авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«УДК 002.52/.54(075.8) ББК 32.81я73 МИНОБРНАУКИ РОССИИ ...»

-- [ Страница 2 ] --

- выбрать средства для представления данных и знаний;

- собрать данные для обработки или формирования утверждений;

- построить формулу численного или логического вычисления;

- построить граф переходов для распознавания пути вычислений;

- применить правила преобразования логических формул.

Эти семь конкретных задач возникают при составлении программ или БЗ и БД (база данных) для работы ЭВМ при решении исходных проблем. С точки зрения информатики, все наблюдения человека за предметами, явлениями и процессами реального мира должны завершаться решением задач описания этих объектов, исследованием полученных описаний или сбором знаний о них. Такие задачи решаются для осуществления ввода данных в широком смысле в память ЭВМ, а также для вывода результатов обработки сообщений (знаний) Вопросы для контроля знаний 1. Для чего нужна наука «Информациология»? Действительно ли это наука?

2. Каковы предмет и объект информациологии и каковы предмет и объект информатики.

Сделать сравнительный анализ.

3. Для чего нужны законы информатики и какой из них, по вашему мнению, самый главный?

4. В чем суть проблемы информатики.

5. Выполнить краткий анализ информационных революций.

6. Какие подходы используются в информатике? Что дает применение системного подхода?

Процессного подхода: кибернетического подхода?

7. Основные принципы системного подхода в приложении к информатике.

8. Систематизировать основные признаки информации.

9. Дать характеристику информационного общества. Показать динамику его развития на конкретном примере.

10 Что такое информационный автогомеостаз.

Раздел 2. Проблемы прикладной информатики Лекция № 4 Информационная индустрия и информациология План 1. Основные понятия информациологии 2. Принципы информационного подхода Литература: 5, 7, 8.

Информациология родилась на стыке физики, химии, математики, астрономии, биологии, геологии, космологии, истории и других фундаментальных наук. Вселенная закодирована и задача информациологии раскодировать ее.

Информациология, как наука об информации, является уникальной по охвату знаний, процессов, событий и закономерностей. Она изучает Вселенную от метастабильных до экстремально нестабильных состояний, от бесконечно малых до бесконечно больших расстояний, времен, энергий, температур, скоростей, взаимодействий, взаимозависимостей, взаимопревращений и других факторов. В целом Информациология как генерализационная наука наук занимается фундаментальными исследованиями с информационной точки зрения всех физико-химических, биофизических, астрофизических, социальных и других космических явлений и процессов. Изложенные ранее определения информациологии, ее объекта, предмета и метода исследований являются основополагающими и могут использоваться при научных исследованиях по всем фундаментальным направлениям:

информационные процессы и технологии в микро- и макромирах Вселенной;

информационная модель Вселенной (физическая картина мира);

информационный код человека и Вселенной;

определение информационной единицы измерения и информационной системы координат для энергии, движения, массы, пространства и времени.

1. Принцип информационного подхода в исследованиях. На протяжении многих лет в науке и практике широко использовался системный подход, при котором требовалось соблюдение жестких рамок создания сетевых графиков, целевых планов (деревьев целей), сложных аналитических целевых функций (моделей) и др., что приводило к большим неоправданным и непроизводительным затратам. Анализ информационных исследований выявил тенденцию отказа от системного подхода в научных исследованиях, который не только сокращает время и средства на проведение экспериментальных и научных исследований, но и упрощает научно-исследовательские структуры. При информационном подходе внимание исследователя переносится с элементов исследования отдельно взятой системы на микро- и макромерные кодово-сотовые отношения и связи не только между ними, но и с окружающими системами и Вселенной, вместе взятыми.

Отношения, сравнения, анализ и синтез составляют основу информационного подхода исследований всех без исключения социальных процессов и явлений природы.

Информационный подход базируется на исследовании и изучении конкретного объекта с его взаимоотношениями и взаимосвязями с внешними (по отношению к нему) объектами и внутренними средами, полями и их следами. Методология информационного подхода позволит открыть новые пути исследований, познания земных процессов и космического пространства Вселенной в целом.

По мере исследования информационных методов в научно-исследовательских работах удается получать не только новые результаты, но и пересмотреть канонические закономерности многих микро- и макродинамических явлений природы. На основе использования принципа информационного подхода особую ценность представляют полученные результаты в различных областях науки. Установлено, что во многих случаях невозможно, например, изучение определенной системы без полной информации о функциональных нульсингулярных и многомерных отношениях, составляющих ее локализованных и делокализованных частей об отношениях последних с окружающим миром.

2. Сущность принципа информационного подхода. Принцип информационного подхода заключается в том, что сначала производится анализ и синтез не свойств вещей, предметов или их элементов, а отношений внутри них и их отношений с внешним окружающим миром. После классификации внутренних отношений свойств и их внешних отношений по признакам последних анализируются и синтезируются свойства на базе (относительной) информации.

Исторически сложилось так, что предыдущие подходы в научных исследованиях, например, системный, материалистический и др. применялись исходя из анализа в основном следующих аспектов:

а) изучение предмета (системы), т.е. того, что мы замечаем при первом взгляде;

б) определение изменений системы или предмета в зависимости от изменений условий окружающей среды;

в) определение структуры (элементов) предмета или системы.

Принцип информационного подхода представляет собой концепцию современного высокоразвитого информационно-сотового сообщества, поэтому вышеуказанные аспекты а), б), и в) при информационном подходе являются как бы автоматическим фоном самого главного аспекта исследования: г) изучение скрытых (внутренних) отношений структурированных элементов, их свойств и признаков, а также изучение отношений внутренних отношений (внутренней информации) с внешним миром (внешней информацией внешними отношениями). Таким образом, фундаментальные науки, наряду с информациологией должны перейти к классификации, анализу, синтезу и т.п. глубинной сущности природы и мирового сообщества - закономерных микро- и макроотношений (как информации внутри нас, между нами и вне нас) пространства Вселенной.

Наука постоянно будет открывать все новые и новые информационные отношения, которые будут классифицироваться, табулироваться, постулироваться, канонизироваться на новой единой закономерной информационной основе. Отношения (информация), как и сами предметы, существуют в природе независимо от нашего сознания. Объективный характер отношений так же реален, как и реальны вещи, предметы и объекты, окружающие нас и являющиеся производными результатами этих отношений. Единицу элементарного отношения можно назвать информационом. Очевидно, в информационных полях, в микро и макроструктурах пространства, обнаруживая и изучая отношения, информациологи и ученые будут присваивать множеству открытых информационов соответствующие и свои имена, будут классифицировать, описывать их свойства, признаки, качества, принимая каждый информацион как реальный объект окружающего нас мира.

Информациология, как наука, открывшая закономерности информационных процессов и технологий в микро- и макроструктурах, по праву может считаться генерализационной наукой наук. При помощи информациологии можно основательно реализовать идею сохранения мира, т.е. добиться информационно-социального равновесия на Земле и вписаться, таким образом, в информационный автогомеостаз Вселенной.

Основы методологии информациоинго подхода сыграют свою основополагающую роль в дальнейших научно-исследовательских и практических работах.

3. Носители информации в микро- и макромирах Вселенной. Постоянно действующие в микро- макромирах необратимые и обратимые информационные процессы кодирования и декодирования, материализации и дематериализации являются проявлением генерализационного закона сохранения информации (ГЗСИ). Законы сохранения заряда, энергии, импульса и момента количества движения являются частными случаями ГЗСИ.

Следует отметить, что никогда нет полной уверенности в том, что любой закон абсолютно справедлив;

многие законы носят относительный характер, не имея строгого ограничения и узкой области применения. Есть случаи, когда появляется новая информация или новая форма ее представления, тогда некоторые законы могут быть видоизменены или даже отброшены. Если учесть, что законы сохранения энергии, импульса, момента и количества движения в некоторых экспериментах находятся на грани их не сохранения, то тем более важен ГЗСИ, обобщающий, объединяющий и как бы «сглаживающий» грани не сохранения, т.е. восстанавливающий информационное равновесие законопроцессов сохранения.

Взаимозависимость энергии, движения и массы в их триедином проявлении и сохранении в пространстве и времени является обобщающим свойством ГЗСИ.

Информационно-сотовое пространство включает в себя и воздушный океан, и водные просторы, и Землю, и солнечные лучи, и все другие информационные среды бесконечной Вселенной и представляет собой единое информационное резонансно-сотовое пространство.

Все процессы, происходящие в микро- и макромирах, генерируются соответствующими силами (энергиями). В настоящее время учитываются четыре вида фундаментальных сил (энергий): 1) электромагнитная;

2) сильная ядерная;

3) слабая ядерная;

4) гравитационная.

Глубокий анализ указанных энергий (сил) позволил сформулировать следующие утверждения.

Информационным считается процесс, возникающий в результате взаимоотношений и взаимодействий элементарных частиц, микро- и макротел между собой. Вся Вселенная это единое информационное пространство резонансно-сотового, частотно-квантового и волнового состояний различных полей, вакуумов, элементарных частиц и массивных микроструктур. Информация, переносимая постоянным резонансно-равновесным состоянием электронов и атомов информационного поля, вызванная определенным источником (передатчиком) является не одним и тем же, что и информация, переносимая (переданная) частицами вещества или объектами (например, газом, водой, трубопроводом воздуха, самолетом и т.д.).

Интерференция и дифракция - это свойства информации, а не материальных тел.

Различие между информацией, передаваемой информационами, и информацией, переносимой материальными телами, является весьма существенным в информациологии понятием для изучения физики света, звука, энергии, движения, материи и других свойств информации и ее процессов. В информациологии понятия энергия, движение, масса, пространство и время являются не всегда абсолютными и не всегда релятивистскими, но всегда - информационными.

В микромире материальные информационы (нуклоны, электроны, андроны, позитроны, мезоны, барионы и т.п.) своим электромагнитным резонансно-сотовым и автоволновым взаимодействием обеспечивают стабильный процесс дематериализации (информации) посредством образования нематериальных информационов (фотонов и других частиц), обеспечивающих обратный информационный процесс материализации (информации) нематериальных информационов, в свою очередь, усиливающих взаимодействия материальных информационов.

В макромире виртуальная (ненаблюдаемая) информация теоретических знаний и производственного опыта людей постоянно материализуются в технические средства, сооружения, фауну и флору, дематериализация которых, в свою очередь, обратно (постоянно) реализуется в виде информации знаний и опыта людей или становится частью информационных микро- и макромерных процессов Вселенной.

4. Информационная система человека. Создание новых методов и новых приемов информационного мышления - одна из нелегких задач современного мира. С точки зрения здоровья и долголетия человека необходимо глубоко разобраться в информациологии пищеварения, диеты, сна, гигиены, отношений организма человека и животных с окружающей средой. Павловское учение о безусловных и условных рефлексах является следствием информационных отношений внутри организма и отношений его с окружающей средой. Информационный фактор, принципы информационной точки зрения и информационного подхода для науки и социального прогресса являются генерализационно-центральным явлением, пользуясь которым стало возможным конкретнее, точнее и полнее исследовать, изучать и познавать микро- и макродинамические процессы не только организма человека, но и Вселенной в целом.

Лекция № 5 Законы информатики План 1. Первый закон информатики 2. Второй закон информатики 3. Третий закон информатики 4. Четвертый закон информатики 5. Пятый закон информатики 6. Шестойзакон информатики 7. Седьмой закон информатики 8. Восьмой закон информатики.

Литература: 33, 43.

Становление информатики как науки связано с осмыслением основных законов и закономерностей, которые выявились в процессе информатической деятельности. Законы информатики существуют на интуитивном и описательном уровнях и требуют специального исследования. Рассмотрим формулировки законов информатики.

1. Закон накопления знаний. Замечено давно, что знания накапливаются непрерывно, так что с ростом объема знания темпы роста объема знаний повышаются.

Основная проблема, возникающая при сопоставлении объема знаний и темпом его роста, состоит в том, что нам мало известно о понятии объема знания и как его измерять. Будем считать, что имеется некоторая конкретная единица измерения объема знаний. Она зависит от вида и специализации знаний.

Анализ практического материала указывает на экспоненциальный рост объема знания. Эта зависимость выражает первый закон информатики:

«Скорость накопления знаний пропорциональна объему накопленного знания»

Запись закона можно рассмотреть математически. Пусть V - объем знаний, измеряемый в некоторых единицах, зависит от времени t, тогда сформулированный закон выражается следующим дифференциальным уравнением:

dV(t) = A * V(t) dt где A - коэффициент пропорциональности, который оценивается эмпирически или статистически и выражает период кратного увеличения объема знаний. Приведенное дифференциальное уравнение имеет решение задачи Коши при начальных условиях V(0) = Vo: V(t) = V(0) exp(A*t). Решение можно проанализировать всесторонне. Например, период удвоения объема знаний выражается следующей формулой: T2 = ln 2 /A. Следовательно, оценка коэффициента пропорциональности может производиться с помощью соотношения:

A = ln 2 /T2.

Например, рассмотрим число публикуемых статей по годам:

Год Число 1940 1950 1960 1970 1980 Статистически определим период удвоения числа статей приблизительно:

T2 = ln 2/0.0615 ~ 11 лет.

число публикаций = exp(0.0615*T - 111.95) Закон роста объема знаний важен при исследованиях процессов познания предметов, явлений или процессов реального мира. Но вот возникает интересный вопрос: как объяснить многие явления, связанные с экспоненциальным ростом объема знания? До каких пор будет расти число научных работников или число статей? Имеется много других аналогичных вопросов. Ответ содержится в следующем пояснении (Рис.2).

Рис.2 – Интерпретация закона роста объема знаний Имеется общий закон вещей. Он состоит в том, что число каждой вещи изменяется в соответствии с графиками (см. рис.). Рассмотрим систему координат, вдоль оси абсцисс которой, располагается масштаб времени (например, года), а вдоль оси ординат - масштаб числа данной вещи или числа потребителей (N). Вначале данной вещи не было. Некоторой дате соответствует N=0. Начинается развитие вещи: конечно, возникает идея о вещи, строятся экспериментальный образец (N=1) и опытное производство. Затем наступает бум (если имеется спрос на эту вещь): налаживается серийное производство и общее потребление. Вот здесь для N наблюдается экспоненциальный рост (в этом месте работает первый закон информатики для каждой конкретной единицы измерения объема знаний).

Средняя часть графика с названием «насыщение вещью» подразумевает общее потребление, осмысление вещи (или фактическая оценка ценности вещи) и появление новых идей.

Значения N стабилизируются, затем начинается постепенное падение (уменьшение) значения N. Наконец, последняя часть графика (самая продолжительная по времени) именуется «старением» и включает последовательные шаги: падение спроса, переоценку вещи и появление музейного экспоната. В зависимости от назначения вещи «хвост» графика либо падает до нуля, либо останавливается на уровне пропорциональности численности потребителей (со спадом за пределами графика). График 1 представляет появление идеи, которая не нашла своего воплощения в жизни, график 2 является характерным для подавляющего числа объектов, а график 3 относится к объектам, которые не могут в обозримом будущем исчезнуть из употребления (к таким объектам относятся, например, ложки, посуда, одежда). Рисунок проясняет некоторые вопросы относительно первого закона информатики. Дело в том, что закон отражает в частности бум. Знание не является исторической вещью, поэтому спад объема знаний может быть только при замене одного способа хранения другим. Бум знаний приводит к новым методам сжатия представлений знания. Знание особая вещь, его объем выражается в различные годы различными единицами. Развитие средств познания способствует смене единицы измерения такой «вещи» как знание.

2. Закон взаимосвязи знаний. Второй закон информатики естественным образом вытекает из законов диалектики развития деятельности человека. Знания не могут быть разрозненными. Ведь в мире все взаимосвязано, а знания - отражение реального мира.

Формулировка второго закона информатики:

«Знания различных видов или конкретных наук находятся во взаимосвязи, взаимозависимости и взаимовлияния друг на друга, они могут переводиться из одного вида представления в другой»

Действительно, знания каждого вида могут быть представлены через знания другого вида, и каждый вид знания может использоваться для представления знаний конкретной науки. Конечно, количественное значение эффективности применения знаний может оказаться весьма малым. Это практическое обстоятельство должно всегда учитываться в конкретной работе. Так же выражается и взаимосвязь знаний.

Например, один и тот же факт (элементарное знание) может иметь семь представлений:

«ему исполнилось пять лет», «он пошел в школу в пять лет», «пять лет - это младенческий возраст человека», «по описи в колонке года стоит цифра 5», «лет = 5», «его 5 лет можно получить путем вычисления разности текущего года и года рождения», «в семье он был единственным, когда ему исполнилось 5 лет».

Примеры не совсем «чистые» с точки зрения представления знаний по видам.

Взаимозависимость видов и форм представлений знаний проявляется в том, что независимо от способов и форм представлений они отражают общую картину части или всего реального мира. Взаимовлияние выражается в том, что новое знание находится на всех средствах старого или известного знания. Взаимозависимость, взаимовлияние формально выражаются в том, что любое рассуждение составляется из терминов двух сортов: терманды и термации. Терманды отображают объекты, а термации их взаимосвязь, взаимозависимость и взаимовлияние. Этот закон (как и все другие) может быть выражен сжато, т.е.

математически.

3. Основной закон технологии познания. Информатика рассматривается как технология создания нового знания. Третий закон информатики формулируется следующим образом.

«Всякая информационная технология состоит из последовательностей операций над исходными вещами до получения конечного искомого объекта».

Информатика включает операции последовательного преобразования данных и знаний до получения конечных значений данных или нового знания. Закон технологии познания включает обобщенные технологические операции познания, которые выстраиваются в последовательность (табл. 1):

Таблица 1 - Совокупность технологических операций Знак Средство формирования языка Язык Средство формирования понятия Понятие Средство для накопления фактов Факт Средство для обобщения знаний в теорию Теория Средство для формирования законов и правил для создания алгоритмов Алгоритм Средство для формирования систем Система Средство для формирования новых знаков Этот закон может применяться всюду. Его действие ограничено только областью познания или процессом поиска нового знания. За основу была взята семерка понятий информатики, которые перечислены в законе.

4. Закон устойчивости знаний. «Знание - сила» - это великое высказывание Бэкона (в 1594 году) принято всеми поколениями людей к руководству. Знание в голове одного человека «порождает» силу веры или духа. Знание приобретает силу для общества, если используется этот закон.

Формулировка четвертого закона информатики имеет вид:

«Знание может быть представлено, зафиксировано, тиражировано и передано».

Сам закон кажется очевидным с позиции современных технических возможностей.

Однако о нем надо вспоминать для будущего и развития информатики. Закон стимулирует поиск новых путей, методов и средств распространения знаний. Сила закона состоит в том, что, появившись однажды, знание станет известным всем заинтересованным в нем.

Можно и так показать интерпретацию устойчивости знания. Если знания не фиксируются, не передаются и не тиражируются (нарушение закона информатики), то оно обязательно появится в другом месте, у другого человека, и оно будет зафиксировано. С другой стороны, если знание зафиксировано, то нельзя пренебрегать любыми средствами поиска имеющегося знания до реализации поиска (как может показаться) нового знания. Поэтому спрос на знание увеличивается, возникает рынок знаний. С развитием СВТ или их производства, увеличивается спрос (а за ним и предложение) на знания, сохраняемые на магнитных носителях. В этом усматриваются основы применения закона. Закон использует следующие понятия:

· «зафиксировано», которое имеет смысл отображения любого знания в мозгу человека или на некоторых физических носителях, · «представлено» и «передано», которые имеют активный смысл сохранения знания в подходящем для применения виде и для пояснения возможности передачи знания другому человеку или некоторому устройству, · «тиражировано», которое указывает на возможности получения многих (по требованию) экземпляров зафиксированного знания.

Все эти понятия сконцентрированы в одном законе, поскольку они выполняют одну общую функцию устойчивости знаний, полученных каким-либо образом (поиском, выводом или озарением).

5. Закон выделения существенного знания об объекте. Выше упоминалась мысль о невозможности сохранения всего фактического материала (вся воспринимаемая и мыслимая совокупность фактов - сам реальный мир). Для освоения фактов необходимы средства сжатия сведений до таких размеров, чтобы хватило места в ограниченной памяти (ВМ или человека). Сжатие базируется на возможности обобщения и абстрагирования от чего-либо второстепенного. Действительно, все факты находятся во взаимосвязи. Можно смело говорить о том, что каждый факт связан с каждым другим прямо или косвенно.

Многочисленные связи фактов для данной области исследования не представляют интереса, ими можно пренебречь. Последовательные шаги устранения связей - это путь для порождения абстракций. Абстрактных фактов становится меньше, чем исходных, но они сохраняют знания. Абстракция тесно связана с обобщением. В результате таких процессов познания появляется возможность построения утверждений о фактах или правил построения всех абстрагированных и обобщенных фактов. Всё сказанное можно представить сжато и обобщенно в форме пятого закона информатики:

«Знание можно обобщить и абстрагировать»

Практическое значение этого закона велико. Все известные законы порождались именно по такому закону информатики, все они служат средством сжатия сведений (фактов) о реальном или воображаемом мире. В каждой специальности имеются свои средства сжатия сведений. В особенности их много в математике: аппроксимация графических или табличных данных, составление различных уравнений относительно некоторых объектов, их свойств или зависимостей, аналитическое представление зависимостей или разложение функции в ряд для получения и использования первых членов разложения. Благодаря действию этого закона сформировались все фундаментальные науки, построены многочисленные теории.

Следует различать (или выносить в отдельный раздел информатики) сжатие текстов и сжатие знаний. Однако первое и второе можно отнести к действию закона информатики.

Сжатие информации решает задачи ускорение передачи исходных сведений, не зависящих от их смысла и не изменяющих его. Сжатие знаний - распространяет смысл, а, следовательно, «изменяет» исходный смысл, на сведения, которые еще являются не известными явно.

6. Закон применимости знаний. Знания обладают важным свойством способствовать поиску нового знания. Закон применимости является обратным по отношению к пятому закону. Если знания могут быть сжаты, то они могут быть декодированы, раскрыты. Предположим, что факты собраны и спрессованы (формализованы и обобщены), тогда их можно декодировать или извлечь. Формулировка шестого закона информатики.

«Любые непротиворечивые знания являются приемлемыми для использования».

Отметим одно важное обстоятельство. В процессе обобщения фактов «захватываются» еще не исследованные факты. При декодировании можно извлечь не только «захваченный» факт, но можно говорить и извлекать прогнозируемые факты, которые логически оправданы и станут новыми по отношению к исследованным и закодированным фактам.

Конечно, имеются простые знания, состоящие из конечного набора фактов, которые не обобщены и не абстрагированы. В этом случае сложно ставить вопрос о применении рассматриваемого закона. Хотя, если число фактов велико, то поиск искомого факта из числа известного конечного числа фактов требует определенных затрат и усилий. Так работают все информационно-поисковые системы, так же, как в частности работает Интернет.

7. Закон применимости знаний сильнее диалектического закона о познаваемости предметов, явлений или процессов. Его активность состоит в том, что любая БЗ применима для поиска нового знания. Этот закон обладает свойством результативности, а не свойством отвечать на вопрос о возможности получения результата.

8. Закон создания нового знания. Этот закон содержится в определении информатики. Из определения взята формула обязательного действия для любого познавательного процесса, для любой технологии познания. Этот закон повествует о неизбежности поиска нового знания:

«Любые предметы, явления или процессы могут быть означенными, осмысленными, определенными, представленными, обобщенными, примененными для создания условий формирования новых сведений о предметах, явлениях или процессах».

Оптимизм закона базируется на диалектическом законе о возможности и неизбежности познания предметов, явлений и процессов. Познание всегда возможно, но в пределах знаний, помещенных в БЗ, лексикон и запрос пользователя. Отсутствие возможности наступает тогда, когда на запрос поступает отрицательный ответа из-за противоречивости знаний или когда ответ не полон из-за недостаточности знаний. Если база знаний пополняется, то имеется возможность получения полного ответа. Каждый, кто принимает решение, использует имеющиеся знания и знания, полученные при изучении обстановки, в которой принимается решение в результате выведенного нового знания. Эти и подобные рассуждения подсказывают действия сформулированного закона информатики.

Всегда можно получить или логически вывести новое знание из имеющегося знания. Краткая формулировка законов информатики вызвана новыми взглядами на развитие путей применения ВМ и малой их исследованностью. Некоторый опыт подсказывает, что исследование законов информатики может привести к рождению новых методов обработки знаний. Основная проблема в исследованиях связана с отсутствием различных мер для количественного измерения объемов знаний.

Лекция 6. Проблемы информатики План 1. Понятие проблемы 2. Восемь проблем информатики 3. Фундаментальные типы процессов обработки знаний Литература: 5, 32, 43, 50.

Развитие науки связано с наличием в ней внутренних противоречий или парадоксов, которые порождают противоречия и приводят к появлению проблемы. Проблемы информатики, как и ее законы, сформулировать чрезвычайно сложно из-за того, что материалов для таких обобщений информатика накопила еще чрезвычайно мало.

Формулировка проблем основывается на выводах А.А. Красилова12.

Проблема информатики - это формулировка противоречия внутри информатики, разрешение которого открывает новые возможности информатики. Задача информатики - это проблемы вне информатики, требующие разрешения средствами или методами информатики. Проблемы информатики требуют специального рассмотрения. Задачи информатики разрешаются по мере развития СВТ и методов их применения. Данный ниже анализ проблем относится к информатике в части обработки знаний, представленных текстами.

Проиллюстрируем сказанное на двух примерах. Проблемой информатики является защита информации или сообщений от поломок, сбоев устройств ВМ или несанкционированного доступа. И еще, можно выделить противоречие между точностью записи программы и данных и ошибочностью передачи информации в ВМ между различными устройствами памяти.

Красилов А.А. – крупный ученый в области программирования знаний. Автор научного труда «Информатика в сети томах» http://www.intellsyst.ru Появление СВТ не завершает развития информатики, но лишь создает ее основы.

Именно эти средства привели к порождению пропасти проблем, которые необходимо разрешать по мере их выявления. Рассмотрим некоторые проблемы информатики для иллюстрации сказанного. Любая наука интересна составом своих и смежных проблем.

Информатика в этом смысле не является исключением.

Первой проблемой является проблема описания понятия "знание" и его значения для человека и ВМ. Например, как определить объем знаний, тождественны ли понятия о знании, реализованные в памяти ВМ и имеющиеся в памяти человека. Многообразие определений понятий - это замечательное свойство для их познания, но логическая непротиворечивость множества определений понятий остается проблемой. Трудно согласиться с тождественным пониманием знания для человека и ВМ. Сложность понимания заключена в том, что человек от природы имеет безусловные и условные рефлексы, которые являются отображением знания об окружающем реальном мире, а ВМ может только моделировать подобные рефлексы. Конечно же, отображение знаний в памяти ВМ не совпадает с отображением знания в памяти человека. Это ведь главное препятствие для отождествления понятия знание у человека и у ВМ. С другой стороны, какой вопрос разрешается, таким и надо делать подход к разрешению этой проблемы. Человек и ВМ - это две сущности, их отождествление приводит всегда к ошибкам.

Вторая проблема, также связанная с понятием "знание" и состоит в понимании количественной и качественной оценок знания или его объема. Ее разрешение позволяет определить относительное качество знаний. Учитель всегда «знает» как оценить знания ученика. Он выработал сопоставительные методы оценки знания своим многолетним опытом. Обобщение такого метода оценки знания (экспертная оценка) возможно, однако здесь можно также усмотреть и определенную меру неоднозначности, или отсутствие объективности. Всякие методы оценки знаний полезны, если четко определены области применения оценок.

Мы выделяем особую рубрику проблем, связанных с нашими формулировками видов знания, критерия отнесения того или иного знания к тому или иному виду. На первый взгляд кажется, что видов знания столько же, сколько наук или научных дисциплин. Действительно, каждая наука выработала свой язык для представления знаний. Язык и вид знания сопоставимы и могут быть идентифицированы с позиций представления знаний.

Третья проблема формулировки видов знания все-таки выдвигается, поскольку остается проблема полноты охвата фактов реального мира, поставляющего для человека новые знания, новые генераторы знания, новое понимание знания о знании.

Проблемы информатики тесно соприкасаются с проблемами СВТ. Решение многих внешних (да и внутренних) проблем информатики связано с параметрами памяти, быстродействия, средств и методов представления емких знаний и с методами обработки знаний. Обычно интересующие нас параметры отстают от запросов прикладной информатики.

Четвертая проблема информатики (внешняя) насколько вычислительная техника обеспечивает ее необходимыми ресурсами памяти и быстродействия, а также средствами представления и обработки знания. Здесь «работает» также известное в технике противоречие состояния техники и ее использования.

Имеется огромная совокупность конкретных проблем моделирования, программирования на всех этапах жизненного цикла знаний и программ (и вещей вообще), максимально сохраняющих точность исходных знаний. Методология изобретения, проектирования, разработок и сопровождения предметов, явлений или процессов находится на начальной стадии развития, хотя получены значительные результаты в этой области, но в особенности отстает в своем развитии методология автоматического изобретения и, в особенности, в части внедрения и практического ее применения. Не только память и быстродействие создают проблемы информатики.

Пятая проблема информатики заключена еще и в имеющемся разнообразии средств и методов ввода-вывода знаний. Примерами отставания в развитии СВТ являются факты отсутствия средств и методов ввода и вывода знаний звуком, запахом и другими подобными средствами (по числу органов чувств у человека). Для современной информатики важен непосредственный ввод знания об окружающем нас мире в качестве фактического материала.

Шестая проблема информатики. Высказанные проблемы порождают еще одну – шестую проблему - проблему автоматизации постановки задач и проблем. Практические постановки таких проблем возникают при оперативном планировании деятельности человека или робота, при возникновении дискомфорта внутренних или внешних противоречий.

Внешние сообщения об обстановке являются исходными знаниями для автоматической формулировки запросов на принятие решений.

К методологии информатики необходимо особо добавить седьмую проблему разработки методов прогнозирования знаний (когда будем знать что-либо о таком-то предмете, таком-то явлении или таком-то процессе, как уточнить имеющееся знание, что будем знать через заданное время и др.), методов ускоренного установления полноты знания. Предвидение является главной функцией любой науки, в том числе и информатики.

Можно утешаться тем обстоятельством, что решение проблем поиска нового знания частично покрывает проблему прогноза знания. Но ведь в результате поиска нового знания получается конкретное знание, выраженное новыми фактами. Прогнозирование знаний не завершается формированием конкретного знания, оно должно завершаться установлением общих закономерностей, характеризующих совокупное знание, новыми утверждениями о фактах или правилами вывода новых фактов. Частично эта проблема решается с помощью Интеллсист, когда в качестве решений она выдает формулы.

Восьмая проблема информатики (главная проблема) состоит в подтверждении семишагового рассмотрения процессов познания реального мира и принятых семи ступеней в любых рассуждениях о знании. Семерка пунктов может показаться «пунктом» в плохом или в хорошем смысле. Тем не менее, каждый вправе подвергнуть сомнению или безусловному опровержению постановку такой проблемы. Тогда надо пытаться найти восьмой шаг познания.

Информатика призвана изучать и разрабатывать средства автоматизации в системах «наука - техника - производство - распространение - потребление». Это основная задача информатики, и она не зависит от того, где применяется автоматизация: в материальном, энергетическом или информационном производстве.

Чрезвычайно сложно перечислить весь набор внутренних частных проблем информатики, так как число используемых ВМ для решения задач почти равно числу людей.

Пренебрежение применением ВМ может привести к невосполнимым потерям. Интересен момент использования знаний по предмету или научному направлению «Управление знаниями». Это направление является прямой иллюстрацией ручного применения законов и методов информатики. В конце концов, знание предназначено для человека, им и его знаниями необходимо управлять. Применение средств автоматизации поиска нового знания работает на человека в проблеме управления знаниями. Так некоторые опрошенные компании указали следующие проблемы, связанные с игнорированием информатики и неиспользованием ведущих сотрудников по информатике: Потеря или неиспользование знаний:

· о передовом опыте в специфической области составляет 50% прибыли, · при нарушении отношений с ключевыми клиентами-поставщиками - 45%, · при потере важной для ведения бизнеса информации - 10%, · при существенной потере существенной информации - 15%.

Эти данные относятся к проблемам новой отрасли знаний - Управление знаниями - и касаются результатов, получаемых от изменений трудового состава фирмы. Тем не менее, указанные результаты переносимы на задачи использования ЭВМ для обработки знаний.

Обработка знаний означает возможность отвечать на следующие вопросы: как быстро вводить новых сотрудников в курс дела? как объединять знания отдельных подразделений?

как интенсифицировать процесс генерации новых идей? как накапливать знания и распространять их по всей организации? как фиксировать знания ценных сотрудников, которые всегда могут покинуть вашу организацию?

Рассмотрим примеры. Фразы, заимствованные из области Управления знаниями, также годятся для оценки значения применения, например, программного комплекса "Галактика" в решении задач управления и в информатике вообще. Вот эти фразы. Что касается повышения сложности работ, то в работе большого количества людей наблюдается глобальная тенденция от простого исполнения директив руководства и документированных процедур к гибким, сложным проектам, требующим генерации идей, синтеза решений и планов действий на основе анализа данных и знаний. Это требует, как правило, совместной работы в группах, обсуждения возможных путей решения проблем, передачи опыта в процессе работы. При этом был дан следующий прогноз: «К 2005 г. работа менеджеров и людей, занимающихся интеллектуальным трудом, более чем на 50% определяется динамически самими сотрудниками на основе событий и знаний (с вероятностью 0,8)».

Здесь уместно сравнить роль систем Интернет и Интеллсист. С помощью Интернет прямой пользователь имеет доступ к громадному корпусу найденных по ключам (но не по смыслу!) знаний, на основе выборки и логического размышления пользователь принимает решение (или решает актуальную задачу). С помощью Интеллсист прямой пользователь имеет доступ к небольшому обработанному корпусу знаний, на основе которого он может автоматически получать решения на его запросы (или решать свою актуальную задачу).

К семи фундаментальным типам процессов обработки знаний по определению информатики относятся следующие:

1. Доступ: действия, с помощью которых знания посылаются, запрашиваются или обрабатываются конкретным пользователем.

2. Понимание: действия, с помощью которых знания оформляются.

3. Определение: действия, с помощью которых знания формируются как начальные или исходные для формирования утверждений.

4. Поиск: представление неявных знаний в явной форме, что делает возможным сбор индивидуальных знаний для коллективного использования в организации в форме коллекций фактов.

5. Систематизация: классификация и кластеризация знаний в БЗ в целях их последующего целенаправленного извлечения;

поддержание целостности данных за счет реализации соответствующих процессов решения задач.

6. Использование: применение знаний в работе, принятии решений и реализации возможностей через запросы прямого пользователя. Использование является рекурсивным процессом в том плане, что в результате генерируется обратная связь в форме ошибок и вопросов системы, влияющая на процессы остальных типов, и эта обратная связь используется в процессе обработки знаний во всех остальных формах деятельности.

7. Создание: действия по получению и оценке результатов, которые представляют новое знание, получаемое на основе БЗ и запросов пользователя.

Можно перефразировать архитектуру Управления знаниями для представления архитектуры Обработки знаний: (1) восприимчивость, (2) представимость, (3) понятность, (4) компетентность, (5) инновации, (6) применяемость и (7) эффективность. Такая архитектура используется для выработки собственной стратегии обработки знаний человеком. Те же 7 позиций формируются в двух несколько отличных отраслях знаний:

управление и обработка. Реально управление знаниями и обработка знаний представляют собой систематический процесс создания и преобразования индивидуального или коллективного опыта таким образом, чтобы эти знания могли бы быть перенесены в процессы, услуги и продукты, предлагаемые организацией, для того чтобы увеличивалась ее общая продуктивность. Однако эти знания, пока они зависят от владеющих ими людей, несмотря на то, что они поддерживаются некоторыми технологическими решениями, не являются продуктом для области Управления знаниями. Они становятся продуктом, если введены в БЗ и используются с помощью Интеллсист.

Аналогично результатам исследований управления знаниями можно выделить также две тенденции в развитии современных организаций, повышающие роль обработки знаний.

Это: уменьшение уровня иерархий в организациях;

увеличение соотношения "персонал/менеджеры". Следовательно, все чаще в организациях работают самоуправляемые группы и сотрудники, знания как материальная ценность составляет интеллектуальный капитал, что является существенной частью рыночной цены организаций;

глобализация и виртуализация компаний, вследствие которых обработка знаний рассматривается как технология, поддерживающая целостность корпоративной культуры и философии. В результате, исследований по управлению знаниями был сделан следующий прогноз, который можно применить и к обработке знаний: «К 2005 г. организации, которые не создадут своих проектов на основе БЗ и Интеллсист13, будут на 30-40% отставать от конкурентов в скорости выпуска новых продуктов, услуг и конкурентных инициатив (с вероятностью 0,8)».

Лекция 7 Современные подходы к производству и обработке информации План 1. Производство информации 2. Развитие информации. Информационные революции 3. Аспекты развития информации 4. Систематизация основных свойств информации Литература: 2, 4, 5, 57.

Информатика призвана изучать и разрабатывать средства автоматизации в системах «наука - техника - производство - распространение - потребление».

Это основная задача информатики, и она не зависит от того, где применяется автоматизация: в материальном, энергетическом или информационном производстве.

Чрезвычайно сложно перечислить весь набор внутренних частных проблем информатики, так как число используемых ЭВМ для решения задач почти равно числу людей. Пренебрежение применением ЭВМ может привести к невосполнимым потерям.

Интересен момент использования знаний по предмету или научному направлению «Управление знаниями». Это направление является прямой иллюстрацией ручного применения законов и методов информатики. В конце концов, знание предназначено для человека, им и его знаниями необходимо управлять. Применение средств автоматизации поиска нового знания работает на человека в проблеме управления знаниями. Так некоторые опрошенные компании указали следующие проблемы, связанные с игнорированием информатики и неиспользованием ведущих сотрудников по информатике: Потеря или неиспользование знаний:

• о передовом опыте в специфической области составляет 50% прибыли, • при нарушении отношений с ключевыми клиентами-поставщиками - 45%, • при потере важной для ведения бизнеса информации - 10%, • при существенной потере существенной информации - 15%.

Эти данные относятся к проблемам новой отрасли знаний - Управление знаниями - и касаются результатов, получаемых от изменений трудового состава фирмы. Тем не менее, указанные результаты переносимы на задачи использования ВМ для обработки знаний.

Обработка знаний означает возможность отвечать на следующие вопросы: как быстро Интеллсист - программный комплекс решения производственных или учебных задач, представленных на части естественного языка в форме запроса общего типа: Дано, Найти или их смеси.

вводить новых сотрудников в курс дела? как объединять знания отдельных подразделений?

как интенсифицировать процесс генерации новых идей? как накапливать знания и распространять их по всей организации? как фиксировать знания ценных сотрудников, которые всегда могут покинуть вашу организацию?

Рассмотрим примеры. Фразы, заимствованные из области Управления знаниями, также годятся для оценки значения применения, например, программного комплекса "Галактика" в решении задач управления и в информатике вообще. Вот эти фразы. Что касается повышения сложности работ, то в работе большого количества людей наблюдается глобальная тенденция от простого исполнения директив руководства и документированных процедур к гибким, сложным проектам, требующим генерации идей, синтеза решений и планов действий на основе анализа данных и знаний. Это требует, как правило, совместной работы в группах, обсуждения возможных путей решения проблем, передачи опыта в процессе работы. При этом был дан следующий прогноз: «К 2005 г. работа менеджеров и людей, занимающихся интеллектуальным трудом, более чем на 50% определяется динамически самими сотрудниками на основе событий и знаний (с вероятностью 0,8)».

Информация в истории развития цивилизации всегда играла определяющую роль и служила основой для принятия решений на всех уровнях и этапах развития общества и государства. Например, Демокрит, используя ранее накопленную информацию, выдвинул теорию «твердых атомов», а Аристотель раскрыл причину возникновения жизни, целенаправленность ее развития и целостность живых объектов -несводимости их свойств к сумме свойств их элементов — он усматривал в нематериальном внеорганизменном факторе - энтелехии. Эта методологическая проблема, которая не находит окончательного решения, уже третье тысячелетие, нашла свое отражение и в развитии теории информации.

В первые двадцать лет после создания теории информации (начало положила статья К.Шеннона «Математическая теория связи» - 1948) ее применение в биологии представлялось поистине универсальным. С позиций этой теории исследователи подходили к расшифровке генетического кода и принципов регуляции синтеза белков, к количественной оценке упорядоченности самых различных биологических структур, к расчетам количества информации, характеризующей организацию клеток и организмов, и т.д. И многие ученые, окрыленные этими успехами, пришли к убеждению, что изучение биологической организации на основе теории информации вот-вот приведет к решению фундаментальных проблем жизни - ее сущности, ее возникновения, закономерностей ее эволюции. В 1950-х годах проводились исследования в определении качества информации рас в работах Д.М.Маккея и А.А.Харкевича, где ставятся проблемы семантического подхода к информации. Уже в следующем десятилетии вопросы качества информации стали привлекать широкое внимание. В.Л.Калмыков - создал обобщенную теорию живого, как общей теории информационных систем. В развитие теории информации внесли вклад ученые: Ю.А.Шрейдер, К.Шеннон, Ф.П. Тарасенко, А.И.Михайлов и др.

В.И.Вернадский в 1920 году, исследуя учение о биосфере, отмечал, что появление человека разумного (древнейший человек появился около 4млн. лет назад;

умный — 1, млн. лет назад;

выпрямленный - 700 тыс. лет назад, разумный, с объемом мозга 1500 м. куб 200 тыс. лет назад) стало поворотным пунктом в истории Земли и живой природы.

В результате таких преобразований, общество приобретало в, определенном смысле, новое качество.

Развитие информатики В истории общественного развития можно выделить несколько информационных революций, связанных с кардинальными изменениями в сфере производства, обработки и обращения информации, приведших к радикальным преобразованиям общественных отношений.

Первая информационная революция связана с изобретением письменности, что привело к качественному гигантскому и количественному скачку в информационном развитии общества. Появилась возможность фиксировать знания на материальном носителе, тем самым отчуждать их от производителя и передавать от поколения к поколению.

Вторая информационная революция (середина ХУ1в.) вызвана изобретением книгопечатания (первопечатники Гуттенберг и Иван Федоров). Появилась возможность тиражирования и активного распространения информации, возросла доступность людей к источникам знаний. Эта революция радикально изменила общество, создала дополнительные возможности приобщения к культурным ценностям сразу больших слоев населения.


Третья информационная революция (конец XIX в.) обусловлена изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать и накапливать информацию в значительных объемах. Следствие этой революции — повышение степени распространяемости информации, повышение информационного «охвата» населения средствами вещания. Повысилась роль средств массовой информации, как механизмов распространения сообщений и знаний на больших территориях и обеспечения ими, проживающих на них граждан, повысилась доступность членов общества к сообщениям и знаниям. Существенно возросла роль информации, как средства воздействия на развитие общества и государства, появилась возможность оперативного общения людей между собой.

Четвертая информационная революция (середина XX в.) связана с изобретением вычислительной техники и появлением персонального компьютера, с созданием сетей связи и телекоммуникаций. Стало возможным накапливать, хранить, обрабатывать и передавать информацию в электронной форме. Возросли оперативность и скорость создания и обработки информации, в памяти компьютера стали накапливаться, практически неограниченные, объемы информации, увеличилась скорость передачи, поиска и получения информации.

Пятая информационная революция, связана с формированием и развитием трансграничных глобальных информационно-телекоммуникационных сетей, охватывающих все страны и континенты, проникающих в каждый дом и воздействующих одновременно и на каждого человека в отдельности, и на огромные массы людей. Наиболее яркий пример такого явления и результат пятой революции - Интернет. Суть этой революции заключается в интеграции в едином информационном пространстве по всему миру программно технических средств, средств связи и телекоммуникаций, информационных запасов или запасов знаний, как единой информационной телекоммуникационной инфраструктуры, в которой активно действуют юридические и физические лица, органы государственной власти и местного самоуправления. В итоге неимоверно возрастают скорости и объемы обрабатываемой информации, появляются новые уникальные возможности производства, передачи и распространения информации, поиска и получения информации, новые виды традиционной деятельности в этих сетях.

Несмотря на древность самого феномена «информация», соответствующий термин имел разные трактовки по мере развития общества. Первоначально и до конца 1940-х годов, под информацией понимались сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом. Нелишне, в этой связи, обратить внимание на некоторые особенности этимологии самого слова «информация» в его старых значениях, которые интересны тем, что в них были отображены именно моменты активности. Этот термин производят теперь от латинского informatio - ознакомление, разъяснение, изложение. Но еще в Х1х веке он производился иначе - от слов «ин»-в, и «форма»-образ, вид, т.е. в смысле того, что вносит форму. Это лучше выражало интенсивное начало, характерное для информации, когда она существует в виде посланий, сообщений. «Информатором» в XIX веке называли домашнего учителя, а «информацией» - учение, наставление, что ближе к современной трактовке термина «информация», но все же, и в ней отображено действие, активно вносящее нечто новое в другой объект. Исчез элемент активности и при неудачном переводе исходного термина «message», когда в нашей литературе стало традиционным понимать его, как «сообщения»;

в таком переводе момент действия - «передачи», «посылки» ослаблен и на первое место вышел момент содержания уже переданных сведений. Разумеется, это новое проявляется в преобразованиях отношений;

в таком смысле информационная активность может проявляться в организующих или деструктивных действиях.

С момента развития кибернетики термин «информация» прочно занял место среди общенаучных понятий. К.Шеннон предложил понимать информацию, как средство уменьшения неопределенности, Н.Винер определил, что информация - это не энергия и не материя, а обозначение содержания, полученного от внешнего мира, в процессе приспособления к нему. С.И.Ожегов дал простое определение информации: это 1) сведения об окружающем мире и протекающих в них процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством;

2) сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего-нибудь.

С середины XX столетия под информацией понимается обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом;

обмен сигналами в растительном и животном мире;

передача признаков от клетки к клетке, от организма к организму. В современном словаре иностранных слов информация толкуется, как одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее:

1) сообщения о чем-либо;

2) сведения являющиеся объектом хранения, переработки и передачи;

3) в математике, кибернетике - количественная мера устранения неопределенности (энтропии), мера организации системы.

За истекшие с того времени полвека появилось множество работ, которых с позиций разных наук, различных научных школ и даже различных идеологических установок исследуются всевозможные срезы этого понятия (сущность информации, ее классификация, свойства и т.п.) в специальной литературе имеется целый ряд дефиниций информации:

«негэнтропийный принцип информации», отрицание энтропии (Л. Бриллюэн);

мера определенности в переданном сообщении, мера разнообразия (У. Эшби), «определенная порция порядка» (Б. Кадомцев), мера сложности структур (Моль), вероятность выбора (Яглом);

мера выбора самоорганизующейся системы (И. Мелик-Гайказян), "(передача сообщений между передающей и принимающей системами, что ведет к изменению разнообразия состояний последней" (В.С. Толстой), сведения о лицах, предметах, фактах, явлениях и процессах, которые не зависят от формы их представления. Информация, по мнению И.И. Юзвишина, - это «генерализационно-фундаментальная субстанция единого кодово-согового пространства Вселенной, включающего воздух, воду, землю, солнечные и другие светоносные лучи, поля, их следы и весь спектр космических излучений, материализованных и дематериализованных сред, и выражающаяся через массу, скорость, энергию и другие формы, проявляющиеся в процессе материализации и дематериализации» а по определению ЮНЕСКО, информация — это» универсальная субстанция, пронизывающая все сферы человеческой деятельности, служащая проводником знаний и мнений, инструментом общения, взаимопонимания и сотрудничества, утверждения стереотипов мышления и поведения».

3. Информация, как объект научного исследования и изучения, предполагает выделение семантических, лингвистических, прагматических и технических аспектов.

В семантическом аспекте, исследования направлены на решение проблемы точности передачи смысла сообщений, с помощью кодированных сигналов. Данный подход в кибернетической системе называют информационным, связанным с реализацией в системе определенной совокупности процессов отражения внешнего мира и внутренней среды системы путем сбора, накопления и переработки соответствующих сигналов.

При лингвистическом анализе информации исследования направлены на определение знаковой системы, необходимой для эффективного восприятия и понимания информации при обмене ею между системами. В социальных системах, для выражения определенного смысла любой информации, ее фиксации и последующего логического использования служат средства алфавита и цифр. Именно на их основе формируются слова, словосочетания, предложения, логический текст и т.д. Это позволяет логически оформить сведения в виде, пригодном для восприятия. Существуют и иные, кроме документированной информации, организационные формы выражения информации: звук, свет, биологическая энергия, но все они воспринимаются логической системой человека пока через письменную знаковую систему, так как звукоречевая форма все равно основана на алфавитно-цифровой системе представления информации.

В прагматическом аспекте исследования определяется ценность для потребителя полученного сообщения с точки зрения влияния этого сообщения на последующее поведение потребителя. Данный подход называют управленческим, учитывающим процессы функционирования системы, направления ее движения под влиянием полученной информации и степень достижения своих целей.

В техническом аспекте изучаются проблемы точности, надежности, скорости передачи сообщений, технических средств и методов построения каналов передачи сигналов, их помехозащищенности и др. Данный подход называют организационным, характеризующим устройство и степень совершенства самой системы управления, в терминах ее надежности, живучести, полноты реализуемых функций, совершенства структуры и эффективности затрат, на осуществление процессов управления в системе.

Все это свидетельствует о том, что понятие информации является многозначным, что многообразие его толкований отображает весьма сложный характер реального мира, затрудняя выработку стратегии обеспечения информационной безопасности. Приходится констатировать, что в данном случае наука движется по принципу «один шаг - вперед, два назад». Если двадцать лет назад «из-за желания давать универсальные определения — по оценке В.И. Кремянского -исследователи снова ослабили внимание к вопросам о роли собственной организованности и системности информации и в отношении понятия системности информации при этом допускается некоторый шаг назад», то сегодня представляется нелогичным, что уже несколько десятилетий понятие информации, данное в научных энциклопедических изданиях, остается неизменным, не отражая происшедших изменений, рассмотренных выше. В этой связи, на наш взгляд, было бы оправданным отражение в понятии информации, как внутренней, так и внешней ее составляющих, с учетом всех основных признаков и характеристик.


4. Систематизация основных признаков информации На основании проведенного анализа можно выделить следующие основные признаки информации:

Системность информации;

Селективность информации — принцип выбора сопоставляется в теории информации с понятием неопределенности: акты выбора, образующие в своих совокупностях процессы выбора, необходимые для формирования слов и высказываний, устраняют какую-то «долю»

неопределенности в некотором, заранее существующем или условно заданном множестве элементов и групп элементов, или отношений, выделяя и формируя в нем образования, с теми или иными (например, лингвистическими) структурами. Действительно, если понятие основного элемента, элементарной единицы информации, элемента процесса возникновения информации сводится к понятию акта выбора (из-за какого-то множества заранее имеющихся возможностей), а элемента уже накопленной информации — к понятию результатов соответствующих актов (единичный акт выбора сам по себе не дает образа, т.е.

не есть отображение в собственном смысле слова), то ясно, что понятие выбора, или в более широком смысле, селективности и отбора включается в понятие информации в качестве одного из его основных органичных моментов. Внутренним, для теории информации и ее приложений, понятие выбора или отбора можно считать также и в том смысле, что оно используется при анализе самой информации и процессов ее накопления и переработки. При «информационном подходе» в биологических исследованиях, особенно по теории эволюции, понятие отбора занимает центральное место, при анализе различных процессов переработки информации в психической деятельности понятие «активного выбора информации субъектом» приобрело существенное методологическое значение. Обращая внимание на связь понятия информации с философскими категориями возможности и действительности, И.А. Акчурин пишет: «Всюду, где имеют место различные возможности, из которых реализуется, переходит в действительность, приобретает бытие только одна (или добавим, сравнительно немногие) имеет смысл говорить об информации», вносимой этим выбором.

Субстанциональная несамостоятельность присуща, как энергии (физической и организационной), так и «самой информации»: без каких- то материальных носителей нет ни энергии, ни информации. Это не препятствует информации приобретать свою специфическую - «субстанцию» - отношения и отношения отношений, в том числе, например, управление процессами самоорганизации в искусственных информационных системах. «Неправильно было бы сказать, - отмечал В.И. Кремянский (1977), - что организаторская работа системы информации превращается, например, в работу теплоты или какого-нибудь другого вида физической энергии. В такого рода высказываниях легко обнаружить следы анимистических представлений дикаря или веры в переселение душ, метампсихоз. На деле в таких событиях один вид движения и действия просто порождает другой (другие)».

Преемственность информации - без развитой преемственности нет и развитой структуры процессов развития, так как в них тогда остаются мало выделенными и дифференцированными явления «историчности» и саморазвития. Даже в неживой природе, где информация почти исключительно «связанная» и притом малоинтегрированная, чаще всего просто «рассеянная», таким процессам нередко свойственна, хотя и простая, но значимая объединенность всего множества «элементарных актов» изменения, образующих эти примитивные процессы развития, в особенности тогда, когда развивающиеся образования существенно изолированы (как многие космические объекты - расстояниями). В процессе такого рода складывается внутренняя для объекта и более значительная, чем в других случаях, преемственность состояний, и она создает более выраженную направленность, зависящую от внутренних для объекта условий и факторов. Она еще не «запрограммирована» на определенный конечный результат, но ход таких процессов все же предетерминирован в большей мере, чем при отсутствии всякой преемственности.

Неисчерпаемость информации.

Старение информации во времени (некоторые, выделяют лишь возможность морального старения, но не подверженность материальному старению).

Массовость информации (выделяют два аспекта — качественный аспект раскрывает массовость информации, как информации общественной, общей для всех, количественный как информация, распространяемой для широкой сети потребителей, пользователей информации). Количественный аспект произведен от качественного аспекта.

Неэквивалентность качественной и количественной оценки информации.

Ценность информации, причем, при одинаковой достоверности и форме подачи информации ее ценность не зависит от затрат на ее получение.

Трансформируемость информации (независимость содержания информации от формы фиксации и способа предъявления).

Способность информации к ограничению, при которой, чем выше уровень организованности системы, тем больше степень ограничения информации.

Универсальность информации (содержание информации может быть любым и обо всем). Качество информации ( иногда, отождествляют с безопасностью) рассматривается, как совокупность свойств информации, характеризующих степень ее соответствия потребностям (целям, ценностям) пользователей (средств автоматизации, персонала и др.). Можно выделить внутреннее качество (присущее собственно информации и сохраняющееся при ее переносе в другую систему, подсистему) и внешнее (присущее информации, находящейся или используемой только в определенной системе, подсистеме), выражаемые, соответственно, в следующих понятиях: содержательность - значимость (идентичность, полнота), кумулятивность (гомоморфизм, избирательность);

защищенность - достоверность (помехоустойчивость, помехозащищенность), сохранность (целостность, готовность), конфиденциальность (доступность, скрытность, имитостойкость);

доступность Сторонники подхода о вторичности информации выделяют также такой ее признак, как нематериальная природа информации как явления идеального мира, что не совсем, на наш взгляд, верно. При обращении информации в социальных системах она может иметь одно или несколько следующих свойств и выступать как:

- средство организации систем (от первичного уровня до единого информационного пространства), с помощью которого осуществляется правовое регулирование отношений между субъектами (через нормативно-правовые акты, судебные решения и т.п.);

- мера оценки и характеристики организованности систем;

- источник получения знаний при образовании и воспитании;

- источник информирования о происходящих событиях и явлениях;

- источник для принятия решений;

- источник вредного воздействия на человека и общество;

- объект интеллектуальной собственности;

- товар в процессах ее создания, хранения и использования, передачи и распространения.

Вопросы для контроля знаний 1. Каковы основные проблемы развития информатики и информатизации общества 2. Перечислить законы информатики 3. Какой из законов, на ваш взгляд, является наиболее актуальным в настоящее время 4. Какие аспекты раскрывает понятие массовости информации и в чем их смысл.

5. Как измерить ценность информации 6. Классифицируйте основные признаки информации.

7. Что понимается под субстанцией, и как проявляется субстациональная несамостоятельность информации.

8. В чем смысл преемственности информации.

9. Охарактеризуйте прагматический аспект изучения информации 10. Охарактеризуйте технический аспект изучения информации 11. Охарактеризуйте семантический аспект изучения информации 12. Охарактеризуйте лингвистический аспект изучения информации 13. Раскройте смысл пятой информационной революции.

14. Сформулируйте основную задачу информатики.

15. Кратко раскрыть аспект становления информатики как науки.

Раздел 3. Современные средства и методы информатизации Лекция 8 Современные технологии управления информационными потоками в экономических системах План 1. CALS – технологии и проблемы их использования 2. Преимущества и недостатки CALS – технологий и перспективы их развития Литература: 1, 6, 7, 54.

На сегодняшний день опыт, накапливавшийся в процессе внедрения разнообразных автономных информационных систем, позволил осознать необходимость интеграции различных информационных технологий в единый комплекс, который базируется на создании в рамках предприятия или группы предприятий (виртуального предприятия) интегрированной информационной среды, поддерживающей все этапы жизненного цикла выпускаемой продукции.

Идея информационной интеграции этапов жизненного цикла стала базовой в подходе, получившем в США название САLS (Сопtiпиоиs Асqиisition аnd Life сус1е Support непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла). В отечественной терминологии аналогом этого понятия является аббревиатура ИПИ - Информационная Поддержка жизненного цикла наукоемких промышленных Изделий. Основной идеей концепции CALS(ИПИ) является повышение эффективности процессов жизненного цикла изделия за счет повышения эффективности управления информационными ресурсами. Это достигается за счет преобразования жизненного цикла изделия в высокоавтоматизированный процесс, интегрированный с точки зрения информационного взаимодействия всех участников жизненного цикла.

Системной целью развития и внедрения CALS(ИПИ)-технологий является повышение конкурентоспособности продукции путем существенного сокращения затрат и сроков на разработку, освоение производства и вывода продукции на мировой рынок.

Достигается поставленная цель главным образом, за счет: создания единого информационного пространства, что устраняет информационные барьеры между этапами жизненного цикла изделий и минимизирует ошибки, вызываемые этими барьерами;

использования преимуществ технологии параллельных процессов, когда создание изделия осуществляется одновременно на нескольких эта-пах жизненного цикла;

использования преимуществ корпоративного разделения труда и стандартизации. В этом случае виртуальное предприятие становится основой международного сотрудничества. Поэтому обладание российскими предприятиями такими технологиями - обязательное условие их участия в глобальных процессах разделения труда. Ориентация производства на качество и применение эффективных информационных технологий - основной путь, двигаясь по которому российская экономика может и должна занять достойное место в мире.

Доказав свою эффективность, концепция и идеология CALS(ИПИ) активно применяется во многих сферах деятельности. Сюда можно отнести: большинство областей оборонно-промышленного комплекса;

авиацию;

транспорт;

средние и крупные промышленные предприятия гражданского назначения;

строительство и другие сферы экономики. Для организационной и финансовой поддержки решения проблем CALS(ИПИ) технологий созданы и создаются различного рода организационно -финансовые структуры и проекты.

В Великобритании в 1991 г. был сформирован Промышленный совет в области CALS (UKCIC). В США с 1994 г. в структуре НАТО создано ведомство по вопросам CALS. В Японии в мае 1995 г. был создан Промышленный форум по CALS, в рамках которого осуществляются такие проекты, как:

Национальный проект N-CALS;

Международный проект МАТIС (участвуют Сингапур, Малайзия, Индонезия, Таиланд, Китай и Япония).

В Европе CALS начинает приобретать достаточно широкое распространение:

сформирована Европейская промышленная группа в области CALS;

созданы и создаются национальные программы по CALS, а также отдельные проекты. Использование CALS(ИПИ)-технологий при создании наукоемкой продукции дает значительный экономический эффект.

По данным американской фирмы Newport News Shipbuilding (филиал Tenneco Соrр.), основной профиль которой - морские суда, сроки создания судов с применением CALS (ИПИ)-технологий сократились с 7 до 5,5 лет. Для некоторых судов эта цифра была еще уменьшена на 18 месяцев при экономии около 80 млн долларов. С помощью CALS (ИПИ) технологий были созданы истребитель Е-22 (США), подводная лодка Viking (Дания, Норвегия и Швеция), самоходная гаубица Crusader (США). Во всех этих проектах делалась попытка организовать полномасштабное единое информационное пространство для всех участников жизненного цикла изделия. В области гражданского внедрения CALS (ИПИ) технологий в мире и в России лидируют аэрокосмическая, судостроение, автомобильная и атомная промышленности. В нашей стране среди пионеров внедрения CALS (ИПИ) - АВПК «Сухой», ОАО «Туполев», НИЦ АСК, КБ приборостроения (Тула), Воронежский механический завод, НИЦ «Прикладная логистика», ФГУП ОКБ «Спектр».

Вхождение России в мировое экономическое сообщество, во Всемирную торговую организацию (ВТО) неминуемо потребует пересмотра многих существующих и еще сохранившихся взглядов и установок на вопросы планирования производства, развития его, сбыта продукции в силу их специфики и особенностей.

К числу таких особенностей можно отнести следующие.

Мировоззренческая. Предполагает понимание высшим менеджментом сути CALS (ИПИ)-технологий. При этом важным аспектом является видение менеджерами значимости и возможностей CALS (ИПИ)-технологий, их заинтересованность в практическом использовании, способность изменить устоявшиеся стереотипы.

Комплексность (многообразие и многогранность). Особенность заключается в том, что CALS (ИПИ)-технологии по своей сути являются интегральной составляющей трех технологий: производственной, информационной и организационной. Это означает, что проблематика ИПИ-технологий находится на пересечении трех предметных областей.

Всеобъемлемость Поскольку CALS (ИПИ)-технологии связаны с движением и преобразованием информации по всем этапам жизненного цикла, то в этот поток вовлекается большое количество, как менеджеров, так и исполнителей. И те и другие должны уметь пользоваться системой, своевременно получать и предоставлять информацию. Фактически CALS (ИПИ)-технологии направлены на каждого сотрудника организации.

Динамичность Означает, что рассматриваемая предметная область связана с постоянным и весьма бурным развитием как самих CALS (ИПИ)-технологий, так и поддерживающих их программных продуктов.

Область применения ИПИ-технологий определяет круг специалистов, которые необходимы предприятиям различного профиля. По оценкам экспертов в XXI в.

большинство занятого населения будет работать в сферах обслуживания (45%) и информационных технологий (40%). В результате комплексного внедрения CALS (ИПИ) технологий должен измениться характер труда основных инженерных профессий.

Конструктор, технолог, инженер станет в большей степени специалистом по работе с информацией и знаниями в интегрированной информационной системе. Современное состояние и перспективы развития наукоемких отраслей промышленности требуют постоянного притока и обновления специалистов и кадров, способных эффективно решать в новых экономических условиях актуальные задачи создания, внедрения CALS(ИПИ) технологий и, что самое главное, их использования на рабочих местах.

Вместе с тем, подготовка таких специалистов в силу отмеченных специфический особенностей наталкивается на ряд проблем и трудностей.

• Проблемы мировоззренческого характера На сегодняшний день в Минобразования России сложилось устойчивое понимание важности и значимости проблемы повышения конкурентоспособности российской промышленности, роли и места CALS(ИПИ)-технологий в наукоемкой экономике.

Согласно мнению ведущих специалистов в области менеджмента качества, при выработке стратегии развития предприятия следует иметь в виду две формы конкуренции — явную и скрытую (рис. 1). Первая форма является общеизвестной, традиционной и связана с конкуренцией на рынке товаров и услуг и с завоеванием этого рынка. Вторая - представляет собой скрытую форму конкуренции, которая ведется в направлении то-го, что представляет собой технологическая среда, где создаются товары и услуги. Сюда относятся: среда интеллектуальная, творческая, управленческая, производственная и т.д. При этом важно то, как в конкурирующих фирмах или странах политики и экономисты, менеджеры и специалисты, инженеры и рабочие, наконец, педагоги и преподаватели, которые обучают этих людей, думают, действуют, принимают решение. Фактически речь идет об образе мышления большой группы людей. Эта форма является намного более значимой конкурентной силой, чем просто разработка, например, автомобилей или электроники, которые как изделия могут первенствовать на вполне определенном промежутке времени.

Очевидно, что конкурентоспособная технологическая среда способна генерировать качественные товары и услуги на значительно большем отрезке времени.

Ключом для развития этой составляющей конкуренции является мощная кадровая поддержка и эффективность базовой образовательной инфраструктуры.

Это важный аспект мировоззренческого характера, который требует создания определенной системы образования специалистов по CALS(ИПИ)-технологиям, их подготовки, переподготовки и аттестации. Такое образование должно изначально строиться на твердой методологической базе и основываться на новейших достижениях в технологиях интеграции промышленных данных и международных стандартах, использовать наиболее совершенное отечественное и зарубежное программное и аппаратное обеспечение.

Отсутствие таких специалистов можно считать одним из основных факторов, сдерживающих нормальное развитие этой концепции в России.

Рис. 1. Формы конкуренции Рис.2. Формирование интеллектуальной среды • Проблемы комплексности кадрового сопровождения CALS(ИПИ)-технологии по своему содержанию фокусируют в себе достижения и возможности трех групп базовых технологий: производственной, информационной и организационной (рис. 3). Это обстоятельство в конечном итоге определяет требования к специалистам в этой области. Знания по конструкторско-технологическим дисциплинам, программированию, сетевым технологиям, автоматизации производственных процессов, менеджмента качества, организации производства, логистики и др. — вот далеко не исчерпывающий перечень знаний, необходимых специалистам в области CALS(ИПИ) технологий.

Рис. 3. Интеграция базовых технологий Ряд ведущих технических университетов России, таких как МГТУ им. Баумана, СТАНКИН, МИФИ, в Санкт-Петербурге: Технический университет, ГНЦ ЦНИИ РТК, в регионах: Самарский государственный аэрокосмический университет, Уфимский технический университет и ряд других вузов начинают готовить и проводить занятия по вопросам CALS(ИПИ)-технологий.

Появляется ряд российских организаций, которые разрабатывают и внедряют программные средства, реализующие CALS(ИПИ)-технологии. Однако это фрагментарное решение поставленной задачи, т.к. важной особенностью обучения таких специалистов является интегрированный образ мышления и комплексная подготовка. Эти специалисты должны стать производственными интеграторами жизненного цикла изделий. Отсюда вытекает проблема точного определения знания и умений такого специалиста, нормативно правового обеспечения их подготовки. В Минобразования такая работа ведется.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.