Алешин Л.И., Максимов Н.В. Информационные технологии

Подождите немного. Документ загружается.

томатизированными средствами с человеком;

● фактический материал, представленный в виде информации, чи-

сел, символов или букв, используемый для описания личностей, объек-

тов, ситуаций или других понятий с целью последующего анализа, об-

суждения или принятия соответствующих решений.

«Сообщение» – форма представления информации в виде текста,

цифровых данных, изображения, звука, графиков, таблиц и др. Сообще-

ния содержат информацию в том случае, если они восприняты и поняты

принимающим процессором (живым существом, любым другим приём-

ником информации) и являются для него новыми, значимыми и актуаль-

ными, а также будут использованы для принятия решений в заданном

внешними условиями интервале времени.

Термин «Сведения» практически является синонимом понятия

«Сообщения» и иногда носит бытовой характер. Следовательно, можно

считать, что сведения, сообщения и данные являются составляющими

(компонентами) информации, особенно если речь идёт об используемых

в вычислительной технике электронных (машиночитаемых) данных.

Переходя к рассмотрению роли понятия «информация» в челове-

ко-машинных и биологических системах, необходимо определить поня-

тие «знания». Упомянем следующие трактовки.

Знания – это:

● вид информации, отражающей знания, опыт и восприятие чело-

века – специалиста в определенной предметной области;

● осознание и толкование определенной информации, с учётом

путей наилучшего её использования для достижения конкретных целей.

Характеристиками знаний являются: внутренняя интерпретируемость,

структурируемость, связанность и активность;

● «факты плюс убеждения плюс правила» [57];

● информация, способность её получать и отношение к получен-

ным данным.

Основываясь на приведённых трактовках, можно констатировать,

что знание – способность индивидуума, извлекать необходимые ему

данные, осмысливать и преобразовывать их в информацию. Но не всегда

информация превращается в знания.

Информация выступает как форма знания, отчужденная от его но-

сителей (сознания субъекта), и обобществляющая его для всеобщего ис-

пользования: информация – это динамическая форма существования

знаний, обеспечивающая их распространение и социальное функциони-

рование. Получая информацию, пользователь превращает её путём ин-

теллектуального усвоения (информационно-когнитивного процесса) в

свои новые личностные знания, т.е. происходит воссоздание знаний на

основе информации.

Таким образом, фиксируемые/воспринимаемые факты окружаю-

щего мира представляют объективно существующие данные. Информа-

ция появляется при использовании данных в процессе решения конкрет-

ных задач – формирования нового знания субъекта. Результаты решения

задач, обобщения в виде законов, теорий, совокупностей взглядов и

представлений, выступающие как истинная, проверенная информация,

образуют обобществленные знания, отчужденные от субъекта их

сформировавших и представленные обычно в форме документов и со-

общений, которые, в свою очередь, могут рассматриваться как объек-

тивно существующие данные.

Функциональное соотношение этих понятий иллюстрируется схе-

мой, приведенной на рис. 1-1.

Рис. 1-1. Соотношение понятий «информация», «данные», «знания»

Станут ли данные информацией, зависит от того, известен ли ме-

тод преобразования (отражения) данных в существующие понятия. Для

извлечения информации из данных необходим метод получения инфор-

мации, адекватный форме представления данных

. При этом следует

учитывать, что информация не является статичным объектом – она ди-

намична и существует только в момент взаимодействия данных и мето-

дов. В другое время она пребывает в состоянии «потенциальном» – и

представлена как данные.

Кроме того, одни и те же данные могут представлять разную ин-

формацию в зависимости от степени адекватности взаимодействующих

с ними методов, к которым надо отнести и условия её извлечения (на-

Данные, составляющие информацию, обычно имеют свойства, однозначно предопределяющие ме-

тод получения информации.

Данные

Когнитивный

процесс

Воспри-

тие

Понимание

Наличные

нания

Новые

зн

ния

Публикация

Данные

Когнитивный

процесс

Знания

Субъект

пример, наличного знания субъекта).

Таким образом, в отличие от данных, которые по своей природе

являются объективными (так как это результат регистрации объективно

существующих сигналов, вызванных изменениями в материальных те-

лах или полях), методы являются субъективными. В основе искусствен-

ных методов лежат алгоритмы (упорядоченные последовательности ко-

манд), составленные и подготовленные субъектами (людьми), а в основе

естественных методов лежат биологические свойства субъектов. То есть,

информация возникает и существует в момент диалектического взаимо-

действия объективных данных и субъективных методов.

При рассмотрении термина «информация» выявилось, что сущест-

вуют различные представления и теории, связанные с информацией, её

видами, свойствами и т.д., трансформировавшиеся в науку – информа-

тику.

Термин «Информатика» («informatique») появился во француз-

ском языке в начале 1960-х годов и обозначил область автоматизиро-

ванной переработки информации.

Понятие информатика объединяет ряд научных направлений, ис-

следующих разные стороны одного и того же объекта – информации. В

качестве источников информатики обычно называют две науки – доку-

менталистику и кибернетику. Документалистика возникла в связи с

бурным развитием производственных технологий, и её основным пред-

метом стало изучение рациональных средств и методов повышения эф-

фективности документооборота как информационной основы накопле-

ния и поиска информации. Понятие информации составило и основу ки-

бернетики, как науки о методах анализа и синтеза систем эффективного

управления.

В информатике, как во многих других науках, выделяют два ос-

новных научных направления: теоретическая информатика и прикладная

информатика. Информатика включает такие направления, как: киберне-

тика; программирование; искусственный интеллект; информационные

ресурсы, технологии, системы и т.д.; информатика в природе и др.

В представлении некоторых специалистов «информатика» трак-

туется как наука о законах и методах получения, измерения, накопления,

хранения, переработки и передачи информации с применением матема-

тических и технических средств. «Информатика» – научная дисциплина,

изучающая законы и методы накопления, обработки и передачи инфор-

мации – отмечает В.А. Каймин [31]. В состав информатики обычно

включают три основные компоненты: технические, программные и ал-

горитмические (технологические) средства.

Теоретическую основу информатики образует группа фундамен-

тальных знаний, в равной степени относящихся к математике и киберне-

тике: теория информации, теория алгоритмов, математическая логика,

теория формальных языков и грамматик, комбинаторный анализ и т.д.

Кроме того, информатика включает такие разделы, как: архитектура

электронно-вычислительных машин (ЭВМ)

, операционные системы

(ОС), теория баз данных, технология программирования и другие.

В 1970-е годы в англоязычной литературе наука о переработке

информации на основе применения вычислительной техники (ВТ) полу-

чила название «Computer Science» – наука о средствах вычислительной

техники. В Англии и США под этим термином понимают науку о вы-

числительной технике и вычислениях или вычислительную науку.

В первой половине 1980-х годов термин «информатика» пришёл

в Россию и ряд стран Восточной Европы. В России с 1990-х годов он

стал означать крупную научную область, изучающую методы представ-

ления, накопления, передачи и обработки информации с помощью ЭВМ.

Приведем определение основного предмета информатики (опреде-

ляющего основные объекты информационных коммуникаций в совре-

менном понимании), данное в предисловии к первому изданию одного

из первых фундаментальных трудов в области автоматизированных ин-

формационных систем – «Основы научной информации» [42] –

«…научная информация захватывает три совершенно различные облас-

ти человеческой деятельности. Первая – это мало исследованная область

творческого мышления человека и организация умственного труда.

Проблема поиска необходимых специалисту сведений может быть ус-

пешно решена лишь при условии, что будут изучены логические опера-

ции, производимые ученым при поиске нужной ему информации. …

Вторая часть предмета – это довольно широкий комплекс вопросов, свя-

занных с различными научными документами. Существующие виды на-

учных документов сложились эмпирически, …. однако основания ду-

мать, что ученые располагают иными возможностями для распростране-

ния и сохранения во времени результатов своего труда, являются в зна-

чительной степени умозрительными. … Третий комплекс вопросов от-

носится к созданию технических средств, необходимых для успешной

научной деятельности».

Это определение не потеряло актуальности.

С точки зрения восприятия существует, по крайней мере, четыре

компоненты информации:

1) собственно информация;

2) субъект, передающий информацию (поставщик);

3) субъект, воспринимающий её (потребитель);

4) процесс познания объекта, о котором передаётся информация

Этот подход используется в теории передачи информации и в дан-

ном курсе не рассматривается. Создание, хранение и прочие процессы,

связанные с информацией, в большинстве случаев, ориентированы на

В данном пособии термины: ЭВМ, ВМ, ПЭВМ, ВТ и компьютер представляются

как синонимы.

Власова Ю.Ю. Личностный аспект проблемы восприятия информации// Педагоги-

ческая информатика, № 1. 1998.–С.35–42 [38].

предоставление пользователям возможности получать её в нужном объ-

ёме и в нужное время. Эта функция реализуется в результате поиска ин-

формации в различных источниках и хранилищах.

В рамках обобщенной информационной системы «поставщик –

потребитель информации», где взаимосвязь понятий «поставщик», «по-

требитель» и «информационная система» укрупнёно отражаются схемой

на рис. 1-2, произошло некоторое изменение содержания понятий и

смещение акцентов.

Рис. 1-2. Обобщенная схема взаимосвязи

«поставщик – потребитель информации»

Источник, понимаемый на начальной стадии развития информати-

ки (документалистике), как документ – физический носитель информа-

ции, обрел обобщенную форму – «генератор информации», что сово-

купно отражает не только форму представления информации, но и про-

цесс (контекст) её получения. Практически не изменилось содержание

блока средств, обеспечивающих доступность информации – это те же

информационно-поисковые системы и лингвистической обеспечение. В

то же время «потребитель информации» определяется не только темати-

кой предметной области, но и особенностями восприятия и особенно-

стями когнитивного процесса преобразования полученной информации.

Т.е. с точки зрения процесса человеко-машинного взаимодействия не

менее важными факторами, чем эффективность организации данных,

становится эффективность организации интерфейса, не только адекват-

но представляющего потенциально полезные возможности системы, но

и учитывающего психологические особенности восприятия человеком.

Ныне предмет информатики, рассматриваемой как совокупность

информационных ресурсов и технологий, составляют такие понятия,

как:

● средства вычислительной техники,

● программное обеспечение средств вычислительной техники,

● средства и методы взаимодействия человека со средствами вы-

числительной техники и установленными на них программными средст-

вами (программным обеспечением),

● информационные ресурсы, в том числе средства создания, хра-

нения, поиска информации;

● технологии доступа к распределенным информационным ресур-

сам;

● методы и средства взаимодействия человека с информационны-

ми ресурсами на базе средств вычислительной техники с использовани-

Источник

(генератор)

информации

Средства, обеспе-

чивающие доступ-

ность информации

Потребитель

(получатель)

информации

ем программного обеспечения.

● инструментальные технологии, обеспечивающие жизненный

цикл средств ИТ.

Как упоминалось ранее, информация по-разному воспринимается

представителями различных научных школ, сфер деятельности и пред-

метных областей. Различают и её возможности применения в различных

сферах деятельности и предметных областях. Начиная с 1980-х годов,

это обстоятельство послужило основанием создания в России «отрасле-

вых информатик»: исторической, социальной и других. Любые, в том

числе социально-гуманитарные, науки могут, взаимодействуя с инфор-

матикой, порождать собственные «отраслевые информатики», обслужи-

вающие эти науки и содействующие внедрению в них информационных

технологий.

Рассмотрим вторую дефиницию – «технология».

Термин «технология» (греч. «techne») означает искусство, мастер-

ство и умение. Эти понятия нетрудно представить в виде процессов.

Любая технология связана с выполнением определённых операций и

процессов, изменением качества или первоначального состояния мате-

риала, объекта и т.п. Технология материального производства подразу-

мевает процесс, заключающийся в изготовлении, обработке, изменении

состояния, свойств и формы сырья или материала.

Общеизвестно, что информатика в значительной степени решает

технологические задачи. Например, к задачам информатики относятся

технологические аспекты (процессы), связанные с: приёмом и хранени-

ем информации; её обработкой и преобразованием в форму, удобную

для человека; эффективным использованием вычислительной техники,

управлением техническими средствами с помощью компьютерных про-

грамм и другие. Таким образом, информационные процессы можно при-

числить к технологическим процессам, процедурам и операциям. По-

этому предмет, изучением которого занимается информатика, порой на-

зывают «информационная технология» или компьютерная технология.

Последнее название обусловлено использованием компьютеров в каче-

стве технических средств информационных технологий (ТС ИТ).

Колин К.К. даёт следующее определение [34]: информационная

технология – это представленное в проектной форме (т. е. в формализо-

ванном виде, пригодном для практического использования) концентри-

рованное выражение научных знаний и практического опыта, позво-

ляющее рациональным образом организовать тот или иной достаточно

часто повторяющийся информационный процесс. При этом достигается

экономия затрат труда, энергии людских и материальных ресурсов, не-

обходимых для реализации данного процесса.

Информационные технологии широко используются в самых раз-

личных сферах деятельности современного общества и, конечно, в пер-

вую очередь, – в информационной сфере. Более подробно аспекты ин-

формационных технологий рассматриваются в Теме 2. Здесь же дадим

определение терминам «процесс» и «операция», связанным с использо-

вание информационных технологий.

«Технологическая операция» представляет собой одно или не-

сколько действий, выполняемых в соответствии с определенной техно-

логией, направленной на изменение состояния объекта. В результате

технологической операции состояние обрабатываемого объекта может

не изменяться. Каждая технологическая операция характеризуется:

• одним или несколькими входными объектами обработки,

• выходным (результирующим) объектом обработки,

• заданием на обработку.

Обработка информации, выполнение различных технологических

операций происходит в процессе реализации технологического процес-

са, определяемого предметной областью.

«Технологический процесс» – совокупность последовательности

согласованных технологических операций, условий их выполнения и

взаимного влияния, направленная на превращение предмета в продукт

производства.

Технологический процесс обработки информации представляет

упорядоченную последовательность взаимосвязанных действий по об-

работке данных, информации, знаний до получения необходимого, по-

лезного результата. Отсюда следует, что понятие информационной тех-

нологии подразумевает решение экономических и управленческих за-

дач, связанное с выполнением ряда операций по сбору необходимой для

решения этих задач информации, переработки ее по некоторым алго-

ритмам и выдачи результата лицу, принимающему решение, в удобной

для него форме.

Практически любой конкретный технологический процесс можно

рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее

сложных технологических процессов. В соответствии с этим технологи-

ческая операция может служить элементарным технологическим про-

цессом.

Элементарный технологический процесс – простейший процесс,

дальнейшее упрощение которого приводит к потере характерных при-

знаков технологического процесса. Поэтому наиболее наглядную струк-

туру технологического процесса можно представить на примере простой

операции, обладающей одним рабочим ходом и комплексом вспомога-

тельных ходов и переходов, обеспечивающих ее протекание.

В понятие «информационная технология» входит использование

различных видов и свойств информации. Рассмотрим их подробнее.

Виды и свойства информации

Существуют различные деления и классификации информации.

Приведём наиболее известные и используемые.

Виды информации по способу восприятия.

У человека пять органов чувств: зрение, слух, обоняние, вкус, ося-

зание. С их помощью он получает информацию о внешнем мире: Орга-

ны чувств с видами информации соотносятся следующим образом:

1. Зрение – визуальная.

2. Слух – аудиальная.

3. Обоняние – обонятельная.

4. Вкус – вкусовая.

5. Осязание – тактильная.

По разным оценкам от 75 до 90% информации человек получает

при помощи органов зрения. Специалисты, утверждающие, что 90% ин-

формации человек получает через органы зрения, примерно 9% относят

к информации, получаемой с помощью органов слуха и 1% – при помо-

щи остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания).

Виды информации по форме представления

Рассмотрим виды информации, «понимаемые» и воспринимаемые

техническими устройствами, в частности, компьютером.

1. Текстовая.

2. Графическая.

3. Числовая (цифровая).

4. Звуковая.

5. Видео (статическая и динамическая).

6. Мультимедийная (комбинированная).

А также: оптическая и электромагнитная.

Виды информации по общественному значению

1. личная (знания, умения, навыки, интуиция);

2. массовая (общественная, обыденная, эстетическая);

3. специальная (научная, производственная, техническая, управ-

ленческая).

Для современного индивида, особенно молодого, получающего

среднее или высшее образование, значимым становится умение создать

и актуализировать личную информационную среду (личное информаци-

онное пространство).

Научная информация

Определённый интерес представляет «научная информация».

Существующие объективные законы окружающего мира познаны

человечеством неполно, наиболее часто научные законы отражают ре-

зультат логических представлений, абстракций и осмысленных резуль-

татов практических экспериментов. Наука – систематизированное по-

знание действительности, подразумевающее наблюдения, изучение фак-

тов, на основе которых устанавливаются закономерности исследуемых

вещей и явлений. Различают эмпирические и теоретические методы нау-

ки. Первые подразумевают наблюдение, измерение и эксперимент. Вто-

рые позволяют устанавливать факты, проверять истинность гипотез и

теорий, сравнивая их с результатами наблюдений и экспериментов.

Специалисты позиционируют науку, как информационную систе-

му, отмечая, что все достижения информационных наук прямо касаются

науки [20, С. 13]. Рассмотрим это понятие.

Учёные и научные сотрудники имеют специфические информаци-

онные потребности. Эффективность современных научных исследова-

ний напрямую зависит от качества их информационного обеспечения. В

общем случае под научной информацией понимают совокупность лю-

бых научных текстов.

Термин «Научная информация» (англ. «Scientific information»,

SI) означает логически организованную информацию, получаемую в

процессе научного познания и отображающую явления и законы приро-

ды, общества и мышления.

Научную информацию можно представить в виде трудов учёных

(диссертации, авторефераты, монографии, статьи, тезисы, рефераты и

т.п.). Она содержится в специализированных научных периодических и

сериальных изданиях, а также в общих изданиях в виде научно-

популярных материалов. Другую её разновидность причисляют к сопут-

ствующей информации, то есть к информацию о конференциях, грантах

и стипендиях, персональные данные ученых и т.п.

Научная, как и любая иная, информация характеризуется свойст-

вами, рассматриваемыми далее. Большинство из них присуще и научной

информации. Так, например, существует такое свойство научной ин-

формации, как «старение» – утрата информацией практической полез-

ности для потребителя вследствие её кумулятивности или изменения

самого описанного объекта. Степень старения документальной инфор-

мации неодинакова для разных видов документов. При этом полупериод

жизни научных статей представляет время, в течение которого была

опубликована половина всей используемой (цитируемой) в настоящее

время литературы по определенной отрасли или предмету.

Под «кумулятивностью» понимается способность научной ин-

формации к более строгому, обобщённому и компактному изложению в

процессе создания новой научной информации.

Отдельным направлением научной информации является научно-

техническая информация (НТИ). «Научно-техническая информация»

(Science and technical information, STI) означает документированную ин-

формацию, возникающую в результате научного и технического разви-

тия, а также информацию, необходимую руководителям, научным, ин-

женерным и техническим работникам в процессе их деятельности,

включая специализированную экономическую и нормативно-правовую

информацию.

Выделяют открытую и закрытую научную информацию. Закры-

тая информация подразумевает документы для служебного пользования

или представляющие личную, коммерческую и государственную тайну.

Открытая научно-техническая информация – сведения, отра-

жающие научно-технические, экономические и социальные знания, по-

лученные в процессе научно-исследовательской, опытно-

конструкторской, иной подобной деятельности и доступные широким

кругам общественности.

Взаимосвязанные органы, осуществляющие совместную научно-

информационную деятельность с согласованным разделением функций,

представляют специфическую инфраструктуру, образующую систему

научно-технической информации (СНТИ). В России такие они входят в

состав государственной СНТИ. Государственная система научно-

технической информации (ГСНТИ) РФ – совокупность научно-

технических библиотек и организаций, специализирующихся на сборе и

обработке научно-технической информации.

В качестве органов (учреждений) НТИ в России выступают спе-

циализированные организации или структурные подразделения пред-

приятий, осуществляющие информационную деятельность, а также на-

учные исследования в этой области. Среди них: Всесоюзный институт

научной и технической информации РАН (ВИНИТИ) – информацион-

ный орган и научно-исследовательское учреждение российской акаде-

мии наук, Всесоюзный научно-технический информационный центр

(ВНТИЦ), Государственная публичная научно-техническая библиотека

(ГПНТБ) России и Сибирского отделения (СО) РАН, ИНИОН РАН, Ме-

ждународный центр научной и технической информации (МЦНТИ),

Российская книжная палата (РКП) и др.

Свойства информации

Как и всякий объект, информация обладает свойствами. На свой-

ства информации влияют как свойства данных, так и свойства методов,

взаимодействующих с данными в ходе информационного процесса. По

окончании свойства процесса свойства информации переносятся на

свойства новых данных, то есть свойства методов могут переходить на

свойства данных.

Информация обладает четырьмя основными свойствами. Её мож-