Файл: Информация в материальном мире (информация как научная дисциплина).pdf
Добавлен: 19.06.2023
Просмотров: 155
Скачиваний: 2
В качестве доказательства правильности своих предположений они приводят «живой», развивающийся характер науки, указывают на то, что теория информации удивительно быстро и прочно внедряется в самые различные области человеческого знания.[17]
Теория информации вступил физику, химию, биологию, медицину, философию, лингвистику, педагогику, экономику, логику, технические, эстетические. По мнению специалистов, учение об информации, вытекающей из потребностей теории связи и кибернетики, перешагнуло их рамки. А теперь, пожалуй, можно говорить об информации как научном понятии, давая в руки исследователей теоретико - информационных метод, который Вы можете использовать, чтобы добраться во многие науки о живой и неживой природе, об обществе, что позволит не только взглянуть на все проблемы с новой стороны, но не видел его. Вот почему термин «информация» получил в наше время широкое распространение, став частью таких понятий, как информационная система, информационная культура, даже информационная этика.
Но очень большое значение придается термину «информация» в
развитие новейшей компьютерной техники, автоматизацией умственного труда, развитием новых средств связи и обработки информации и особенно с возникновением информатики. Одной из важнейших задач теории информации является изучение природы и свойств информации, создание методов ее обработки, в частности преобразования самой различной современной информации в программы для ЭВМ, которая является автоматизация интеллектуального труда - своеобразное усиление интеллекта, а значит, развитие интеллектуальных ресурсов общества.
2.2 Значение информации в различных областях знаний
Многие научные дисциплины используют теорию информации, чтобы подчеркнуть новое направление в старых науках. Так возникли, например, информационная география, информационная экономика, информационное право.
Роль информации в философии
Традиционализм субъективного постоянно доминировал в ранних определениях информации, как категории, понятия, свойства материального мира. Информация существует вне нашего сознания, и может иметь отражение в нашем восприятии только как результат взаимодействия: отражения, чтения, получения в виде сигнала, стимула. Информация не материальна, как и все свойства материи. Информации входит в число: материя, пространство, время, системность, функция, и др. что есть основополагающие понятия формализованного отражения объективной реальности в ее распространении и изменчивости, разнообразии и явлений. Информация — свойство материи и отражает её свойства (состояние или способность взаимодействия) и количество (мера) путём взаимодействия.[18]
С материальной точки зрения информация-это последовательность объектов материального мира. Например, порядок букв на листе бумаги по определенным правилам, чтобы быть в письменной форме. Порядок цветных точек на листе бумаги по определенным правилам является графической информацией. Порядок музыка-Музыка из музыкальной информации. Порядок следования генов в ДНК является наследственной информацией. Порядок следования битов в ЭВМ является компьютерной информацией и т.д. и т.п. Для осуществления информационного обмена требуется наличие необходимых и достаточных условий.[19]
Необходимые условия:
- наличие не менее двух различных объектов или материалов
нематериального мира;
- наличие объектов, общие свойства, которые определяют
объекты в качестве носителя информации;
- наличие объектов определенных свойств, которые позволяют отличить
объекты друг от друга;
- наличие свободных площадей недвижимости, которая позволяет
определить порядок вкладку. Например, расположение письменной информации на бумаге - это определенное свойство бумаги, что позволяет располагать буквы слева направо и сверху вниз.
То же информационное сообщение может быть выражено буквами, словами, предложениями, файлами, картинками, музыкой, песнями, видео, любой комбинацией всех ранее упомянутых.
Роль информации в физике[20]
Характеристиками информации являются следующие:
- Это наиболее важный ресурс современного производства: он снижает
потребность в земле, труде, капитале, уменьшает затраты на сырье и энергию. Так, например, обладая умением архивировать свои файлы (т. е. используя эту информацию), Вы не тратите деньги на покупку новых дискет;
- Информация вызывает к жизни новые отрасли промышленности. Например, характерными чертами информации являются следующие:
- Это наиболее важный ресурс современного производства: он снижает
потребность в земле, труде, капитале, уменьшает затраты на сырье и энергию. Так, например, обладая умением архивировать свои файлы (т. е. используя эту информацию), Вы не тратите деньги на покупку новых дискет;
- Информация вызывает к жизни новые отрасли промышленности.
Например, изобретение лазерного луча послужило причиной возникновения и развития производства лазерных (оптических) дисков;
- Информация является товаром, причем продавец информации не
теряет после продажи. Так, если ученик скажет своему другу подробную информацию о расписании занятий в течение семестра, он эти данные не потеряет для себя;
- Информация придает дополнительную ценность другим ресурсам
конкретное труда. Действительно, работник с высшим образованием ценится больше, чем ближнего.
Как следует из определения, с информацией всегда связывает три понятия:
- Источник информации – тот элемент окружающего мира (объект,
процесс, явление, событие), сведения о котором являются объектом преобразования. Таким образом, источником информации, которую в данный момент получает читатель настоящего учебного пособия, является информатика как сфера человеческой деятельности;
- Приобретатель информации – элемент окружающего мира, который
использует информацию (для выработки поведения, для принятия решения, для управления или для обучения). Покупатель этой информации читателем;
- Сигнал – материальный носитель, который фиксирует информацию для
передача от источника к приобретателю. В этом случае сигнал электронный характер. Если студенты будут проходить этот учебник в библиотеке, та же информация будет бумага. Читается и запоминается студентом, информация приобретет еще один носитель – биологический, когда она «написана» в память обучаемого.
Взаимосвязь введенных понятий показана на рисунке:
Рис. 1 Отображение источника информации в сигнал и «доведение» сигнала до приобретателя информации
Сигнал является важнейшим элементом в данной схеме. Формы его представления, а также количественные и качественные характеристики содержащейся в нем информации, важные для приобретателя информации, рассматриваются далее в данном разделе учебника. Основные характеристики компьютера как основного инструмента, выполняющего отображение источника информации в сигнал и «доведение» сигнала до приобретателя информации (см. рисунок 1), приводятся в части Компьютер. Структура процедур, реализующих связи 1 и 2 и составляющих информационный процесс, является предметом рассмотрения в части Информационный процесс. Урок по теме «Информация в материальном мире» проходил в 7 классе (см. приложение 1).
Объекты материального мира находятся в состоянии непрерывного изменения, которое характеризуется обменом энергией объекта с окружающей средой. Изменение состояния одного объекта всегда приводит в состояние изменения, некоторые другие объекты в окружающей среде. Это явление, независимо от того, в каком состоянии и какие объекты изменились, может рассматриваться как передача сигнала от одного объекта к другому. Изменение состояния объекта при передаче ему сигнала, называется регистрацией сигнала.[21]
Сигнал или последовательность сигналов образуют сообщение, которое может быть воспринято получателем в том или ином виде, а также в том или ином объёме. Информация в физике есть термин, качественно обобщающий понятия «сигнал» и «сообщение». Если сигналы и сообщения можно исчислять количественно, то можно сказать, что сигналы и сообщения являются единицами измерения объёма информации. Сообщение (сигнал) разными системами интерпретируется по-своему. Например, последовательно длинный и два коротких звуковых сигнала в терминологии азбуки Морзе — это буква де(или D), в терминологии БИОС от компании award — неисправность видеокарты.
Роль информации в математике
В математике теория информации (математическая теория связи) - раздел прикладной математики, определяющий понятие информации, ее свойства, и определяет конечное соотношения для систем передачи данных. Основные разделы теории информации — кодирование источника (сжатия данных) и канал (помехоустойчивого) кодирования. Математика является больше чем научной дисциплиной. Она создает единый язык всей науки.
Предметом исследований математики являются абстрактные объекты, такие, как число, функция, вектор, множество, и другие. Большинство из них вводится аксиома (аксиома), т. е. без всякой связи с другими понятиями и без всякого определения.
Информация не среди предметов исследования математики. Тем не менее, слово «информация» употребляется в математических терминах – собственная информация и взаимная информация, относящихся к абстрактной (математической) части теории информации.[22] Однако, в математической теории понятие «информация» связано с исключительно абстрактными объектами – случайными величинами, в то время как в современной теории информации это понятие рассматривается значительно шире – как свойство материальных объектов.[23] Отношения между этими двумя терминами несомненна. Именно математический аппарат случайных чисел использовал Автор теории информации Клод Шеннон. Он подразумевает под термином «информация» нечто фундаментальное (неприводимых). В теории Шеннона интуитивно ожидается, что информация имеет содержание. Информация уменьшает общую неопределенность и информационную энтропию. Объем информации, доступный для измерения. Однако он предостерегает исследователей от механического переноса понятий из его теории в другие области науки.
Роль информации в кибернетике
Основоположник кибернетики Нор берт Винер говорил об информации так: «Информация — это не материя и не энергия, информация — это информация». Но основное определение информации, которое он дал в нескольких своих книгах, следующее: информация — это обозначение содержания, полученное нами из внешнего мира, в процессе приспосабливания к нему нас и наших чувств.[24]
Определений этого термина много, они сложны и противоречивы. При всех трактовках понятия И. она предполагает существование двух объектов: источника И. и приобретателя (получателя) И. Передача И. от одного к другому происходит с помощью сигналов, которые, вообще говоря, могут не иметь никакой физической связи с ее смыслом: эта связь определяется соглашением. Напр., удар в вечевой колокол означал, что надо собираться на площадь, но тем, кто не знал об этом порядке, он не сообщал никакой И.[25]
В ситуации с Вечевым колоколом лица, участвующего в соглашении о значении тревоги, знает на данный момент может быть два варианта: встреча Вече пройдет или не пройдет. Или, чтобы использовать теорию И., события, возникновение которого неопределенно (сборка) имеет два исхода. Принимаемого сигнала приводит к уменьшению неопределенности: человек теперь знает, что событие (палаты) имеет только один исход — это пройдет. Однако, если заранее было известно, что сборка будет происходить в данный конкретный час, колокол ничего нового не сообщили. Это означает, что менее вероятно (т. е. более неожиданно) сообщение, тем больше И. он содержит, и наоборот, чем выше вероятность исхода, прежде чем приступить к мероприятию, тем меньше И. содержится сигнал. Такие рассуждения привели в 40-х годах XX века к возникновению статистической, или «классические», И. теория, которая определяет И. понятие через меру уменьшения неопределенности знания о свершении некоторого события (такая мера была названа энтропией).
У истоков этой науки стояли Н. Винер, К. Шеннон и советские ученые А. Н. Колмогоров, В. А. Котельников и др. Им удалось вывести математические закономерности измерения количества И., а отсюда и такие понятия, как пропускная способность канала И., емкость запоминающих И. устройств и т. п., что послужило мощным стимулом к развитию кибернетики как науки и электронно-вычислительной техники как практического применения достижений кибернетики.[26]
И. понятие близко к понятию данных. Тем не менее, между ними есть разница: эти сигналы, из которых еще надо удалить И. обработка данных есть процесс приведения их в подходящие для этого вида.
Процесс их передачи от источника к покупателю и восприятия в качестве И. может рассматриваться как прохождение трех фильтров: