Информатика и математика, (для юристов), 2011. Информатика и математика проблемнотематический комплекс
 Скачать 3.34 Mb.
|
|
Т ЕМА 1 А КСИОМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Основные вопросы темы 1. Понятие аксиоматического метода. 2. Значение математики и информатики в юриспруденции. 1. Математика все в большей степени становится необходимым инст- рументом юридической науки. Это объясняется рядом существенных при- чин. Во-первых, органическим единством природы и общества. Общество состоит из значительного числа экономических, социальных, правовых и иных систем. Функционирование и развитие последних (включая и объек- ты государственно-правовой реальности) представляют собой естественно- исторический и управленческо-информационный процесс, который дол- жен изучаться с математической точностью. Информатика и математика 56 Во-вторых, правовые системы, явления и процессы (прежде всего ме- ханизмы правотворчества, правового регулирования, законности, борьбы с преступностью) наряду с качественными свойствами (структурностью, целостностью, устойчивостью) обладают и количественной мерой (коли- чеством норм, связей, интенсивностью потоков информации, степенью развития, целенаправленности и т.д.). В-третьих, в юридических науках в связи с правовой информатизаци- ей общества, созданием информационных комплексов и систем в области права и решением на компьютерах юридических задач возникло значи- тельное число проблем, связанных с оптимизацией функционирования правовых систем, юридических органов и процессов. Эти проблемы не мо- гут быть решены без использования разнообразных математических мето- дов, так как сущность оптимизации в этом случае состоит в разработке формализованных способов достижения целей функционирования систем с наименьшими затратами материальных средств, времени. В-четвертых, математика как наука обладает понятийным аппаратом, с помощью которого представляется возможным отразить структуру от- дельных правовых систем, их цели, функции, происходящие в них процес- сы сбора, обработки и использования информации. К числу этих понятий относятся: «множество», «подмножество», «функция», «энтропия», «рас- познавание образов», «дерево целей», «операция», «критерий оптимально- сти», «модель». В-пятых, в юридической науке, особенно в таких ее областях, как го- сударственное управление, правовое регулирование предпринимательской деятельности, криминология, криминалистика и правовая информатика, приходится часто иметь дело с количественными параметрами. Последние касаются объема информации, поступающей в государственные органы, количественных оценок правового регулирования, качества и объема про- мышленной продукции, состояния и уровня преступности, криминалисти- ческих показателей и т.п. К сожалению, об аргументах в пользу широкого применения матема- тических средств и методов и о тесной взаимосвязи количественного ана- лиза с качественным в юридических науках порой забывают. При этом ссылаются на сложность, социальный характер нормативно-правовых и иных связанных с ними систем, явлений и процессов; указывают на то, что юристы в процессе своей повседневной деятельности имеют дело с факта- ми не только объективного, но и субъективного порядка, трансформация которых в математическую форму не всегда может осуществляться в рам- ках положений и аксиом высшей и прикладной математики; отмечают не- возможность математизации всех явлений правовой реальности. Общеизвестно, что объекты, изучаемые юридическими науками, дей- ствительно многомерны по своей природе и чрезвычайно сложны. Однако 2. План-конспект лекционного курса 57 вопрос заключается в другом. Информатизация всех сторон жизни нашего общества, усложнение хозяйственных и социальных связей в условиях ры- ночных отношений влечет за собой усложнение систем в сфере юридиче- ской деятельности. Это требует всестороннего, в том числе количествен- ного, математического анализа отдельных правовых и связанных с ними систем, явлений и процессов в области государственного управления, пра- вового регулирования предпринимательства, информационного обеспече- ния в области права, криминологии, информационного права, криминали- стики и т.д. Социальный характер информационных правовых систем, явлений и процессов не может служить препятствием для разумного при- менения математических методов в юридических науках. В то же время формализация фактов различного порядка, с которыми приходится иметь дело юристу, не всегда может осуществляться в рамках положений или правил классической высшей и прикладной математики. Поэтому необхо- дима специальная теория измерения в области права, которая существенно отличается от существующей теории измерения, используемой в естест- венных науках. Разработка такой теории в общественных науках начата давно. Одна- ко, как показывает проведенный анализ, пока сделаны лишь определенные шаги по созданию специального понятийного аппарата, пригодного для описания систем, явлений и процессов социальной действительности (в том числе юридической). В то же время при исследовании экономиче- ских, управленческих, информационных и других проблем сегодня актив- но используются теория вероятностей, математическая статистика, теория информации, математическая логика, теория графов, теория игр, линейное и динамическое программирование и другие разделы современной матема- тической науки. Ведущая роль в юридических науках, естественно, принадлежит каче- ственному анализу. Использование математических средств и методов в них ориентировано в настоящее время, по существу, на решение частных практических проблем и задач. Математические средства и методы иссле- дования правовых систем ограничиваются только измерением однородных связей; им недоступны всеобщие связи правовой системы общества в це- лом в силу их универсальности. Проведен ряд исследований по вопросам формализации отдельных отраслей права, логики норм и теории права, ак- сиоматического метода построения структуры права и математического описания действия правовой нормы. Проанализированы процессы управ- ления правовыми системами в свете математической теории информации, включая анализ закона передачи разнообразия от одной правовой системы к другой; дана математическая оценка правовой информации с точки зре- ния теории вероятностей, комбинаторного подхода, семантических и прагматических мер. Информатика и математика 58 Одним из способов дедуктивного построения научных теорий являет- ся aксиоматический метод – метод построения раздела науки (например, математики, математической логики, информатики, термодинамики и др.) или какой-либо науки в целом, при котором из всех истинных утвержде- ний раздела (или науки) избирается некоторое конечное подмножество ут- верждений, кладется в основу исходных положений – аксиом, из которых затем логическим путем, посредством доказательства средствами фор- мальной логики выводятся все остальные истинные утверждения (теоре- мы) этого раздела или научной теории. Создание дедуктивного или аксиоматического метода построения науки является одним из величайших достижений математической мысли, потребовавшего работы многих поколений ученых. Замечательной чертой дедуктивной системы изложения знания явля- ется простота, она сводится: • к перечислению основных понятий; • изложению определений; • аксиом; • теорем; • доказательству этих теорем. Аксиома – это утверждение, принимаемое без доказательств. Теорема – утверждение, вытекающее из аксиом. Доказательство – составная часть дедуктивной системы, рассужде- ние, которое показывает, что истинность утверждения логически вытекает из истинности предыдущих теорем или аксиом. Внутри дедуктивной системы не могут быть решены два вопроса: 1) о смысле основных понятий; 2) об истинности аксиом. Но это не значит, что эти вопросы вообще неразрешимы. Если говорить более конкретно, то первым шагом аксиоматического метода является то, что без определений принимается некоторая совокуп- ность первичных терминов (или символов), соответствующая некоторым неспецифицированным совокупностям основных исходных объектов ис- следуемой области. Одновременно выводятся первичные термины и для операций и отношений, определенных для соответствующих областей не- специфицированных объектов. Затем на основе первичных терминов фор- мулируются аксиомы, описывающие свойства первичных операций и от- ношений. Из аксиом логическим путем выводятся теоремы аксиоматической теории. Новые более сложные объекты вводятся в тео- рию на основе первичных терминов путем явных определений. Их свойст- ва также обосновываются соответствующими теоремами. Так, Евклид, ко- торый уже в III в. до н.э. применял аксиоматический метод в своих «Началах», взял в качестве первичных такие термины, как «точка», «пря- мая» и «плоскость». Принятая в наши дни аксиоматика евклидовой гео- 2. План-конспект лекционного курса 59 метрии, предложенная Д. Гильбертом, исходит из шести первичных тер- минов: «точка», «прямая», «плоскость», «инцидентно», «между» и «кон- груэнтно». 2. Как известно, процесс познания правовых систем (механизмов пра- вотворчества, правового регулирования, законности и др.) идет от явления к сущности, от познания качественной стороны той или иной системы к ее количественной определенности. Иначе говоря, проникновение в сущность системы связано с познанием ее количественных характеристик. Однако в правовой реальности не существует обособленных количественных и каче- ственных явлений. Количественный анализ поэтому подразумевает не от- брасывание качества, как не имеющего никакого отношения к количеству, а учет его при выделении однородных элементов. Категория качества вы- ражает целостность конкретной правовой системы – единство множества ее элементов, свойств, внутренних противоречий. Категория количества отражает множественность и дифференциацию свойств правовой системы, делимость на сравнительно однородные части. В процессе познания каче- ственная определенность правовых систем, явлений, процессов раскрыва- ется при уяснении их тождества и различия с другими явлениями и про- цессами при целостном рассмотрении их признаков, а количественная определенность устанавливается при рассмотрении их признаков с точки зрения интенсивности или степени проявленности. В то же время изучение количественных отношений возможно только при абстрагировании от ка- чественного многообразия правовой реальности. Основой абстрагирования является то, что в границах качественной тождественности правовые сис- темы, явления и процессы различаются количественно. На эмпирическом уровне познания фиксируется первичное многооб- разие правовой действительности, знание достигается с помощью наблю- дения и экспериментов и непосредственно выражается в естественном зна- ковом выражении и в терминах наблюдения. На теоретическом уровне познавательной правовой деятельности знания приобретаются с помощью логических средств и математических методов. Значения теоретических терминов составляют сложные многоступенчатые абстракции, отражаю- щие сущностные, чувственно не воспринимаемые стороны, связи и отно- шения юридической действительности. Язык эмпирического уровня по- знания фиксирует знания о наблюдаемых фрагментах действительности, непосредственно связанных с практической деятельностью, а содержанием теоретического языка являются абстракции, мысленные модели данных фрагментов правовой реальности. Если при первичном исследовании правовой системы, явлений и про- цессов и их эмпирическом описании не требуются специальные знаковые формы, то при установлении математической структуры правовой систе- Информатика и математика 60 мы, явления либо процесса вводятся специальные знаковые средства: от терминологии до символических структур. Они наиболее адекватно выра- жают содержание количественной стороны системы. Процесс использования в познании математических знаковых форм называется математизацией. В настоящее время о математизации юридической науки в подлинном смысле этого слова говорят тогда, когда математические методы начинают применяться не только для обработки результатов измерений и вычисле- ний, но и для поисков новых закономерностей, построения теорий и осо- бенно для создания специального формализованного языка юриспруденции. Разумеется, созданию математического, специального языка юриди- ческой науки должны предшествовать внутренние предпосылки. Это опре- деляется тем, что юридические процессы, связи и т.п. могут быть выраже- ны при известных условиях определенным математическим функциональ- ным соотношением. Широкое применение средств современной математики стало возможным в юридической науке лишь при достижении уровня развития, позволившего установить однородность правовых объек- тов исследования. Конечно, это одно из условий, а не причина перехода к математическому познанию. Если приближение к однородным элементам правовых объектов делает математизацию возможной, то необходимость реализации такой возможности должна определяться не самим фактом ее наличия, а тем, что она отвечает объективным целям развития юридиче- ской науки. Математизация здесь в полном смысле представляет собой двусто- ронний процесс. С одной стороны, это возникновение и развитие «матема- тического слоя» внутри той или иной области юридического знания. С другой – экстраполяция математического знания и его знаковых форм на область юридического знания. Исторически внутренний процесс матема- тизации опережает проникновение, экстраполяцию математических форм в математизируемую область правового знания. На эмпирическом уровне процесс математизации проявляется в сис- тематизации и обработке юридических данных и получении знаний на ос- нове этих эмпирических закономерностей. Выражаемые законом количе- ственные отношения и представляют собой математическое знание. В знаковой реальности эмпирического уровня создаются новые формы вы- ражения полученного знания о количественных отношениях или исполь- зуются готовые формы математического языка. Введение же математиче- ских знаковых форм только уточняет правовые знания о количественных отношениях. На теоретическом уровне, где познавательная деятельность направле- на на анализ и синтез знания в сфере юридических отношений, математи- ческий язык становится незаменимым орудием. При этом появляется по- требность в особой знаковой реальности для представления количествен- 2. План-конспект лекционного курса 61 ных структур эмпирического правового знания. Действительно, на теоре- тическом уровне, где юридическая наука оперирует абстрактным отраже- нием явлений, естественный язык оказывается недостаточным для отраже- ния более глубоких законов, что, в свою очередь, вызывает cоздание специальных языков, позволяющих устанавливать однозначное соответст- вие между знаковой формой и значением. В математических знаковых формах находят выражение количественные отношения и пространствен- ные формы правовых реалий, а операции с математическими знаковыми формами упрощают и облегчают юридическую деятельность, делая ее эф- фективнее. Представление эмпирического знания в математических знако- вых формах позволяет выделить такие аспекты в изучаемом объекте, кото- рые ранее были недоступными. Например, данная формализация языка права позволяет промоделировать и проанализировать правовые нормы с помощью такого нового класса автоматизированных систем правовой ин- формации, как экспертные системы. Знаковые формы математики привно- сятся в язык математизируемой юридической науки не только готовыми, но также изменяются и формируются в ней; появляются новые знаковые математические формы. В результате развитый правовой язык является синтезом математической и социально-правовой терминологии. Очевидно, что математические методы, используемые в юридических науках, не оторваны от реальной жизни, юридической практики и теории. Напротив, они вытекают из реальных научно-практических потребностей юриспруденции. Например, вопросы формализации отраслей права, мате- матического описания ряда задач правового регулирования, измерения со- циально-правовой информации рассматриваются в правовой литературе через призму теории государства и права и отраслевых юридических наук. Они являются результатом дальнейшего совершенствования государст- венно-правового регулирования в обществе, разработки информационных систем и технологий в сфере юридической деятельности. Использование современных средств математики в криминалистике основано на теорети- ко-прикладных концепциях криминалистической науки; развитие этого направления вызвано совершенствованием криминалистической деятель- ности и автоматизацией судебно-экспертных исследований. Подробнее см.: 6. Т ЕМА 2 О СНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ Основные вопросы темы 1. Понятия «информатика», «информация», «данное» и их взаимосвязь. 2. Свойства информации и ее измерение. 3. Информатика как наука и отрасль производства. 4. Понятие информатизации общества. 5. Экономические и правовые аспекты информатики. Информатика и математика 62 1. Термин «информатика» (от фр. informatique) происходит от фран- цузских слов information (информация) и automatique (автоматика) и до- словно означает «информационная автоматика». Широко распространен также англоязычный вариант этого термина – Сomputer science, что означает «наука о технике компьютера». Инфоpматика – это основанная на использовании компьютерной тех- ники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, хранения, поиска, преобра- зования, передачи и применения в различных сферах человеческой дея- тельности. В 1978 г. международный научный конгресс официально закрепил за понятием «информатика» области, связанные с разработкой, созданием, использованием иматериально-техническим обслуживанием систем обра- ботки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально- политические аспекты компьютеризации – массового внедрения компью- терной техники во все области жизни людей. Инфоpматика – научная дисциплина с широчайшим диапазоном при- менения. Ее основные направления: • теоpия инфоpмации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации; • методы искусственного интеллекта, позволяющие создавать про- граммы для решения задач, требующих определенных интеллекту- альных усилий при выполнении их человеком (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.); • системный анализ, заключающийся в анализе назначения проекти- руемой системы и установлении требований, которым она должна отвечать; • pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения; • методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа; • средства телекоммуникации, в том числе глобальные компьютер- ные сети, объединяющие все человечество в единое информацион- ное сообщество; • разнообразные пpиложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности. Как любая отрасль человеческой деятельности, которая поставляет свои продукты и услуги на общественный рынок, информатика обладает экономическими показателями и нуждается в правовых нормах и право- вой защите. Экономические атрибуты продуктов информатики, выстав- ленных на продажу (товары и услуги), обладают всеми необходимыми свойствами (себестоимость, стоимость, цена и т.п.). Однако информация 2. План-конспект лекционного курса 63 имеет особый экономический статус в отличие от данных, являющихся но- сителями информации. Кроме того, следует иметь в виду, что информатика является капиталоемкой отраслью. Информатика затрагивает широкий круг правовых вопросов. Только в условиях правовой регулируемости всех сторон и участков информацион- ного процесса возможно успешное функционирование информационной технологии. Правовые вопросы возникают как на этапе создания, так и на этапе функционирования автоматизированных информационных систем. Информатика – быстро развивающаяся отрасль человеческой дея- тельности: это наука и производство, услуги и быт, образование и досуг, решение задач интеллектуального и духовного развития. Согласно известному закону Мора, компьютер может «сравниться» с мозгом человека при быстродействии в квадрильоны операций в секунду, однако самые «умные» машины станут просто нашим «программным одеянием». Вот только несколько подходов к определению понятия «информати- ка». Информатика – это: • название фундаментальной естественной науки, изучающей про- блемы передачи и обработки информации (А.П. Ершов); • наука о преобразовании информации, которая базируется на вы- числительной технике. Предметом информатики является вычис- лительная технология как социально-исторический феномен… со- став информатики – это три неразрывно связанные части: технические, программные и алгоритмические средства (А.А. До- родницын); • синтетическая дисциплина, которая включает в себя разработку новой технологии научных исследований и проектирования, осно- ванной на использовании ЭВТ, и несколько крупных научных дис- циплин, связанных с проблемой общения с машиной и, наконец, с созданием машины (Н.Н. Моисеев); • комплексная научная и технологическая дисциплина, которая изу- чает прежде всего важнейшие аспекты разработки, проектирова- ния, создания, «встраивания» машинных систем обработки дан- ных, а также их воздействия на жизнь общества (В.С. Михалевич); • наука о проблемах обработки различных видов информации, соз- дании новых видов высокоэффективных ЭВМ, позволяющая пре- доставлять человеку широкий спектр информационных ресурсов (Э.А. Якубайтис); • наука об осуществляемой преимущественно с помощью автомати- ческих средств целесообразной обработке информации, рассмат- риваемой как представление знаний и сообщений в технических, экономических и социальных областях (Французская академия); Информатика и математика 64 • наука, техника и применение машинной обработки, хранения и пе- редачи информации (М. Брой, Германия); • отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и ис- пользованием в различных сферах деятельности (СЭС). Из знакомства с вышеперечисленными определениями можно сделать вывод, что предметом информатики являются общие свойства и структура информации, а также информационная технология. Но что же тогда такое информация? Термин «информация» происходит от латинского informatio, что озна- чает разъяснение, осведомление, изложение. С позиций материалистиче- ской философии информация есть отражение реального мира. Информация – это знания об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состояниях. Сообщение – это форма представления информа- ции в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таб- лиц, различного рода сигналов, а также разнообразных их сочетаний и структур. В широком смысле информация – это понятие, отражающее об- мен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами. Наряду с информацией в информатике часто употребляется понятие «данные». Покажем, в чем их отличие. Данные могут рассматриваться как факты и наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. Если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности представлений о чем-либо, они превращаются в информацию. Поэтому можно утверждать, что информацией являются используемые данные. Все вышесказанное кажется каламбуром. Однако нельзя отрицать, что наряду с материально-вещественной и материально-энергетической составляющей объективной реальности существует еще и третья составляющая, благода- ря которой выделяются, «познаются» и используются определенные пор- ции первых двух, определяя все многообразие окружающего мира. Эта со- ставляющая и есть информация. Как правило, информационная составляющая проявляется как результат взаимодействия объектов окру- жающего мира и первоначально представляется как некоторое множество данных – фактов, понятий, может быть, инструкций, представленных в ус- ловной форме, удобной для передачи, обработки, преобразования и интер- претации различными способами (ручным, механизированным, автомати- зированным, автоматическим). Наличие такого множества данных является объективной реальностью. Используя рефлекторные свойства, навыки, опыт, приобретенные знания, объекты окружающего мира пытаются осу- ществить informatio доступных им данных, и как только в этих данных по- 2. План-конспект лекционного курса 65 является возможность использования их, они наполняются новым качест- вом, что делает их информацией. Следовательно, информацию можно по- нимать как результат разъяснения, осведомления, изложения (informatio) данных до такой степени, пока в этих данных не появится возможность использования их. С точки зрения человеческого общества, информация – это данные, наполненные определенным смыслом в зависимости от приня- тых условий и соглашений. Например, напишем на листе бумаги десять номеров телефонов в виде последовательности десяти чисел и покажем их знакомому человеку. Он воспримет эти цифры как данные, не имеющие никакого смысла. Однако, если против каждого номера указать название фирмы и сферу ее деятельности, цифры обретут определенность и превратят- ся из данных в информацию, которую в дальнейшем можно использовать. Когда возникает потребность в обработке информации с использова- нием современных программно-технических средств, возникает необходи- мость ее формализации с применением технических средств, которые в большинстве своем могут манипулировать данными, представленными по- следовательностями 0 и 1. Включение информации в сферу правового регулирования общест- венных отношений в качестве объекта гражданских прав и придание ей то- варных признаков произошло в период бурного развития систем связи, средств вычислительной техники, телекоммуникаций и появления новых информационных технологий, причем формирование так называемого ин- формационного пространства и глобализация происходящих в нем процес- сов оказались существенно динамичнее темпов регламентации фактически сложившихся отношений в некоторых секторах информационной сферы. Содержание понятия «информация» отличается сложностью, многоплано- востью и неоднозначностью. Оно было привнесено в юридическую науку и приспособлено к нуждам математики, кибернетики, теории связи, фило- софии, социологии, психологии, биологии и ряда других отраслей знания, которые используют социальный категориальный аппарат и выделяют те стороны и признаки информации, которые сопряжены с предметной обла- стью этих наук. 2. При работе с информацией различаются источник информации и потребитель (получатель). Пути и процессы, обеспечивающие передачу сообщений от источника информации к ее потребителю, называются ин- формационными коммуникациями. Для потребителя информации очень важной характеристикой является ее адекватность. Адекватность информации – это определенный уровень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа существующему в действительности объекту, процессу, явлению и т.п. Информатика и математика 66 В реальной жизни вряд ли возможна ситуация, когда можно рассчиты- вать на полную адекватность информации. Всегда присутствует некоторая степень неопределенности. От степени адекватности информации реаль- ному объекту или процессу зависит правильность принятия человеком ре- шений. Адекватность информации выражается в трех формах: синтаксиче- ской, семантической, прагматической. Для синтаксической составляющей адекватности информации имеют- ся разработанные меры информации и данных. Одна из них получила на- звание «количество информации» и характеризует степень уменьшения неопределенности системы в результате получения того или иного сооб- щения. В случае получения полной информации о системе с N- возможными состояниями К.Э. Шенон предложил оценивать количество информации энтропией системы, равной: , log ) б ( 1 i N i i P P H ∑ − = = где Р i – вероятность того, что система находится в i-м состоянии. Вторая мера – это объем данных, измеряемый количеством символов (разрядов) в том или ином сообщении. В различных системах счисления один разряд имеет различный вес и соответственно меняется единица из- мерения объема данных. Так, в двоичной системе счисления единицей из- мерения является бит (bit – binary digit – двоичный разряд). В современных ЭВМ наряду с минимальной единицей измерения данных «бит» широко используется укрупненная единица измерения «байт», равная восьми бит, а также производные – килобайт, равная 2 10 байт; мегабайт, равная 2 20 байт; гигабайт, равная 2 30 байт и т.д. Для семантической составляющей адекватности информации наи- большее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семан- тические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Для этого используется понятие «тезаурус поль- зователя». Тезаурус – это совокупность сведений, которыми располагает пользо- ватель или система. В зависимости от соотношений между смысловым содержанием ин- формации S и тезаурусом пользователя S p изменяется количество семанти- ческой информации I c , воспринимаемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус. Максимальное количество семантической информации I c потребитель приобретает при согласовании ее смыслового содержания S со своим те- заурусом S p (S p = S p opti ), когда поступающая информация понятна пользо- вателю и несет ему ранее неизвестные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения. 2. План-конспект лекционного курса 67 Следовательно, количество семантической информации в сообщении, количество новых знаний, получаемых пользователем, являются величи- ной относительной. Одно и то же сообщение может иметь смысловое со- держание для компетентного пользователя и быть бессмысленным (семан- тический шум) для некомпетентного. Для прагматической составляющей адекватности информации важна полезность информации (ценность). Эта мера также величина относитель- ная, обусловленная особенностями использования информации в той или иной системе. Ценность информации целесообразно измерять в тех же са- мых единицах (или близких к ним), в которых измеряется целевая функ- ция. Так, в экономической системе прагматические свойства (ценность) информации будет определяться ростом экономического эффекта, достиг- нутым благодаря использованию этой информации в управлении системой. Достоверность информации определяется ее свойством отражать ре- ально существующие объекты с необходимой точностью. Измеряется дос- товерность информации доверительной вероятностью необходимой точ- ности, т.е. вероятностью того, что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности. Устойчивость информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. Ус- тойчивость, как и репрезентативность информации, обусловлена методи- кой ее отбора и формирования. В заключение следует отметить, что такие параметры качества ин- формации, как репрезентативность, содержательность, достаточность, дос- тупность, устойчивость, целиком определяются на методическом уровне разработки информационных систем. Параметры актуальности, своевре- менности, точности и достоверности обусловливаются в большей степени также на методическом уровне, однако на их величину существенно влияет характер функционирования системы и в первую очередь ее надежность. При этом параметры актуальности и точности жестко связаны соответст- венно с параметрами своевременности и достоверности. 3. Информатика в широком смысле представляет собой единство раз- нообразных отраслей науки, достижений техники и производства, связан- ных с переработкой информации главным образом с помощью компьюте- ров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности. Информатику в узком смысле можно представить как отрасль, со- стоящую из трех взаимосвязанных частей – технических средств (hardware), программных средств (software), алгоритмических средств (brainware). Информатика и математика 68 В свою очередь, информатику как в целом, так и каждую ее часть обычно рассматривают как отрасль народного хозяйства (производство технических и программных средств, разработка технологий передачи и обработки информации), как фундаментальную науку (разработка методо- логии создания информационного обеспечения, теория создания информа- ционных систем и технологий) и как прикладную дисциплину (разработка и внедрение информационных систем и технологий в конкретных облас- тях, создание прикладных систем информационных коммуникаций, изуче- ние прикладных информационных процессов). Специфика и значение информатики как отрасли производства состоят в том, что от нее во многом зависит рост производительности труда в на- родном хозяйстве. Более того, для нормального развития производствен- ных отраслей производительность труда в самой информатике должна воз- растать более высокими темпами, так как в современном обществе информация все чаще выступает как предмет конечного потребления: лю- дям необходима информация о событиях, происходящих в мире, предме- тах и явлениях, относящихся к их профессиональной деятельности, разви- тии науки и самого общества. Дальнейший рост производительности труда и уровня благосостояния возможен лишь на основе использования новых интеллектуальных средств и человеко-машинных интерфейсов, ориентиро- ванных на прием и обработку больших объемов мультимедийной инфор- мации (текст, графика, видеоизображение, звук, анимация). При отсутст- вии достаточных темпов увеличения производительности труда в информатике может произойти существенное замедление роста произво- дительности труда во всем народном хозяйстве. В настоящее время около 50% всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки ин- формации. Информатика как фундаментальная наука включает методологию соз- дания информационного обеспечения процессов управления любыми объ- ектами на базе компьютерных информационных систем. Существует мне- ние, что одна из главных задач этой науки – выяснение, что такое информационные системы, какое место они занимают, какую должны иметь структуру, как функционируют, какие общие закономерности им свойственны. В Европе можно выделить следующие основные научные направления в области информатики: разработка сетевой структуры, ком- пьютерно-интегрированные производства, экономическая и медицинская информатика, информатика социального страхования и окружающей сре- ды, профессиональные информационные системы. Цель фундаментальных исследований в информатике – получение обобщенных знаний о любых информационных системах, выявление об- щих закономерностей их построения и функционирования. 2. План-конспект лекционного курса 69 Цель информатики как прикладной дисциплины: • изучение закономерностей информационных процессов (накопле- ние, переработка, распространение); • создание информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности; • разработка информационных систем и технологий в конкретных областях и выработка рекомендаций относительно их жизненного цикла: для этапов проектирования и разработки систем, их произ- водства, функционирования и т.д. Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации. Задачи информатики: • исследование информационных процессов любой природы; • разработка информационной техники и создание новейшей техно- логии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов; • решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни. Информатика существует не сама по себе, а является комплексной на- учно-технической дисциплиной, призванной создавать новую информаци- онную технику и технологии для решения проблем в других областях. Она предоставляет методы и средства исследования другим областям, даже таким, где считается невозможным применение количественных методов из-за неформализуемости процессов и явлений. Особенно следует выде- лить в информатике методы математического моделирования и распозна- вания образов, практическая реализация которых стала возможной благо- даря достижениям компьютерной техники. 4. Комплекс индустрии информатики станет ведущим в обществе. Тенденция возрастания информированности в обществе в значительной степени зависит от прогресса информатики как единства науки, техники и производства. В связи с этим появилась новая концепция развития чело- веческого общества – концепция информационного общества. Информационное общество – это общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализаци- ей информации, особенно высшей ее формы – знаний. Прогнозируется превращение всего мирового пространства в единое компьютеризированное и информационное сообщество людей. Любое жи- лище оснащено всевозможными электронными приборами и компьютери- зированными устройствами. Деятельность людей будет сосредоточена Информатика и математика 70 главным образом на обработке информации, а материальное производство и производство энергии будет возложено на машины. Ряд ученых выделяют такие черты информационного общества, как: • решение проблемы информационного кризиса, обеспечение при- оритета информации по сравнению с другими ресурсами, развитие информационной экономики; • приобретение информационной технологией глобального характера, проникновение ее во все сферы социальной деятельности человека. Ближе других на пути к информационному обществу находятся стра- ны с развитой информационной индустрией, к числу которых следует от- нести США, Японию, страны Западной Европы. В этих странах уже давно одним из направлений государственной политики является поддержка ин- новаций в информационную индустрию, инвестиции в развитие компью- терных систем и телекоммуникаций. Деятельность отдельных людей, групп, коллективов и организаций все в большей степени начинает зависеть от их информированности и спо- собности эффективно использовать имеющуюся информацию. Прежде чем предпринять какие-то действия, необходимо провести большую работу по сбору и переработке информации, ее осмыслению и анализу. Отыскание рациональных решений в любой сфере требует обработки больших объе- мов информации, что подчас невозможно без привлечения специальных технических средств. Лавинообразное возрастание объема информации особенно стало за- метным в середине XX в. Потоки информации хлынули на человека, не да- вая ему возможности воспринять эту информацию в полной мере. Ориен- тироваться в информации становилось все труднее. Подчас выгоднее стало создавать новый материальный или интеллектуальный продукт, нежели вести розыск аналога, сделанного ранее. Образование больших потоков информации обусловливается: • чрезвычайно быстрым ростом числа документов, отчетов, диссер- таций, докладов и т.п., в которых излагаются результаты научных исследований и опытно-конструкторских работ; • постоянно увеличивающимся числом периодических изданий в разных областях человеческой деятельности; • появлением разнообразных данных (метеорологических, геофизи- ческих, медицинских, экономических и др.), записываемых обычно на магнитных лентах и поэтому не попадающих в сферу действия системы коммуникации. Как результат – наступает информационный кризис (взрыв), который имеет следующие проявления: а) появление противоречий между ограниченными возможностями человека в восприятии и переработке информации и существующими 2. План-конспект лекционного курса 71 мощными потоками и массивами хранящейся информации. Так, например, общая сумма знаний менялась вначале очень медленно, но уже с 1900 г. она удваивалась каждые 50 лет, к 1950 г. удвоение происходило каждые 10 лет, к 1970 г. – уже каждые 5 лет, с 1990 г. – ежегодно; б) наличие большого количества избыточной информации, затруд- няющей восприятие полезной для потребителя информации; в) возникновение определенных экономических, политических и дру- гих социальных барьеров, препятствующих распространению информа- ции. Например, по причине соблюдения секретности часто необходимой информацией не могут воспользоваться работники разных ведомств. Названные проявления кризиса породили парадоксальную ситуацию – в мире накоплен громадный информационный потенциал, но люди не мо- гут им воспользоваться в полном объеме в силу ограниченности своих возможностей. Информационный кризис поставил общество перед необхо- димостью поиска путей выхода из создавшегося положения. Внедрение ЭВМ, современных средств переработки и передачи информации в раз- личные сферы деятельности послужили началом нового эволюционного процесса в обществе, называемого информатизацией. Информатизация общества – организованный социально- экономический и научно-технический процесс создания оптимальных ус- ловий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного само- управления, организаций, общественных объединений на основе формиро- вания и использования информационных ресурсов. Для успешной реализации программы информатизации желательно следовать общим для всего мирового сообщества принципам, которые со- стоят в следующем: • отказе от стремления в первую очередь обеспечить экономический рост страны; • необходимости замены экономической структуры, основанной на тяжелой промышленности, структурой, базирующейся на наукоем- ких отраслях; • признании приоритетного характера информационного сектора. Основой успешного экономического развития становится создание новой инфраструктуры и сектора услуг, способных поддержать национальную экономику; • широком использовании достижений мировой науки и техники; • вложении значительных финансовых средств в информатизацию, как государственную, так и частную; • объявлении роста благосостояния страны и ее граждан за счет об- легчения условий коммуникации и обработки информации главной целью информатизации. Информатика и математика 72 Результатом процесса информатизации является создание информа- ционного общества, в котором манипулируют не материальными объекта- ми, а символами, идеями, образами, интеллектом, знаниями. В период перехода к информационному обществу необходимо подго- товить человека к быстрому восприятию и обработке больших объемов информации, овладению современными средствами информатизации, ме- тодами и технологией работы. Новые условия работы порождают зависи- мость информированности одного человека от информированности друго- го. Становится уже недостаточным уметь просто самостоятельно осваивать и накапливать информацию, а следует учиться такой технологии работы с информацией, в результате которой подготавливаются и принимаются ре- шения на основе коллективного знания. Человек должен иметь определен- ный уровень культуры обращения с информацией. Для отражения этого факта был введен термин «информационная культура». Информационная культура – это умение целенаправленно работать с информацией и использовать для ее получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию, современные технические средства и методы. Информационная культура связана с социальной природой человека. Она является продуктом разнообразных творческих способностей человека и проявляется: • в конкретных навыках по использованию технических устройств (от телефона до персонального компьютера и компьютерных се- тей); • способности использовать в своей деятельности компьютерную информационную технологию, базовой составляющей которой яв- ляются многочисленные программные продукты; • умении извлекать информацию из различных источников: как из периодической печати, так и из электронных коммуникаций, пред- ставлять ее в понятном виде и уметь эффективно использовать; • владении основами аналитической переработки информации; • умении работать с различной информацией; • знании особенностей информационных потоков в своей области деятельности. Информационная культура включает знания из тех наук, которые спо- собствуют ее развитию и приспособлению к конкретному виду деятельно- сти (кибернетики, информатики, теории информации, математики, теории проектирования баз данных и ряда других дисциплин). Неотъемлемой ча- стью информационной культуры являются знание новой информационной технологии и умение ее применять как для автоматизации рутинных опе- раций, так и в неординарных ситуациях, требующих нетрадиционного творческого подхода. 2. План-конспект лекционного курса 73 В информационном обществе необходимо начинать овладевать ин- формационной культурой с детства, сначала с помощью электронных иг- рушек, а затем привлекая персональный компьютер. Для высших учебных заведений социальным заказом информационного общества следует счи- тать обеспечение уровня информационной культуры студента, необходи- мого для работы в конкретной сфере деятельности. В процессе привития информационной культуры студенту наряду с изучением теоретических дисциплин информационного направления много времени уделяется ком- пьютерным информационным технологиям, являющимся базовыми со- ставляющими будущей сферы деятельности. Причем качество обучения должно определяться степенью закрепленных устойчивых навыков работы в среде базовых информационных технологий при решении типовых задач данной сферы деятельности. Для информатизации общества необходимы: • всеобщая компьютеризация; • всемерное развитие средств коммуникаций; • всеобщее обучение основам информатики и навыкам владения пере- довыми информационными технологиями; • решение правовых проблем информатики; • гармоничное социальное развитие человека и общества. Одним из ключевых понятий процесса информатизации общества ста- ло понятие «информационные ресурсы». В Федеральном законе «Об ин- формации, информатизации и защите информации» информационные ре- сурсы трактуются как отдельные документы и массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиоте- ках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах). В этих документах и массивах информации в разных формах представлены знания, которыми обладали люди, создававшие их. Таким образом, инфор- мационные ресурсы – это знания, подготовленные людьми для использо- вания и зафиксированные на материальном носителе в виде документов, баз данных, баз знаний, алгоритмов, компьютерных программ, а также произведений искусства, литературы, науки. Информационные ресурсы страны, региона, организации должны рас- сматриваться как стратегические ресурсы, аналогичные по значимости за- пасам сырья, энергии, ископаемых и прочим ресурсам. Развитие мировых информационных ресурсов позволило: • превратить деятельность по оказанию информационных услуг в глобальную человеческую деятельность; • сформировать мировой и внутригосударственный рынок информа- ционных услуг; • образовать всевозможные базы данных ресурсов регионов и госу- дарств, к которым возможен сравнительно недорогой доступ; Информатика и математика 74 • повысить обоснованность и оперативность принимаемых решений в фирмах, банках, биржах, промышленности, торговле и т.д. за счет своевременного использования необходимой информации. Информационные ресурсы являются базой для создания информаци- онных продуктов. Любой информационный продукт отражает информаци- онную модель его производителя и воплощает его представление о кон- кретной предметной области, для которой он создан. Информационный продукт, являясь результатом интеллектуальной деятельности человека, должен быть зафиксирован на материальном носителе любого физического свойства в виде документов, статей, обзоров, программ, книг и т.д. 5. Экономический фундамент информатики основывается на ее про- дуктах и услугах. Информационный продукт – это совокупность данных, сформирован- ная производителем для распространения в вещественной или невещест- венной формах. Информационный продукт может распространяться такими же спосо- бами, как и любой другой материальный продукт, с помощью услуг. Услуга – результат непроизводственной деятельности предприятия или лица, направленный на удовлетворение потребности человека или ор- ганизации в использовании различных продуктов. Информационная услуга – получение и предоставление в распоряже- ние пользователя информационных продуктов. Информационные услуги возникают только при наличии баз данных в компьютерном или некомпьютерном варианте. Как и при использовании традиционных видов ресурсов и продуктов, люди должны знать, где находятся информационные ресурсы, сколько они стоят, кто ими владеет, кто в них нуждается, насколько они доступны. Ответы на эти вопросы можно получить, если существует рынок ин- формационных продуктов и услуг. Рынок информационных продуктов и услуг (информационный рынок) – система экономических, правовых и организационных отношений по тор- говле продуктами интеллектуального труда на коммерческой основе. Информационный рынок характеризуется определенной номенклату- рой продуктов и услуг, условиями и механизмами их предоставления, це- нами. В отличие от торговли обычными товарами, имеющими материаль- но-вещественную форму, здесь в качестве предмета продажи или обмена выступают информационные системы, информационные технологии, ли- цензии, патенты, товарные знаки, ноу-хау, инженерно-технические услуги, различного рода информация и прочие виды информационных ресурсов. Основным источником информации для информационного обслужи- вания в современном обществе являются базы данных. 2. План-конспект лекционного курса 75 Поставщиками информационных продуктов и услуг могут быть: • центры, где создаются и хранятся базы данных, а также произво- дится постоянное накопление и редактирование информации; • центры, распределяющие информацию на основе разных баз данных; • службы телекоммуникации и передачи данных; • специальные службы, куда стекается информация по конкретной сфере деятельности для ее анализа, обобщения, прогнозирования, например консалтинговые фирмы, банки, биржи; • коммерческие фирмы; • информационные брокеры. Потребителями информационных продуктов и услуг могут быть раз- личные юридические и физические лица, решающие задачи. Совокупность средств, методов и условий, позволяющих использо- вать информационные ресурсы, составляет информационный потенциал общества. Это не только весь индустриально-технологический комплекс производства современных средств и методов обработки и передачи ин- формации, но также сеть научно-исследовательских, учебных, администра- тивных, коммерческих и других организаций, обеспечивающих информа- ционное обслуживание на базе современной информационной технологии. В настоящее время в России быстрыми темпами идет формирование рынка информационных продуктов и услуг, важнейшими компонентами которого являются: • техническая и технологическая составляющие. Это современное информационное оборудование, мощные компьютеры, развитая компьютерная сеть и соответствующие им технологии переработки информации; • нормативно-правовая составляющая. Это юридические документы: законы, указы, постановления, которые обеспечивают цивилизо- ванные отношения на информационном рынке; • организационная составляющая. Это элементы государственного регулирования взаимодействия производителей и распространите- лей информационных продуктов и услуг. В инфраструктуре российского рынка информационных продуктов и услуг можно выделить следующие составляющие: • деловая информация; • информация для специалистов; • потребительская информация. Деловая информация включает: • биржевую и финансовую информацию – котировки ценных бумаг, валютные курсы, учетные ставки, рынок товаров и капиталов, ин- вестиции, цены. Поставщиками являются специальные службы биржевой и финансовой информации, брокерские компании, банки; Информатика и математика 76 • статистическую информацию – ряды динамики, прогнозные моде- ли и оценки по экономической, социальной, демографической об- ластям. Поставщиками являются государственные службы, компа- нии, консалтинговые фирмы; • коммерческую информацию по компаниям, фирмам, корпорациям, направлениям работы и их продукции, ценам; о финансовом со- стоянии, связях, сделках, руководителях, деловых новостях в об- ласти экономики и бизнеса. Поставщиками являются специальные информационные службы. Информация для специалистов включает следующие части: • профессиональную информацию – специальные данные и инфор- мацию для юристов, врачей, фармацевтов, преподавателей, инже- неров, геологов, метеорологов и т.д.; • научно-техническую информацию – документальную, библиогра- фическую, реферативную, справочную информацию в области ес- тественных, технических, общественных наук, по отраслям произ- водства и сферам человеческой деятельности; • доступ к первоисточникам – организацию доступа к источникам информации через библиотеки и специальные службы, возможно- сти приобретения первоисточников, их получения по межбиблио- течному абонементу в различных формах. Потребительская информация содержит следующие части: • новости и литературу – информацию служб новостей и агентств прессы, электронные журналы, справочники, энциклопедии; • потребительскую информацию – расписания транспорта, резерви- рование билетов и мест в гостиницах, заказ товаров и услуг, бан- ковские операции и т.п.; • развлекательную информацию – игры, телетекст, видеотекст. Услуги образования включают все формы и ступени образования: до- школьное, школьное, специальное, среднепрофессиональное, высшее, по- вышение квалификации и переподготовку. Информационная продукция может быть представлена в компьютерном или некомпьютерном виде: в виде учебников, методических разработок, практикумов, развивающих компьютерных игр, компьютерных обучающих и контролирующих систем, методик обучения и пр. Информационные продукты и услуги, обеспечивающие информаци- онные системы и средства, включают: • программные продукты – программные комплексы с разной ори- ентацией – от профессионала до неопытного пользователя компь- ютера: системное программное обеспечение, программы общей ориентации, прикладное программное обеспечение по реализации функций в конкретной области принадлежности, по решению за- дач типовыми математическими методами и др.; 2. План-конспект лекционного курса 77 • технические средства – компьютеры, телекоммуникационное обору- дование, оргтехнику, сопутствующие материалы и комплектующие; • разработку и сопровождение информационных систем и техноло- гий – обследование организации в целях выявления информацион- ных потоков, разработка концептуальных информационных моде- лей, разработка структуры программного комплекса, создание и сопровождение баз данных; • консультирование по различным аспектам информационной инду- стрии – какую приобретать информационную технику, какое про- граммное обеспечение необходимо для реализации профессио- нальной деятельности, нужна ли информационная система и какая, на базе какой информационной технологии лучше организовать свою деятельность и т.д.; • подготовку источников информации – создание баз данных по за- данной теме, области, явлению и т.п. В сфере экономики информатизация бизнеса охватывает практически все его составляющие: • управление финансами и ведение учета; • управление кадрами; • материально-техническое снабжение; • организацию производства; • маркетинговые исследования; • лизинговые операции; • консультационное обслуживание; • страхование имущества и информации; • организацию службы информационной безопасности; • сервисное обслуживание; • коммерцию; • куплю-продажу ценных бумаг; • комплексное управление предприятием (фирмой). Правовые аспекты информатики включают как правовые отношения внешнего характера, связанные с защитой продуктов и услуг информатики, так и правовые отношения внутреннего характера, отражающие статус предприятий, организаций и учреждений отрасли и науки информатики, их функционирование и взаимодействие, а также нормативные требования к разработке, созданию и использованию продуктов и услуг информатики. Развитие рыночных отношений в информационной деятельности по- ставило вопрос о защите информации и информационных технологий как объекта интеллектуальной собственности и имущественных прав на нее. В Российской Федерации принят ряд указов, постановлений и законов: «Об информации, информатизации и защите информации»; «Об авторском Информатика и математика 78 праве и смежных правах»; «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных»; «О правовой охране топологий интегральных схем». Важной стороной правовых аспектов информатики являются правовая поддержка электронного документооборота и придание юридической силы электронному документу. Подробнее см.: 4. |