Курс лекций

Эффективная организация обмена информации приобретает все большее значение как условие успешной практической деятельности людей. Объем информации, необходимый для нормального функционирования современного общества, растет примерно пропорционально квадрату уровня развития промышленного потенциала. Доля рабочей силы, занятой вопросами обеспечения информацией, начинает превышать долю рабочей силы, занятой непосредственно в производстве. На наших глазах происходит переход от индустриального к постиндустриальному информационному обществу, основной акцент в котором делается на информационную отрасль. Поэтому науки изучающие структуру и закономерности протекания информационных процессов, к числу которых относится и теория информации (ТИ), в такой ситуации становятся исключительно актуальными.

Развитие науки и техники привело к появлению в 1948 г. работы Клода Шеннона (рис. 0.1)

Рис. 0.1. Клод Элвуд Шеннон

Claude Shannon

(1916-2001)

Математическая теория связи. Хотя и до нее уже были опубликованы некоторые материалы, относящиеся к этому же кругу проблем, из которых выделяются работы Найквиста [1] (опубликована в 1924 г.), Хартли [2] (опубликована в 1928 г.) и Котельникова [3] (опубликована в 1933 г.), названная статья содержала столь оригинальные и общие на то время идеи, что с полным основанием стала считаться классической.

Благодаря этим идеям теория информации привлекла к себе такой широкий и живой интерес, какой редко привлекала какая-либо новая и в общем абстрактная теория. Интерес стимулировался с одной стороны надеждой на возможность с помощью новой теории решить важные практические задачи, которые до той поры достаточно эффективно решить не удавалось, с другой стороны, в теории информации пусть даже на начальном этапе не во всем математически безупречной ощущалось наличие фундаментальных идей. Большое внимание к предложенной теории сулило благоприятные перспективы. Однако возникали и опасения, что бездумное увлечение ими может увести на ложные пути, приведет к ошибочным результатам и, наконец, может понапрасну отвлечь немалые творческие силы от более разумного их применения. От этого предостерегал сам Шеннон, призывая с осторожностью относиться к попыткам применения предложенного им варианта информационного подхода вне теории связи, из практических потребностей которой и возникла теория информации.

Со времени основания теории информации появились серьёзные математические исследования, которые подвели под эту теорию прочный математический фундамент. ТИ приобрела характер математической дисциплины, что определило возможность расширенного толкования основных идей, выводов и области применения теории.

Плодотворность теоретико-информационных идей проявилась в углублении представлений о многих явлениях и процессах реальной действительности; в ряде случаев информационный подход приводил к новым теоретическим и практическим результатам.

Естественно, при таком расширении понятий и приложений ТИ не обходилось без потерь. В ряде случаев не удалось найти строгие математические доказательства, многие понятия и определения оказались размытыми. Было введено множество различных определений одних и тех же фундаментальных понятий, в первую очередь множество определений понятия информация, многие из которых даже не сводятся одно к другому. Это, конечно, способно вызвать серьёзную критику, однако альтернативой в этом положении может быть только отказ от попыток широкого использования информационного подхода в областях, для которых ТИ первоначально не предназначалась. Оправданием же такого расширенного применения этого подхода могут служить получаемые при этом новые полезные результаты.

В результате, наряду со строго математически обоснованной ТИ, существуют и постоянно разрабатываются новые частные теории, не имеющие, как правило, такого строгого обоснования и предназначенные для использования вне теории связи.

В сфере экономики иногда используют термин экономическая информация, способ измерения которой не определен, и теоретико-информационный подход с применением которой поэтому не применим. Из этого, однако, не следует, что специалисту в сфере прикладной информатики в экономике знание теории информации не нужно. Современная информатика предполагает интенсивное и все более усиливающееся использование связи в компьютерных сетях, т.е. сферы основного применения классической шенноновской теории информации. Кроме того, результаты этой теории нашли свое применение в широко применяемых в настоящее время технологиях сжатия и защиты данных, а также для повышения надежности работы компьютерной техники.