Поиски фундаментального закона - Лекция, раздел Информатика, ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ На Рубеже 70-Х И 80-Х Годов Хх В. Значительно Возрос Интерес К Теоретическим ...
На рубеже 70-х и 80-х годов ХХ в. значительно возрос интерес к теоретическим аспектам информатики и, в особенности, к ее методологическим проблемам. Необходимость в решении этих проблем и построении теории информатики, адекватной ее практическому развитию и расширившейся сфере ее применения, была четко выражена на официальном заседании информатиков в Национальном научном фонде США в 1979 г., получившем название "Круглого стола". Этот же период ознаменован появлением крупных работ по теории информатики в Великобритании, принадлежавших известным ученым Б. Бруксу и Дж. Фаррадейну.
В четырех последовательных номерах английского "Journal of Information Science" (1980.– Vol. 2, N 3–6; 1981.– Vol. 3, N 1) была опубликована работа Б. Брукса "Основания информационной науки". Автор начинает с того, что, когда он посещал американские университеты, ему представляли коллег как преподавателей лингвистики, вычислительной техники, статистики для информатиков. Когда же он спрашивал, кто учит студентов самой информатике, ему отвечали, что информатика – смесь из этих дисциплин вместе с библиотечной технологией и исследовательской методикой. Но автор утверждает, что "информатика это дисциплина с собственной и притом уникальной областью исследований, проблемами и точкой зрения на человеческую деятельность, и теперь она должна создать собственные принципы и методы. Как смесь не связанных между собой элементов из произвольного набора отдельных дисциплин информатика не имела бы будущего".
Б. Брукс справедливо полагал, что информатика должна опираться на фундаментальные законы, согласующиеся с определенной философской системой. Как и большинство ученых на Западе, он развивает свою теорию в рамках объективного идеализма и берет за основу критический рационализм современного английского философа К. Поппера, в частности, его учение о существовании трех миров: физического мира, мира субъективного знания и мира объективного знания ментального мира. Исследование Б. Брукса направлено на поиски количественной меры знания, которое он понимает как структуру понятий и отношений между ними. Информацию он рассматривает как небольшую часть этой структуры, а взаимосвязь между информацией и знанием выражает уравнением:
K [S] + DI = K [S + DS],
описывающим в общем виде преобразование структуры знания: K [S], которая превращается под воздействием информации DI в K [S + DS].
Из этого уравнения в псевдоматематической форме автор делает следующие выводы:
– если информация и знания измеримы, то они должны измеряться в одних и тех же единицах,
– информация отлична от чувственно воспринимаемых данных, хотя и зависит от них,
– появление новой информации может приводить к радикальному изменению структуры знания не только путем добавления к ней новых элементов.
Б. Брукс переосмысляет полученные им ранее результаты в общую теорию и считает, что классические статистические методы игнорируют то обстоятельство, что при образовании больших классов потеря информации соответствует потере индивидуальности объединяемых в эти классы сущностей. Поэтому в общественных дисциплинах, к которым принадлежит информатика и в которых индивидуальность этих сущностей значительна, необходим частотно-ранговый анализ.
В дальнейших рассуждениях он приходит к формулированию логарифмического закона информации, который интерпретируется как закон равномерного распределения информации в логарифмической шкале. В качестве аналога этого закона он использует закон перспективы (видимые размеры объекта обратно пропорциональны расстоянию до него), преобразованный им следующим образом: видимое расстояние до объекта пропорционально логарифму физического расстояния до него.
Другую аналогию, иллюстрирующую логарифмический закон информации, Б. Брукс находит в наблюдении звездного неба. В течение шестнадцати веков существовала Птолемеева модель космоса, в точности соответствовавшая абстрактному информационному миру, в котором информация распределена равномерно. (Человеку, находящемуся на Земле и наблюдающему небо, нелегко делать поправку на искажение расстояний за счет закона перспективы). Эта модель служит примером субъективной точки зрения на трехмерный мир, наблюдаемый в перспективе. Чтобы перейти к объективной картине космоса, понадобилось открыть постоянство скорости света, сформулировать понятие светового года и сделать его объективной мерой астрономических расстояний. Нечто подобное должно произойти и в информатике после нахождения меры семантической информации, что, по мнению автора, может быть сделано на основе теории информации К. Шеннона.
Иная попытка создания теории информатики была предпринята Дж. Фаррадейном в статьях "К истинной информационной науке", "Природа информации", "Знание, информация и информатика ", опубликованных в 1976–1980 гг. в том же журнале (и его предшественнике "Information Scientist". –1976. – Vol. 10, N 3; 1979. – Vol. 1, N 1; 1980. –Vol. 2, N 2). Эти статьи не составляют законченного цикла, но обладают внутренним единством и посвящены тому же кругу вопросов, разрешаемых, впрочем, в ином аспекте. Основная задача данного исследования заключалась в том, чтобы операционным путем нащупать связь между информацией и ее содержанием, между мыслью и ее физической формой, что, по мнению автора, возможно лишь путем изучения реакции получателя (потребителя) информации. В соответствии с этой задачей он определяет информацию как физическую форму представления знания или отдельной мысли, как их суррогат, предназначенный для коммуникации. В этом определении отсутствует связь информации как с ее создателем (отправителем), так и с ее воздействием на получателя (потребителя).
Дж. Фаррадейн считал, что большинство определений информации как фрагмента знания содержит характеристики, свидетельствующие о непонимании природы мысли ("новизна", "приращение знания", "полезность", "интерпретация внешних стимулов", "основные закономерности материи и сознания", "повышение уровня знаний получателя", "устранение неопределенности", "значение для принятия решения", "структура или организация", "изменение структуры тезауруса получателя"). Альтернативная этим определениям концепция информации как системы, включающей людей, их деятельность и потребности, а также влияние передачи информации на принятие решений, социальное поведение и т. п., представляется автору тоже неприемлемой для эффективного анализа проблемы, поскольку не позволяет изучать каждый элемент системы изолированно.
Автор рассматривает разные варианты реакции потребителя на получение незапрашиваемой информации:
– если она ему уже известна, он может отвергнуть ее или же принять как подтверждение прежнего опыта, но не закладывать в долговременную память как поверхностную, тривиальную или не соответствующую его интересам,
– если же информация не была получена ранее и не отвергается по названным причинам, то она может быть добавлена к имеющимся знаниям, не изменив их, заполнить пробел в структуре знаний получателя, изменить существующую у него структуру знаний.
При получении информации, отвечающей на запрос, реакция потребителя обычно ограничивается двумя последними вариантами, т. е. заполнением пробела в знании или изменением его структуры.
Рассматривая информационную науку как экспериментальную, Дж. Фаррадейн не ждет больших результатов от философских размышлений и абстрактных математических моделей, если они не дают объяснений экспериментальным данным. Большинство же экспериментов в информатике, по его мнению, недостаточно корректно, так как опирается на произвольную интерпретацию данных. Поэтому он призывает обратить большее внимание на реакцию потребителя при получении первичной и вторичной информации. Что же касается эффективности информационно-поисковых систем и всей информационной деятельности, то основным инструментом и этапом достижения этой эффективности он считает индексирование. При этом центральная роль отводится индексатору даже и в автоматизированных системах, где эта роль лишь завуалирована, но может проявляться в тезаурусах, алгоритмах, стратегиях поиска, грамматических и лексических правилах. Хочется отметить, что и в этом исследовании подчеркивается настоятельная необходимость создания теоретической базы информатики, которая позволила бы этой новой дисциплине стать исключительно интересной в будущем.
Важное значение, на наш взгляд, имела также дискуссия, прошедшая в ГДР в 1978–1979 гг. на страницах журнала "Informatik" под девизом "К выяснению теоретических основ научной информации как предпосылки совершенствования информационной работы в области науки и техники". В дискуссии приняли участие преподаватели и научные работники Берлинского университета им. В. Гумбольдта, Высшей технической школы Ильменау, Академии наук ГДР. Не будет преувеличением сказать, что все имевшиеся к тому времени в литературе мнения об информатике (информационной науке, науке об информации и документации), ее предмете, объектах и проблемах исследования были подвергнуты критическому осмыслению. Эти дискуссии в разных странах проводятся до настоящего времени.
Это хорошо, поскольку привлекает внимание к важной проблеме. Ведь в отличие от политических, научные дискуссии не завершаются принятием согласованного решения, а служат средством выяснения точек зрения и побудительным мотивом для дальнейших исследований.
Трудно возражать против того, что все возрастающее число исследований во многих точных, естественных и общественных науках, посвященных информационным аспектам этих наук, представляют для нас интерес и служат прояснению общих концепций информатики. Можно понять и стремление декларировать создание всеобщей науки об информации – проникновение в сущность этой философской категории является одной из актуальных общенаучных задач. В конечном счете, все научные проблемы взаимосвязаны и каждая имеет свой информационный аспект.
Однако в силу многих причин и особенностей организации современной науки как социального явления мы вынуждены дробить ее на специальные научные дисциплины. Вопрос о предмете и объектах исследования, о границах каждой и особенности такой формирующейся дисциплины, как информатика, это, прежде всего, вопрос о выделении того круга понятий и явлений, который необходим и достаточен для открытия фундаментальных объективных законов и закономерностей. Одной из устойчивых тенденций в развитии информатики является расширение понимания ее предмета. Эта тенденция нуждается в разумном контроле и ограничении, если мы не хотим, чтобы информатика из специальной научной дисциплины превратилась в комплексный раздел науки, объединяющий разнородные темы, связанные с изучением различных видов и аспектов информации. Это вынуждает нас обращать особое внимание на определение и предметную область информатики.
Все темы данного раздела:
Курс лекций
Лекции рассчитаны на студентов высших учебных заведений. Цель курса лекций – дать студентам представление о современной информатике как научной дисциплине и теоретической осно
Информатика как научная дисциплина
В современном обществе все большее место занимают различные виды деятельности по передаче и распространению результатов умственной деятельности. Журналисты, редакторы, референты, документалисты,
Становление информатики
Информатика возникла не сразу. Она развивалась с начала нашего столетия, и ее общие контуры были четко очерчены ее создателем Полем Отле (1868–1944). В числе ученых и специалистов, внесших существе
Предмет и объекты исследования
Предметом изучения информатики как научной дисциплины являются структура, свойства и закономерности семантической информации, процессы ее сбора, переработки, хранения, поиска, распространени
Информатика и другие науки и научные дисциплины
Информатика сложилась на стыке ряда наук и научных дисциплин, из которых основными являются: библиотеко-, библиографо-, книго-, архиво- и науковедение, документалистика, структурная лингвистика, се
Информация – знание – наука
"Информация есть информация, а не материя и не энергия", – писал Н. Винер, который ввел это понятие в науку, отказавшись от его определения, считая его сродни таким общим категориям, как
Информация и данные
Термин «информация» прочно вошел в самые различные отрасли современной науки и техники, в повседневную жизнь. Однако точное и исчерпывающее его определение остается одной из труднейших научных зада
Свойства информации
Ниже кратко характеризуются важнейшие свойства информации, которые можно условно разделить на собственные и потребительские (аксиологические, прагматические).
Собственные свойства инф
Структура информации
Общим свойством данных, содержащих семантическую информацию, является их дискретность. Этим они отличается, например, от данных, получаемых в процессе чувственного познания, которые, как и п
Особенности информации
Информация является продуктом человеческого труда. Однако в отличие от других продуктов труда она обладает рядом существенных свойств. Информация не расходуется при ее потреблении. В этом она похож
Информация научная и техническая
Быстрый рост количества информации, характеризуемый метафорой "информационный взрыв", не замедляется, как это предсказывалось некоторыми учеными на основании общих соображений, а, возмож
Наука как социальное явление
Когда говорят и пишут "наука", чаще всего имеют в виду результаты научных исследований или совокупность научных знаний. Но наука это еще и люди, получающие эти результаты и создающие это
Перспективы развития науки
Чтобы прогнозировать дальнейшее развитие науки как социального явления недостаточно экстраполировать в будущее действие выявленных тенденций. Более важным представляется анализ тех противоречий, к
Система научной коммуникации
Система научной коммуникации является высокоупорядоченной социальной системой, основанной на взаимодействии людей, функционировании социальных институтов и подчинении определенным общественным норм
Библиотечная и информационная деятельность
На рис. 5. схематически показаны основные каналы распространения научной информации от создателей к потребителям. Внешние линии на схеме обозначают личные контакты ученых, их переписку, обмен оттис
Научно-информационная деятельность
Мы не случайно рассматриваем информационную деятельность на примере ее научной разновидности, поскольку в последние десятилетия ее организации придавалось большое значение в национальном и междунар
Этапы и задачи коммуникации
В коммуникационном процессе обычно выделяют ряд этапов, которые соответствуют его основным функциям (или задачам). Они показаны на рис. 6. Прежде всего, необходимо с максимальной полнотой осуществи
Информационное обслуживание
Поскольку почти с каждого этапа коммуникационных процессов любая информация может быть доступна потребителю, а передача ему этой информации и составляет основной смысл самих этих процессов, вопросы
Перспективы развития
В заключение данной лекции хотелось бы высказать два соображения. Первое относится к необходимости различать информационную деятельность как общественную институцию от той информационной работы, ко
Потребители информации
Термин "потребитель информации" является не очень удачным переводом английского термина information user, который по отношению к информационным системам переводится как "поль
Эгалитарность информационного обслуживания
До сих пор мы рассматривали потребителей информации как элемент таких общих социальных систем, как наука, культура, производство, стремясь охарактеризовать качественный и отчасти количественный а
Информационные потребности в развитии
Наиболее общие типы информационных потребностей были выявлены давно и, несмотря на интенсивные исследования последних десятилетий в этой области, их формулировка остается почти неизменной. Творчес
Закономерности роста и старения
С развитием информатики наступил новый этап в изучении научных публикаций, поскольку основное внимание стали уделять закономерностям, характеризующим внутреннюю связь изданий с развитием науки, кол
Закон рассеяния
Еще одним важным свойством научных публикаций является их рассеяние. Закон рассеяния научных статей в журналах был открыт в 1934 г. С. Бредфордом, который в 1948 г. дал ему следующую формули
Перспективы развития
В последнее время наблюдается много признаков того, что система периодических изданий утрачивает значение основного средства распространения научной информации. Об этом свидетельствует быстрый рост
Основные виды
Основными видами информационных изданий являются:
* библиографические указатели (БУ), бюллетени сигнальной информации (СИ), в которых приводятся в систематизированном виде би
Реферирование и библиографирование
Основой информационных изданий служат библиографические описания и рефераты. Методику их составления трудно излагать на лекциях, поэтому она изучается на практических занятиях. Здесь хотелось бы об
Реферативный журнал ВИНИТИ
В мире выходит свыше полутора тысяч реферативных журналов, которые продолжают служить специалистам основным средством доступа к мировой научной литературе. В нашей стране таким средством служит Реф
Зарубежные реферативные журналы
Для характеристики этого важнейшего вида информационных изданий выбраны 10 реферативных журналов, отражающих мировую литературу по естественным и техническим наукам.
Applied Mechanics R
Электронная информация и базы данных
Все более важным видом источников первичной и вторичной информации становятся базы данных (БД), представляющие собой в большинстве случаев электронные версии печатных изданий – газет, научн
Сети передачи и средства хранения и обработки данных
Для теледоступа к БД, находящимся в специальных службах поиска информации, кроме персонального компьютера необходимы соответствующие каналы и сети связи. И такие сети были созданы.
Информационные услуги
Современные информационные услуги можно разделить на три взаимодействующих области:
– специальная информация,
– электронные сделки,
– электронная коммуникация.
В
Информационные структуры и инфраструктура
Информационными структурами принято считать учреждения и организации, профессионально производящие, обрабатывающие и «переупаковывающие» информацию разного рода, обеспечивающие ее хранение и доступ
Предыстория и сущность
"Знание бывает двух видов. Мы знаем предмет по существу, или же мы знаем, где можно найти информацию о нем". В этой простой мысли давно известного высказывания английского писателя XVIII
Процедуры и понятия
Научное сообщество осознало необходимость организационного оформления информационной деятельности, которая в течение нескольких десятилетий подспудно созревала в недрах науки и техники. Большая нау
Координатное индексирование
Новая технология пришла в информационный поиск в виде метода координатного индексирования, разработанного в США в 50-е годы математическим логиком М. Таубе и работником службы химической информации
Цитирование, библиографическое сочетание, социтирование
Принцип цитирования[28] был использован Институтом научной информации США, основанным в 1958 г. Ю. Гарфилдом, для создания принципиально нового вида информационного обслуживания. При поиске инфо
Рубрикаторы информационных изданий
На большинстве европейских языков рубрикатором называли переписчика рукописей, который в скрипториях средневековья и Возрождения размечал красной краской первые буквы смысловых фрагментов текста,
Разные типы информационно-поисковых языков
Информатика, заявившая о себе в середине нашего века, принесла с собой не только новую и получившую распространение терминологию ("дескрипторы", "тезаурусы", "индексировани
Базы и банки данных
С самого начала в теории информационного поиска предполагалась возможность построения не только информационно-поисковых, но и информационно-логических систем, которые осуществляли бы автоматическу
Информационно-поисковые системы
За последние десятилетия в области информационного поиска произошли важные изменения, которые требуют принципиально новых подходов и решений. В крупных банках данных накоплено огромное количество и
Интеллектуальные информационные системы
В настоящее время зрелость информатики как науки характеризуется тем, что в ней взаимодействуют теория вычислений, алгоритмических языков и архитектуры компьютеров, а также искусственный интеллект
Возникновение и развитие идеи гипертекста
Гипертекст – это форма организации текстового материала, при которой его смысловые единицы (фразы, абзацы, разделы) представлены не в линейной последовательности, а как система явно указа
Логико-смысловой граф и логика связности
Гипертекст всегда представляет собой некоторую сеть или граф, отображающие систему связей между смысловыми единицами текста. Свойства гипертекста, его функциональные возможности в значительной сте
Гипертекст как развитие функций чтения и письма
Известны гипертекстовые системы, в которых на первый план выступает функция чтения. Таковы, например, учебные и справочные системы, в которых читатель сам выбирает, как ему двигаться при освоении м
Отечественные гипертекстовые системы ГИПЕРЛОГ и СЕМПРО
Системы разработаны на основе многолетних исследований М. М. Субботина, о которых говорилось выше. Они реализуют функции и процедуры, позволяющие:
– формировать из элементов гипертекстовой
Системы гипермедиа как развитие гипертекста
Новые подходы к манипулированию информацией, хранящейся в ретроспективном фонде, открывают перспективы качественно иного, более эффективного использования постоянно возрастающего объема документаль
Системы машинного перевода
В современную эпоху научно-технической революции и информатизации общества возросла интенсивность общения между народами и странами. Однако этот процесс в значительной мере тормозится языковыми бар
О понятии информационной технологии
Слово "технология" имеет в русском языке два значения. В соответствии с толковым словарем оно означает совокупность процессов обработки или переработки материалов в определенной отрасли,
Тенденции развития информационных технологий
Если посмотреть на процесс внедрения новой информационной технологии в информационное дело не с узко технологических позиций, а в более широком социологическом аспекте, то нельзя абстрагироваться
Влияние информационных технологий на развитие науки
Важной тенденцией в развитии информационных технологий было названо слияние редакционно-издательской и информационной деятельности. Технически она связана с появлением настольных издательских систе
Социальные последствия новой технологии
Автоматизированные информационные системы воздействуют на общественное развитие, меняя социальный облик труда, в первую очередь, творческого. Но и сами эти системы появились в результате научно-тех
Электронные вычислительные машины
Новую информационную технологию справедливо связывают с поистине ошеломляющими успехами в развитии электроники и вычислительной техники. Действительно, эти успехи значительно превосходят и опережа
Новые поколения компьютеров
В пятом поколении ЭВМ предполагалось применить многопроцессорную машину параллельной архитектуры. Принцип работы одного из вариантов суперкомпьютера такой архитектуры – системы потока данных – иллю
Персональный компьютер и персональные вычисления
Одна из статей о персональных компьютерах в научно-популярном журнале начиналась со следующей аналогии. Если бы за последние четверть века самолетостроение развивалось в том же темпе, что и произв
О языках программирования
Когда мы по-русски говорим "компьютер", то представляем себе некоторое устройство, которое нужно запрограммировать, чтобы оно заработало. Американцы, которые, естественно, думают на свое
Прикладные программы подготовки текстов
Среди профессиональных программистов бытует мнение, что пользователям-непрограммистам не следует увлекаться программированием, а лучше применять уже готовые программы. Это отчасти противоречит вы
Quot;Понимание" текста на естественном языке
Многие процессы информационной деятельности: поиск информации, ее отбор, аналитико-синтетическая переработка, распространение – все это процессы, связанные с чтением, пониманием (извлечением с
Новая концепция книги
Новые условия для одного из основных явлений человеческой культуры – книги – заключаются в появлении ее необычной физической формы – электронной. Во многих научных дисциплинах, связанных с создание
Сущность, особенности и разновидности электронной книги
Электронная книга определяется как совокупность данных (текст, звук, статичное и движущееся изображение) в памяти компьютера, предназначенная для восприятия человеком с помощью соответствующих п
Электронный журнал: проблемы распространения и хранения
Самым распространенным видом электронных изданий является электронный журнал, который набирает силу в результате необычайно быстрого роста числа пользователей сети Интернети особенно WWW. Теперь и
Организационные и юридические проблемы
Производство книги. Как уже было сказано, оригинал-макет, да и печатная форма большинства традиционно издаваемых книг готовятся к печати электронным способом, т. е. на компьютере. Пос
Электронная библиотека реальная и виртуальная
Во второй раз на протяжении жизни нашего поколения библиотеке как социальному институту брошен вызов. В первый раз это было в 50‑е – 60‑е гг., когда во всех развитых странах государств
Доводы за электронную книгу
Наличие поисковых систем.Главным достоинством любой электронной книги считается наличие в ней поисковой системы, а значит возможности анализа содержания книг, поиска нужных сведений п
Доводы против электронной книги
Неудобство чтения с экрана.Известно, что обычный человек способен читать страницу, набранную мелким шрифтом, со скоростью до 400 слов в минуту. (Люди с хорошими неврологическими связями могу
Заменит ли электронная книга бумажную?
Споры по этому вопросу занимают большую часть статей, посвященных электронным книгам. Представители корпорации "Microsoft" сделали ряд смелых прогнозов, заявив, что к 2003 г. электронные
Интернет как глобальная компьютерная сеть
По-английски Internet является аббревиатурой слов INTERconnected NETworks, что означает ВЗАИМОсвязанные СЕти. Интернет представляет собой свободное сообщество независимых сетей, объединенных тольк
Научно-техническая информация
Интернет представляет собой один из основных источников доступа к публичным информационным ресурсам в области НТИ. С одной стороны, эта сеть с самого начала предназначалась именно для распространен
Политическая информация
Информация этого типа получила широкое распространение в Интернет, прежде всего, в связи с попытками использования сети в политических целях (например, в предвыборной борьбе) – сначала в качестве с
Образование
В сети широкое распространение получили различные обучающие программы для самообразования, например:
* ICS Learning Systems (http://www.icslearn.com/) – сервер одной из крупнейших в мире с
Музеи, галереи и художественные выставки
* Smitsonian Institute (http://www.si.edu) – сервер, предлагающий коллекцию из 500 произведений искусства Национального музея американского искусства и портреты их авторов;
* WebMuseum (ht
Бытовая информация
Примерами бытовой информации, представленной в Интернет, выступают многочисленные серверы погоды, серверы полезной информации, такой как программы телевидения, а также серверы, создаваемые коммунал
Информация по Интернет
* Meckler iWORLD (http://www.mecklerweb.com/) – страница для участников Интернет, подготовленная в связи с возникновением WWW и характеризующая развитие Интернет и WWW;
* NetlnSights (htto
Идеи и методы информатики
За время становления информатики в ней выработан ряд специфических идей и методов, которые не были известны библиотеко- и библиографоведению или какой-либо другой смежной науке или научной дисципли
Определение и предметная область информатики
Использование термина "информатика" в значении информационной технологии совместилось с уже принятым у нас более полутора десятилетий обозначением им научной дисциплины, изучающей структу
Перспективы информатики
Немаловажное значение для перспектив развития информатики имеет ее структура, в значительной мере определяющая направление проводящихся в ней научных исследований. Эта структура в разных модификаци
Словарь терминов
Значение терминов объясняется в словаре лишь в том аспекте, в котором они употреблены в данном курсе лекций.
Адаптер – набор электронных цепей для связи процессора
Новости и инфо для студентов