Лекция 09. Теория информации 3

Вид материала

Лекция

Содержание Знание можно определить как мысленный образ Стоимость информации IV. Прагматический аспект: ценность информации для получателя Информация есть атрибут взаимодействия. На информацию не распространяется физические законы сохранения

Подобный материал:

• Лекция 07. Теория информации 1 Ключевые слова настоящей лекции понятия информации,, 217.69kb.
• Лекции по курсу «Теория Информации», 453.43kb.
• Л е. Гринин теория, методология и философия истории: очерки развития исторической мысли, 651.66kb.
• Аннотация рабочей программы учебной дисциплины теория и практика pr и массовой информации, 66.72kb.
• Аннотация рабочей программы учебной дисциплины теория и практика pr и массовой информации, 98.84kb.
• Карпов Дмитрий Анатольевич лекция, 472.96kb.
• Текст лекций н. О. Воскресенская Оглавление Лекция 1: Введение в дисциплину. Предмет, 1185.25kb.
• Задачи дисциплины дать основы: методов оценки количества информации, 16.16kb.
• Березинского Таулесса Костерлица лекция, 49.94kb.
• Лекция: История обнаружения и исследования динамического, 46.97kb.

Информатика 09

Лекция 09. Теория информации - 3


Ключевые слова настоящей лекции

роль тезауруса при получении информации и синергия, подходы к оценке значения информации, устойчивость системы и стоимость информации

III.

Семантический аспект: усвоение переданной информации


От Приемника информация направляется к Получателю. На этом пути выполняется декодирование сигнала (процедура противоположная рассмотренному выше кодированию) и восприятие, понимание смысла сигнала Получателем.

Семантика –  наука о понимании (значении) определённых знаков, последовательностей символов и других условных обозначений; верное восприятие или интерпретация какого-либо события, явления, факта. Понимание обеспечивает установление связи раскрываемых новых свойств объекта познания с уже известными субъекту, формирование операционального смысла новых свойств объекта (появление возможности ими оперировать) и определение их места и роли в структуре мыслительной деятельности. Для обозначения имеющихся сведений используется термин тезаурус.

Тезаурус – словарь языка с полной смысловой информацией,

– полный, систематизированный набор данных о какой-либо области знания, позволяющий человеку или ЭВМ в ней ориентироваться,

– совокупность сведений, которыми располагает пользователь.

Вместе с тем для понимания нового материала (незнакомых фактов, событий и т. д.) человек всегда должен решить определенную мыслительную задачу. С точки зрения системного подхода понимание можно определить как включение в поле зрения нового более глубокого уровня иерархии, т. е. объяснение свойств объекта взаимодействием образующих его элементов. Например, чтобы понять сезонное изменение численности мелких млекопитающих (рост летом и падение зимой), нужно исследовать процессы размножения (соотношение между половозрелыми и неполовозрелыми особями в разные сезоны года) и увидеть, что зимой нет половозрелых, а летом – есть. значит, летом идет размножение, а зимой – вымирание популяции. Понимание – это некий синтез имевшихся знаний с вновь полученными, это обогащение модели действительности новыми элементами.

Стало быть семантические свойства информации выявляются на фоне способности пользователя принимать (понять) поступившее сообщение. Это значит, что Получатель уже должен обладать некоторым багажом знаний в данной области (тезаурусом), а также способен к умственной работе, чтобы ассимилировать полученные сведений с имеющимися знаниями (синтез). Проще отследить зависимость семантического наполнения информации от объема тезауруса Получателя (Sp). Количество семантической информации I_с равно 0 при S_p ~ 0. когда пользователь не понимает поступающую информацию, а также при S_p  . когда пользователь все знает, и поступающая информация только дублирует имеющуюся, избыточна, не нужна.


Зависимость количества семантической информации, воспринимаемой потребителем, от его тезауруса I_c = f(S_p)


Максимальное количество семантической информации I_c потребитель приобретает при согласовании ее смыслового содержания S со своим тезаурусом S_p (S_p = S_{p opt}), когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее не известные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения. Следовательно, количество семантической информации в сообщении, количество новых знаний, получаемых пользователем, является величиной относительной. Одно и то же сообщение может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным (семантический шум) для пользователя некомпетентного. Для Получателей без тезауруса и способности к синтезу поступающая информация будет непонятна. Интересна только та информация, которая расширяет, увеличивает наше знание.

^ Знание можно определить как мысленный образ (мысленную модель) объекта исследования. В нем важны не только элементы знания (факты действительности), но и связи между ними (которые мы рассматриваем как причинно-следственные). Получить достоверные факты (наблюдения) о природе гораздо проще, чем объяснить их источники (построить причинно-следственные связи), т. е. построить теорию появления фактов. Создание такой модели требует большого напряжения мысли. Если получаемая информация запутана, непоследовательна, переусложнена (частично не соответствует тезаурусу Получателя). то построить на ее основе модель (образ) затруднительно. Это значит. что не только содержание, но и форма подачи во многом определяет объем усвоения информации, т. е. семантическое содержание данной информации для данного Потребителя. С этой точки зрения и дипломная работа, и статья, и доклад студента на конференции или защите должен быть тщательно продуман с той точки зрения, чтобы структура подачи материала сразу позволяла Получателям (аудитории, жюри) строить адекватную модель. объемный образ объекта исследования. Такое же требование важно предъявлять и к иллюстрациям. например, к картам. Пренебрежение к пользователю у составителей карт, по-видимому, традиционно потому, что сама карта отнимает огромные силы. Желание вложить в ограниченный лист бумаги максимум информации … приводило и приводит к заведомой избыточности, требующей выработки специальных навыков чтения, которые доступны только изощренным специалистам. Это .. одна из причин, почему в нашей стране практически не используется огромное количество тщательно созданные и весьма информативных региональных атласов, в составлении которых наша картография достигла совершенства (Экоинформатика, 1992).

Итак, понимание сообщения = синтез (тезаурус + информация). … В идеале необходимо … чтобы информация обращалась к языку образов, которыми в норме оперирует человек и соответственно генерировала бы самые разнообразные и самые смелые ассоциации со сферой ее деятельности … Необходимо, чтобы в ходе восприятия возник синергетический эффект. Эта задача сродни искусству, но требования совершенно другие. … Все люди одного и того же статуса должны извлекать достаточно сходную информацию вне зависимости от места и времени. .. сродни задачам, решаемым создателями плакатов (Экоинформатика, 1992).

Все сказанное выше относилось к обмену информацией между людьми. Для исследовательской деятельности также подходит схема информационного канала связи (см. лекцию 7). В этом случае отправителем информации выступает природа. Частично проблема декодирования языка природы была рассмотрена выше (квантирование непрерывных сигналов). Здесь же стоит указать на тот момент, что для расшифровки «сообщений природы» существует обширный аппарат статистики, методов линейной алгебры, различных методов многомерного анализа. К сожалению, в этом случае «Отправитель» не обращает внимание ни на тезаурус Получателя, ни на его способность строить адекватные модели этих сообщений. Можно лишь перечислить некоторые вопросы, ответы на которые помогают исследователю осмыслить получаемую информацию (Информатика, 1992):

1. как из множества наблюдений выделить переменные?
   
2. как отобразить эти переменные в собственном алфавите с минимальными искажениями?
   
3. как выявить отношения этих переменных друг к другу?
   
4. как установить порядок в этих отношениях?
   
5. как свести множество сочетаний состояний к элементарным непротиворечивым формулам и высказываниям?
   
6. как объяснить (доказать), почему существую именно такие элементарные высказывания?
   

По существу эти вопросы есть фрагмент практического использования системного подхода, они относятся к принципам системности, структурно-функциональной организации (1, 2, 3, 4, 5), иерархичности (1, 4), эмерджентности (6). Не хватает вопросов, относящихся к еще трем принципам, однако главное явно – в точки зрения теории передачи сигнала исследование природы есть декодирование и понимание «смысла» (моделирование) информации, заключенной в природе.


^ Стоимость информации

Относительной мерой количества семантической информации может служить коэффициент содержательности С, который определяется как отношение количества семантической информации к ее объему: С = I / V.

Смысл этого показателя можно проиллюстрировать с привлечением экономических категорий. Поскольку в информацию вложен человеческий труд, то она, безусловно, может рассматриваться как товар. Используя рассмотренные выше меры количества информации, вполне можно определить объем. Также можно определить и объем труда, вложенного в получение информации в виде человеко-часов и пр. Семантическую компоненту можно определить как объем используемой, востребованной информации, значит, и труда людей. Однако если на информацию нет спроса, то у нее нет и стоимости. По факту отсутствия потребления можно сказать, что в данном сообщении семантическая информация отсутствует. В локальный момент времени полученная, но не используемая в обществе информация не имеет стоимости, а труд людей, связанных с ее сбором, переработкой, хранением и представление, оплачивается в соответствии с общим уровнем общественного развития.

По классификации деятельности в нашей стране сбором такой информации занимается фундаментальные науки. До тех пор, пока исторически не раскрыта полезность собранной в рамках этой деятельности информации, труд людей, связавших себя с этой деятельностью, не образует стоимости. Этот феномен труда ученого часто весьма болезненно воспринимается и им самим, и обществом. Попытки обосновать полезность своего труда, если на него нет объективного спроса, выглядят весьма жалкими, несоизмеримыми с самим количеством труда. Остается ждать часа, когда мысли ученых становятся нужны обществу. Тогда стоимость информации неизмеримо возрастает. На сбор, передачу, хранение информации неизбежно затрачивается вещество и энергия, но увеличение скорости ее обращения и повышение адекватности использования само по себе приводит к экономии вещества и энергии и человеческого труда в объемах, намного превышающих затраты (Экоинформатика, 1992).

Вообще для человечества довольно характерно, что весьма редко информация, полученная первооткрывателем, достойно оценивается обществом и быстро находит реализацию в его практической деятельности. Примеров такого инерционного восприятия новых теорий – множество. Только в рамках информатики можно вспомнить про невостребованные знания (двоичная система и алгебра), полученные Лейбницем и Булем.

Но поскольку .. разные субъекты и один и тот же субъект в разное время могут извлекать из одной и той же информации совершенно различной содержание, постольку ее потенциальная ценность во времени остается неизменной и неизмеримой. С этой точки зрения закон сохранения на информацию не распространяется, а количество информации от ее использования не зависит. Более того, с семантической точки зрения оно может даже увеличиваться.


^ IV.

Прагматический аспект: ценность информации для получателя


Прагматическое содержание полученной информации определяется тем, помогла ли она Получателю в продвижении к цели? Если вновь обратиться к экономическим категориям, то ценность информации состоит в достижении некоторого экономического эффекта, повышении дохода, т. е. разности между ожидаемым экономическим эффектом (H₀) и достигнутым с использованием информации (H_I): H_I – H₀.

Стремясь определить ценность информации относительно целей Получателя, следует определить, что такое есть цель.

Цель не есть отражение действительности такой, как она есть, а такой, как она должна стать в результате деятельности. Цель – то, что представляется в сознании и ожидается в результате определенным образом направленных действий. Цель – это образ желательного результата деятельности.

Чем более способствует информация достижению цели, тем более она ценна.

Информация выступает как объективный фактор, как носитель ценности, однако субъект является субъективным фактором ценности. Дело в том, что цели своей деятельности не приходят сами откуда-то со стороны, но формируются и формулируются самим исследователем. Цели получают в результате некоего (пусть даже и мысленного) «моделирования» системы отношений «объект–окружающая среда». Если модель собственной деятельности, построенная Получателем информации, ложна, неадекватно отражает окружающий мир, то могут быть ложны и цели. В этом случае полученная объективная информация, реально отражающая внешний мир, но противоречащая ложным целям, приобретает отрицательную ценность или вообще отбрасывается субъектом (нулевая ценность).

Этот круг можно разорвать, если рассматривать не субъективное состояние субъекта относительно целей, порожденным его собственным видением мира, а объективное его состояние относительно реальных условий его жизнедеятельности (Экоинформатика, 1992). Ценность информации может быть принято эквивалентной расстоянию субъекта от границы области устойчивости. Ценность такой информации тем выше, чем более надежно она предупреждает субъекта о приближающейся границе устойчивости.

Будучи сторонниками широкого обмена информации, мы должны постоянно иметь в виду, что избыток информации столь же вреден, как и ее недостаток, что любая информация полезна лишь тогда, когда она в количественном, и в семантическом, и в прагматическом плане сопоставима с возможностями всех функциональных блоков информационной системы, так что любое «сообщение» с необходимой для поставленных целей скоростью проходит от системы измерения к системе принятия решений, способной с семантической и технических точек зрения принять адекватное решение.


^ Информация есть атрибут взаимодействия.

Будучи порождением чисто материальных отношений, она сама по себе не материальна – не материальна мысль, переданная материальными агентами.

^ На информацию не распространяется физические законы сохранения, другое дело, что пока не разработаны объективные меры семантического и прагматического объемов информации. Так, по мере использования информации об окружающем мире для самоорганизации ценность ее снижается. В таких соотношениях можно усмотреть проявление законов сохранения: количество некоторой информации есть постоянная величина; информация из окружающей среды перешла в систему, исчерпана из окружающей среды и соответственно потеряла свою ценность, а среда по соответствующей переменной стала полностью предсказуемой и управляемой. Но возможно ли такое, например, для прогноза погоды?