I.1.2. Виды информации

Информацию можно различать по областям знаний (биологическая, техническая, экономическая и др.), по физической природе восприятия (зрительная, слуховая, вкусовая и др.), а также по структурно-метрическим свойствам.

Классификация информации по областям знаний является предметом изучения профессионального книгоиздания и разработчиков баз данных, в частности, используемых для «машинной» обработки текстов и т.д.

Классификация информационных потоков по физической природе тесно связана с проблемой определения параметров и устройством у человека сенсорных (рецепторных) систем, «отвечающих» за их восприятие: зрительная информация – видеосенсоры, аудиоинформация – слуховые сенсоры, тактильная информация – барорецепторы, информация о температуре – терморецепторы, информация о запахах – одорорецепторы, информация о вкусе - химические рецепторы.

По общему признанию, большая часть (по некоторым данным до 90 % и более) служебной (и не только) информации воспринимается человеком-оператором с помощью зрительных и слуховых сенсоров [1]. В последнее время появляется все больше сведений о важности и других сенсорных систем человека. В частности, опубликованы данные американских психологов о необходимости поддержания «тонуса» нервной системы с помощью ежедневных процедур, содержащих не менее двухсот «элементарных тактильных воздействий». Можно указать и случаи безусловного проявления важности информации, получаемых и от других рецепторных систем. Однако, в итоге, следует согласиться с тем, что в настоящее время не все сенсорные системы человека используются равномерно, и процессы инновационной деятельности в этом направлении будут развиваться.

В технических приложениях наиболее пригодной и распространенной является структурно-метрическая классификация, приводимая ниже (см. таб.1.1).

Таблица 1.1

Вид информации	Обозначение	Форма представления информации
		топологическая	абстрактная	лингвистическая
Событие	Ф0	Точка	Суждение	Знак
Величина	Ф1	Линия	Понятие	Буква
Функция	Ф2	Поверхность	Образ	Слово
Комплекс	Ф3	Объем	Система	Предложение
…	…	…	…	…
Поле	Фn	Пространство	Универсум	Фонд

В данной таблице виды информации можно разделить по размерности информационных множеств. Информацией нулевого порядка (нульмерной информацией) принято называть такую, которая соответствует образу («мощности») точки, первого порядка (одномерная информация) - линии, второго порядка (двумерная информация) - поверхности, третьего порядка (трехмерная информация) - объема, … n-го порядка (n-мерная информация) - n-мерное пространство.

Таким образом, структуру информации можно изменять, переходя от одного вида информации к другому. Все виды информации можно интерпретировать геометрическими образами, что бывает удобно на практике.

Если, собственно, фактологическая информация обладает количественными характеристиками, то такая информация называется параметрической. К параметрической информации относятся наборы численных оценок значений каких-либо параметров (измеренных величин), результаты количественных определений при исследовании, анализе, контроле и учете. Параметрической информацией удобно выражать результаты измерений в науке и технике.

К чисто топологической можно отнести - геометрические образы, различные плоские изображения и объемные объекты. Топологической информацией удобно выражать образы и ситуации, подлежащие распознаванию.

Абстрактную информацию применяют в исследованиях на высоком теоретическом уровне, когда нужны отвлечения, обобщения и символизация.

В инженерной практике широкое распространение имеет именно параметрическая информация, которая существует в четырех основных формах: событие, величина, функция и комплекс. Им соответствуют введенные ниже дополнительные обозначения для физической реализации множеств.

Событие. Первичным и неделимым элементом информации является элементарное событие по бинарному алгоритму (да-нет). «-» выбор из утверждения или отрицание истины или лжи; наличие или отсутствие какого-либо явления и т.д. Событием может быть также сведение об импульсе или паузе (напряжение) в электрической цепи, попадание или непопадание в цель, наличие или отсутствие команды управления и т.д. Двоичная структура события позволяет его условие в геометрической символике точной и пробелом: ● или ○. В арифметической символике – 1 или 0, в сигнальной символике: ↑- высокий уровень и ↓- низкий уровень.

Событие является категорией нулевой меры, т.е. оно как бы не имеет геометрических измерений. Поэтому графически оно и представлено точкой. Другие категории информации могут быть представлены как совокупность различных событий.

Величина – есть упорядоченное в одном измерении (по шкале значений) множество событий, причем каждое из них отвечает принятию величиной какого-либо одного значения. Величина может быть или дискретной или непрерывной. В первом случае множество событий счетно, а во втором – несчетно. Геометрически «величину» можно представить «линией».

Функция Х(t) есть соотношение между величиной Х и переменной (t). В этом смысле функцию можно трактовать как двумерное поле событий.

Комплекс. Полный комплекс информации X(T, N) есть соответствие между величиной X и двумя переменными (например, временем и координатой). Таким образом, полный комплекс информации - трехмерное поле событий.

Указанные величины удобно интерпретировать графически (см. рис.1.5, а) - событие ; б) – величина; в) – функция; г) – комплекс). Таким образом, информация может быть представлена моделями с различной размерностью. Отвлекаясь от конкретного вида координат (параметр X, время Т, пространство N), и вводя обобщенную величину информации Ф, можно установить следующую классификационную систему: Ф⁰ – нульмерная информация – событие; Ф¹ – одномерная информация – величина; Ф² – двумерная информация – функция; Ф³ – трехмерная информация – комплекс; … Фⁿ – n-мерная информация (n-мерное пространство).

а) да нет

Δx б ) X

Δx в )

г)

Рис. 1.5.

Здесь верхний индекс указывает условную «размерность» или «порядок» информации. Наиболее часто встречающиеся на практике разновидности научной и технической информации теперь могут выражаться структурными информационными формулами, которые отличаются от абстрактных математических и физических формул тем, что в них указываются лишь условная «размерность» и компоненты информации, а не функциональные зависимости между компонентами (см. табл. 1.2).

Единственное событие есть «нульмерная» информация. Совокупность пронумерованных подряд событий будет занимать уже одно измерение.

Время Т само по себе не содержит информации. Множество событий во времени можно упорядочить, относительно координат N и Т , в виде функции N(T).

Чаще всего параметрическая информация сообщает о различных физических величинах, оцениваемых по индивидуальным шкалам измерения. Эти физические величины обычно называются параметрами. Информация об одной скалярной величине – параметре – одномерна.

Информация о функциональной зависимости между двумя величинами, например, занимает два измерения в соответствующих координатах. Более сложные соотношения между многими величинами представляются n-мерными категориями или образами (полями). Информация об изменении параметров во времени занимает от 2 доn измерений, в зависимости от числа параметров.

Таблица 1.2

Виды структурных информационных формул

1	2
События Ф0(А) Ф1(А1, А2,…Аn)	Пространство событий Ф1(N) Ф2(N1, N2) Ф3(N1, N2, N3)
События во времени Ф1(А, Т) Ф2(А1, А2,…, Аn, Т)	Пространство событий во времени Ф2(N, T) Ф3(N1, N2, T) Ф4(N1, N2, N3, T)
Параметры Ф1(Х) Ф2(Х1, Х2) Ф3(Х1, Х2, Х3) ……………….. Фn(Х1,…,Хn)	Параметрические пространства Ф2(X, N) Ф3(X, N1, N2) Ф4(X, N1, N2, N3)
Параметры во времени Ф2(Х, Т) Ф3(Х1, Х2, Т) ……………… Фn(Х1, Х2….Хn-1, Т)	Параметрические пространства во времени Ф3(Х, N, T) Ф4(X, N1, N2, T) Ф5(X, N1, N2, N3, T)

Геометрические объекты (линии, плоскости, объемы) образуют информационные категории только в тех случаях, когда они определяют местоположение событий. Пространства, отнесенные к определенному времени, также имеют информационный смысл только в связи с описанием событий (например, при перемещении цели в окружающей среде).

Параметрические пространства могут содержать информацию о распределении параметров по линии, плоскости, объему. К ним относятся одномерные, двумерные, трехмерные физические поля, данные измерения которых могут быть представлены, соответственно, матрицей-столбцом, обычной матрицей или трехмерным массивом.

Параметрические пространства, отнесенные к определенному времени, могут содержать информацию об изменении множества величин, упорядоченных относительно одной (N₁), двух (N₁, N₂) или трех (N₁, N₂, N₃) пространственных координат и приведенных к одной общей унифицированной шкале измерения. Примером могут служить изменения практически всех физических полей во времени.