью. Это совершенно разные свойства. Можно привести пример адекватной, но недостоверной информации. Так, например, если 1 апреля в газете появится заведомо ложное сообщение, то его можно считать адекватным. Адекватно толковать его не как информационное, а как развлекательное. То же сообщение, опубликованное 2 апреля, будет и недостоверным, и неадекватным.

Примеры разного подхода к адекватности и достоверности информации мы можем, найти в законодательстве. Закон различает права свидетелей и подозреваемых. В то время как сообщение заведомо ложных данных подозреваемым считается адекватным поведением, те же действия со стороны свидетелей адекватными не являются и рассматриваются как правонарушение.

В литературе и искусстве имеются такие понятия, как авторский вымысел и авторский домысел. Если произведение научной фантастики соответствует своему жанру и выполняет свои функции, то оно несет адекватную информацию, а вопрос об ее достоверности не поднимается.

Достоверность информации. Под достоверностью информации понимается ее соответствие объективной реальности (как текущей, так и прошедшей) окружающего мира. На достоверность информации влияет как достоверность данных, так и адекватность методов, использованных при ее получении.

Недостоверность информации может быть связана с тем, что:

• данные изначально были подготовлены как ложные (например, оставление на месте преступления объектов с отпечатками пальцев посторонних лиц);

• в результате модификации данных (удаление отпечатков пальцев с объекта);

• данные трудно выделить на фоне регистрации посторонних сигналов (объект с отпечатками пальцев преступника несет многочисленные отпечатки пальцев посторонних лиц).

Известны случаи, когда недостоверные данные могут давать достоверную информацию, например, когда заранее известна степень их недостоверности. Науке известны методы обработки недостоверных данных с целью получения более достоверной информации. Эти методы основываются, например, на фильтрации (отсеве) и на статистическом анализе данных. Как правило, в таких случаях, чем больше исходных данных мы имеем, тем выше достоверность полученного результата. Таким образом, на достоверность информации влияют такие ее свойства как адекватность и полнота.

Свойство достоверности информации имеет важное значение в тех случаях, когда ее используют для принятия решений. Недостоверная информация может приводить к решениям, имеющим негативные экономические, социальные и политические последствия.

Полнота информации. Под полнотой информации понимается ее достаточность для принятия решения. Она зависит как от полноты данных, так и от наличия необходимых методов.

С понятием полноты данных сталкиваются все, кому приходится выполнять служебные задания. Если исходные данные неполны, принять верное решение непросто. Однако бывают случаи, когда данные полны, а верное решение мы все равно получить не можем. Это свидетельствует о том, что мы не располагаем какими-то методами. И в том и в другом случае можно говорить о том, что недостаточно необходимой информации.

Избыточность информации. Это свойство, полезность которого мы ощущаем очень часто. Нередко избыточность информации человек чисто психологически воспринимает как ее качество потому, что она позволяет ему меньше напрягать свое внимание и меньше утомляться.

Обычный текст, напечатанный на русском языке, имеет избыточность порядка 20-25%. Попробуйте отбросить каждую пятую букву, и вы увидите, что получить информацию из печатного текста все же можно, хотя читать его будет очень утомительно. Нам нередко приходится иметь дело с небрежным рукописным почерком. Избыточность информации, заключенной в тексте, оказывает добрую службу, позволяя догадываться о значении неразборчивых символов.

Визуальная информация, которую мы получаем органами зрения, имеет очень большую избыточность — более 90%. Это означает, что, даже потеряв значительную часть визуальной информации, мы все-таки можем понимать ее содержание, хотя и не без концентрации внимания. Люди, лишенные большой доли зрения, продолжают оставаться полноценными членами общества, но испытывают повышенное утомление.

Еще большую избыточность имеет видеоинформация (до 98-99%). Эта избыточность позволяет нам рассеивать внимание, что часто воспринимается как отдых при просмотре кинофильма. Кстати, избыточность в мультипликационных фильмах намного меньше, и потому они быстрее утомляют. Оптимальная продолжительность просмотра мультипликационного фильма в несколько раз меньше, чем художественного.

С избыточностью информации связаны и другие свойства. Чем выше избыточность данных, тем шире диапазон методов, с помощью которых из них можно получить адекватную информацию. Расшифровка шумерской клинописи не могла произойти до тех пор, пока в результате археологических раскопок не был накоплен достаточный объем (более 5000) глиняных табличек.

Избыточность информации позволяет повышать ее достоверность за счет применения специальных методов, в том числе и основанных на теории вероятностей и математической статистике. Общий принцип здесь такой: в результате отсева объём данных сокращается, но их достоверность увеличивается.

Особое значение избыточность информации имеет в информационных технологиях, ориентированных на автоматическую обработку данных. С одной стороны, это свойство рассматривается как негативное, потому что, если информация занимает больший объем, чем могла бы, то это ведет к прямым затратам на ее хранение, главное, на транспортировку. На рис. 1.7 приведены две картинки, полученные из Интернета. Они различаются по объему данных в 8 раз. Соответственно, затраты на прием и хранение первой картинки в 8 раз больше. Если беглый просмотр единственный метод, который мы собираемся к ним применить, избыточность информации бесполезна. В таких случаях ее уменьшают. Для этого есть специальные программные методы сжатия данных.

Всякое сокращение избыточности данных непременно влечет за собой сокращение диапазона возможных методов для их использования. В информационных технологиях вопрос избыточности данных и достаточности методов — это всегда вопрос тонкого и непростого баланса. При изучении информатики мы постоянно будем заниматься вопросами создания, хранения, преобразования и транспортировки данных. Подбор и освоение необходимых для этого аппаратных и программных средств и методов — это одна из основных задач, решаемых информатикой. При этом основное внимание уделяется не просто решению задач, а методам наиболее эффективного их решения с минимальными затратами материальных, финансовых и трудовых ресурсов.

Объективность и субъективность информации. Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. Так, например, принято считать, что в результате наблюдения фотоснимка объекта образуется более объективная информация, чем в результате наблюдения рисунка того же объекта, выполненного человеком. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых процессах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события, и лиц, получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц). В не меньшей степени объективность информации учитывают в исторических дисциплинах. Одни и те же события, зафиксированные в исторических документах разных стран и народов, могут выглядеть совершенно по-разному.

У специалистов имеются свои методы для тестирования объективности данных и создания новых, более достоверных данных путем сопоставления, фильтрации и селекции исходных данных. Обратим внимание на то, что здесь речь идет не о повышении объективности информации, а о повышении ее достоверности (это совсем другое свойство).

Доступность информации. Доступность информации — это мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит в применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.

Актуальность информации. Актуальность — это степень соответствия информации текущему моменту времени. Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, те достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных и механизмы электронной подписи. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм метода обычно доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность.

Информационные технологии и системы.

Для того чтобы из данных или имеющейся в распоряжении информации получить новую информацию, необходимо использовать информационную технологию. Информационная технология — это процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, хранения, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Процесс получения информации можно представить в виде следующей схемы:

Информационная

технология

Данные Информация

В настоящее время широко внедряется новая информационная технология, использующая компьютеры, компьютерные сети и средства связи, для которой характерно наличие «дружественной среды» для работы пользователя.

Совокупность средств, методов и персонала, используемых для обработки данных называют информационной системой. Она обеспечивает сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой для принятия решения.

С позиции материалистической философии информация есть отражение реального мира с помощью сведений (сообщений). Сообщение  это форма представления и передачи информации. С помощью сообщений передаются как знания, так и отдельные факты. Сообщения могут передаваться: с помощью произнесенных или написанных слов в устной речи или на письме на различных естественных языках, с помощью точек и тире в азбуке Морзе, передаваемых по рации, с помощью флажковой азбуки на флоте и т.д. Для того, чтобы понять смысл сообщения, необходимо прежде всего знать язык, на котором оно передано, или же способ его кодирования.

Соответствие между информацией и сообщением, с помощью которого она передается, не является взаимно-однозначным. Одна и та же информация может передаваться с помощью различных сообщений, и, наоборот, одно и то же сообщение может нести различную информацию. Например, сообщение о задержке рейса, передаваемое в аэропорту на различных языках,  одна и та же информация, а сообщения разные. А в случае, если сообщение передается на неизвестном слушателю языке, то он не может извлечь из этого сообщения вообще никакой информации. Следовательно, можно утверждать, что одно и то же сообщение, по-разному интерпретированное, несет разную информацию ее получателям. Иначе говоря, решающим фактором для извлечения информации из сообщения является знание способа его кодирования и правило или совокупность правил интерпретации сообщения, истолкования его смысла. Это правило или группа правил может быть результатом договоренности между отправителем и получателем сообщения или же предписано заранее им обоим. В качестве примера правил интерпретации сообщений можно указать жаргоны, сленги, специальные  профессиональные и научные языки. Предельным случаем рассматриваемой ситуации является передача шифрованных сообщений, когда ни одно лицо, кроме обладателя «ключа шифра», не должно понять сообщение. Группу правил, используемую для интерпретации сообщений, обычно называют языком интерпретации сообщений. Как правило, сообщения передаются с помощью некоторой последовательности знаков. Группу знаков, которые используются для формирования и передачи сообщений, принято называть алфавитом используемого языка интерпретации.

Человечество за свою историю придумало большое количество различных наборов знаков, которые могут быть использованы для передачи сообщений. Примерами могут служить алфавиты естественных языков, знаки зодиака, набор знаков азбуки Брайля (для слепых), азбука Морзе, международные флажковый и семафорный коды, которые широко применяются на флоте, набор знаков регулирования дорожного движения и т.д. Поскольку в общем случае для изображения сообщения могут использоваться не только буквы алфавитов естественных языков, принято говорить, что сообщение кодируется тем или иным набором знаков, а сам набор знаков иногда еще называют кодом.