Понятие информации. Подходы к определению информации

Понятие информации.
Подходы к определению информации
Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает «сведения, разъяснения, изложение».
Информация есть характеристика не сообщения, а соотношения между сообщением и его потребителем. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации бессмысленно.
Информация — это не материя и не энергия, информация — это информация.
Н. Винер Кибернетика, или управление и связь в животном и машине; или Кибернетика и общество
Традиционный подход к определению информации
Информация – это:




это сведения, знания, сообщения о положении дел, которые человек воспринимает из
окружающего мира с помощью органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания).
это знания, которые человек получает из различных источников с помощью органов
чувств и которые являются для него новыми и помогают решить поставленную задачу
(полезная информация).
это обозначение содержания, полученное нами из внешнего мира в процессе приспосабливания к нему нас и наших чувств. Норберт Винер
это отражение предметного мира с помощью знаков и сигналов.
Кибернетический подход к определению информации
Кибернетика или общая теория систем – наука об управлении, связи и переработке информации.
Основной объект исследования – т. н. кибернетические системы, рассматриваемые абстрактно,
вне зависимости от их материальной природы. (т.е. рассматривается информационная и
управляющая составляющие)
Примеры кибернетических систем – автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею.
Разделы кибернетики:





теория информации,
теория связи,
теория алгоритмов,
теория автоматов,




теория кодирования,
исследование операций,
теория оптимального управления,
теория распознавания образов.
Разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда.
Основные технические средства для решения задач кибернетики - ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики
как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. 20 в. этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах - с прогрессом электронной вычислительной техники
Кибернетический подход к определению информации рассматривает информацию как часть
кибернетической системы. Информация выполняет в системе коммуникативную функцию и
функцию управления кибернетической системой.
Первоначальное нестрогое смысловое значение термина «информация» в кибернетике имеет значение разнообразия, ограниченного разнообразия. При таком подходе информация понимается как мера устраняемой неопределённости, как мера вероятности событий, возникающих в процессе управления.
Информация – это характеристики управляющего сигнала, передаваемого по линии связи
Также информация рассматривается как отображение изменения информационной системы. Фиксируемое изменение говорит о том, что присутствует момент появления информации. Отсутствие изменения указывает на относительное отсутствие новой информации, либо на полное отсутствие информации. В самом широком смысле изменение
и неизменность есть две диалектические стороны бытия и небытия информационной реальности.
Вероятностный подход к определению информации
(используется в теории информации)
Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их
параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень
неопределённости и неполноты знаний
Подход к информации как мере уменьшения неопределенности знания позволяет количественно
измерять информацию, что чрезвычайно важно для информатики.
Пример:
Пусть у нас имеется монета, которую мы бросаем на ровную поверхность. С равной вероятностью
произойдет одно из двух возможных событий — монета окажется в одном из двух положений: «орел» или
«решка».
Перед броском существует неопределенность наших знаний (возможны два события), и как упадет
монета — предсказать невозможно. После броска наступает полная определенность, так как мы видим,
что монета в данный момент находится в определенном положении (например, «орел»). Это приводит к
уменьшению неопределенности наших знаний в два раза, поскольку из двух возможных равновероятных
событий реализовалось одно.
Имеется формула, которая связывает между собой число возможных событий N и количество
информации I:
N=2I
По этой формуле легко определить число возможных событий, если известно количество информации. Так, для кодирования одного символа требуется 8 бит информации, следовательно, число возможных
событий (символов) составляет:
N=28=256
Наоборот, для определения количества информации, если известно число событий, необходимо решить показательное уравнение относительно /. Например, в игре «Крестики-нолики» на поле 4*4 перед
первым ходом существует 16 возможных событий (16 различных вариантов расположения «крестика»),
тогда уравнение принимает вид:
16 = 2^i. Так как 16 = 2^4, то уравнение запишется как:
Таким образом, I = 4 бит, т.е. количество информации, полученное вторым игроком после первого
хода первого игрока, составляет 4 бит.