БИ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ. БИ_курс лекций. Р. С. Гиляревский основы информатики курс лекций
 Скачать 1.65 Mb.
|
|
Особенности информации Информация является продуктом человеческого труда. Однако в отличие от других продуктов труда она обладает рядом существенных свойств. Информация не расходуется при ее потреблении. В этом она похожа на орудия труда, которыми можно пользоваться многократно для создания и обработки разных изделий. Но информация не тождест- венна своему материальному носителю. Поэтому она (в отличие от орудий труда) может быть потреблена неограниченное число раз, ее можно также размножить и одновременно использовать в разных мес- тах для решения всевозможных задач. Единственное ограничение на полезное использование информации устанавливается сроком ее уста- ревания. Часто информацию, которая играет все более важную экономи- ческую роль, называют товаром (commodity), наивно полагая, что то- варом является любой объект купли-продажи. Если согласиться с тем, что информация – товар, то о таком товаре может только мечтать лю- бой торговец: продавая одну и ту же информацию много раз, он про- должает оставаться ее владельцем. Информация – категория нематериальная, и продается не она сама, а право на ее использование. Информация изначально не предна- значается для обмена путем купли-продажи, т. е. не обладает этим оп- ределяющим признаком товара. Поэтому на информацию, как и на другие духовные ценности, нельзя безоговорочно распространять за- коны товарного производства, ибо это породило бы трудно преодоли- 27 мые противоречия с действительностью 1 Однако на любое научное открытие или изобретение из-за его уникальности (неповторяемости) требуется затратить именно столько труда, сколько на него было затрачено. При этом стоимость информа- ции хотя и зависит от количества труда, затраченного на ее получение, но явно не определяется им. В этом информация схожа с произведе- ниями искусства и литературы. Товарное производство требует опре- деленной стандартизации однотипных объектов купли-продажи. А ин- формация теснейшим образом связана с понятием разнообразия. . Например, условия товарно- го производства требуют массового выпуска объектов купли-продажи, т. е. изготовления их в большом количестве экземпляров. Информация же уникальна по своей природе: одно и то же научное открытие или изобретение, порождающее новую информацию, не нужно делать два- жды, а тем более много раз. При товарном производстве одно и то же изделие может выпускаться в одно и то же время разными производи- телями, которые конкурируют друг с другом на рынке, что отражается в ценах, устанавливаемых ими на это изделие. А цена на изделие (то- вар), будучи денежным выражением его стоимости, определяется ко- личеством труда, общественно необходимого для изготовления такого изделия при средних общественно нормальных условиях производства и среднем в данном обществе уровне профессиональной подготовлен- ности работников и интенсивности их труда. Н. Винер подчеркивал, что необоснованный подход к информа- ции как к товару приводит к неправильному пониманию информации и связанных с ней понятий: «Что делает вещь доброкачественным това- ром? В сущности, то обстоятельство, что она может переходить из рук в руки, прочно сохраняя свою стоимость, а также тот факт, что отдель- ные образцы этого товара должны арифметически складываться точно таким же образом, как и уплаченные за них деньги. Способность со- хранять себя представляет собой очень удобное свойство доброкачест- венного товара <...> 2 1 H a w k i n s D. T. The commodity nature of information // Online. –1987. – Vol. 11, N 1. – P. 67–70. . С другой стороны, информацию нельзя сохра- нить столь просто, ибо <...> объем переданной информации относится к неаддитивной величине, называемой энтропией, и отличается от нее своим алгебраическим знаком и возможным цифровым коэффициен- том. Подобно тому, как в замкнутой системе энтропия стихийно стре- 2 Винер Н. Кибернетика и общество. – Изд-во иностр. лит., 1958. – С. 120. 28 мится к увеличению, точно так же информация стремится к уменьше- нию; подобно тому, как энтропия есть мера дезорганизации, информа- ция есть мера организации. Информация и энтропия не сохраняются и в равной мере непригодны для того, чтобы быть товарами» 1 Информацию не следует смешивать с информационными изда- ниями (или продукцией) – книгами, периодическими изданиями, опи- саниями изобретений, научно-техническими отчетами и другими вида- ми документов, с разнообразными базами данных, копиями докумен- тов и т. п., которые выступают в качестве материальных носителей, содержащих информацию. Покупку информационного изделия можно уподобить покупке хлеба: мы покупаем и потребляем хлеб вместе с содержащимися в нем питательными веществами, а не отдельно эти питательные вещества. Таким образом, информационные издания и услуги имеют явно выраженную товарную природу и в силу этого под- чиняются законам товарного производства. Информация научная и техническая Быстрый рост количества информации, характеризуемый мета- форой "информационный взрыв", не замедляется, как это предсказы- валось некоторыми учеными на основании общих соображений, а, возможно, даже ускоряется. Это происходит в результате постоянного расширения масштабов познавательной деятельности людей – главным образом за счет информации (данных), получаемой при проведении инструментальных исследований поверхности, недр и атмосферы Зем- ли, океанов, космического пространства, микромира и т. д. Такая ин- формация обычно записывается на машиночитаемые носители и не публикуется в традиционном, печатном виде. Эти данные оцениваются и интерпретируются учеными и специалистами, что обусловливает на- растающий поток публикаций и непубликуемых документов, содер- жащих научную и техническую информацию. Из сказанного следует, что обеспечение сбора, обработки, хра- нения, поиска, распространения и использования возрастающих объе- мов цифровой информации, получаемой в результате комплексного инструментального исследования Земли и космоса, становится все бо- лее важной и трудной задачей системы научной и технической инфор- 1 Там же. – С. 122–123. 29 мации. Удовлетворительное решение этой задачи, имеющей глобаль- ный характер, может быть найдено только в результате международно- го сотрудничества. Кроме того, возрастанию потоков информации в большой сте- пени способствует информатизация, начавшаяся в 70-х годах прошлого столетия. Информатизация, ее развитие и углубление проявляются в быстром увеличении потоков технико-экономической, финансовой, технологической и иной информации, циркулирующей внутри пред- приятий и организаций, между ними и между разными странами. Эту информацию также необходимо собирать, обрабатывать, хранить, ис- кать и передавать, для чего требуются соответствующие методы и сис- темы. Таким образом, у современного общества нет никаких основа- ний ослаблять внимание к проблеме научной и технической информа- ции, которая становится все более трудной для решения. Под научной информацией мы понимаем любую достоверную информацию, относящуюся к любой области естественных, техниче- ских и общественных наук, полученную научными методами познания и оцененную учеными или их коллективами (учеными и редакционны- ми советами, редакционными коллегиями журналов и т. п.). Под тех- нической информацией понимается любая достоверная информация, относящаяся к конструированию, производству и эксплуатации техни- ческих объектов, оцененная специалистами соответствующей отрасли (разработчиками, их руководителями, редакторами) или их коллекти- вами. Научной и технической информацией (НТИ) в дальнейшем обо- значается совокупность достоверных сведений, относящихся к разви- тию науки и техники и используемых в любой сфере жизни общества. Этот термин отражает лишь одну сторону многогранного понятия ин- формации, а именно – способ ее получения для отграничения НТИ от бытовой, массовой, коммерческой, учетно-финансовой и другой соци- альной информации. Таким образом, НТИ – это информация о резуль- татах исследований природы, общества, мышления, технических сис- тем, сведения о машинах, материалах, технологических процессах и т. п. Научную и техническую информацию нельзя отождествлять со знаниями, которые являются результатом логической переработки ин- формации, имеют структурированный характер и соответствуют обще- 30 признанным научным представлениям (научной парадигме) на данном этапе развития общества. Важными для понимания социальных меха- низмов распространения научной информации являются такие ее и только ей присущие специфические свойства, как кумулятивность, старение и рассеяние. Кумулятивность научной информации связана с преемственно- стью и интернациональным характером науки. Если бы каждый уче- ный, ученые каждой страны и эпохи должны были самостоятельно на- капливать необходимые знания, заново открывать законы природы, общества и мышления, то вряд ли наука могла бы развиваться нынеш- ними быстрыми темпами. Достижения ученых всего мира и всех предшествующих поколений являются фундаментом, на котором стро- ят свою работу современные ученые. Поэтому каждое поколение уче- ных занято не только получением новых научных данных и знаний, но и специальной работой по систематизации, оценке и обобщению науч- ной информации, созданной их коллегами и предшественниками, с тем чтобы сделать эту информацию более доступной не только для совре- менников, но и для новых поколений ученых. Это становится возможным благодаря тому, что научная ин- формация обладает свойством кумулятивности, т. е. допускает более краткое обобщенное изложение. Со временем все второстепенное, ча- стное отсеивается, а главное, основное получает простое и краткое вы- ражение. Часто то, на изложение чего сто лет назад требовался целый трактат, теперь можно объяснить в нескольких словах с помощью двух-трех формул. Процесс генерализации, или концентрации научной информации во времени обеспечивает переход научного знания ко все более высоким уровням абстракции. Важно учитывать, что свойством кумулятивности научная ин- формация разных областей знания обладает в разной степени. В точ- ных и естественных науках, особенно таких, как математика и физика, располагающих развитым формализованным языком и строгими пра- вилами вывода, кумулятивность проявляется сильнее. В большинстве общественных и гуманитарных наук это свойство выражено в меньшей степени. Старение научной информации, столь очевидное на первый взгляд, в действительности оказывается сложным для понимания. Мы привыкли оперировать с понятием старения документов, измерять его 31 периодами, в течение которых какая-то часть содержащейся в нем ин- формации перестает использоваться. Тот факт, что на произведения Архимеда, Ньютона или Ломоносова сейчас уже почти не ссылаются, вовсе не означает, что содержащаяся в них информация совершенно устарела. В строгом понимании этого свойства полностью устаревает лишь та информация, которая с появлением новой оказывается невер- ной, т. е. перестает быть научной информацией. В наибольшей мере старению подвержены гипотезы, концепции, теории, и в меньшей – научные факты и основные положения областей знания. Однако, когда говорят о старении научной информации, чаще всего имеют в виду не полное ее старение, а уточнение, более строгое, сжатое и обобщенное изложение в процессе создания новой информации. Такое понимание старения связано со свойством кумулятивности научной информации. Свойство старения информации находится в сложной зависимо- сти с устареванием произведений, в которых она впервые была изло- жена, и доступностью их изданий для специалистов. Примерами, под- тверждающими наличие такой связи, могут служить переиздания про- изведений и их переводы с одного языка на другой. Они способствуют не только более широкому распространению произведений, но и явля- ются важной частью механизма, задерживающего процесс их старения. Этот механизм обеспечивает долголетие наиболее ценной информации в ее первоначальной (не "переупакованной") форме. Рассеяние научной информации проявляется в том, что одни и те же ее содержательные единицы – понятия, высказывания, факты, гипотезы, теории, учения – по-разному и в разных контекстах исполь- зуются в различных произведениях. Будучи первоначально сгруппиро- ваны их авторами в соответствии с внутренней логикой тех произведе- ний, в которых они первоначально были опубликованы, они впослед- ствии получают новую жизнь в произведениях других авторов. Там они располагаются среди других содержательных единиц информации (вводимых в текст этими авторами или почерпнутых из других источ- ников) и несут иную смысловую нагрузку. Это свойство хорошо изу- чено на макроуровне – сформулированы закономерности рассеяния научных публикаций по периодическим изданиям (С. Бредфорд, Б. Ви- ккери, Б. Брукс). Дальнейшее изучение этого свойства научной инфор- мации (на уровне идей и фактов, слов и словосочетаний, имен и ссы- лок) открывает пути к постижению внутренних механизмов релевант- 32 ности и пертинентности – центральных понятий информационного по- иска. Наука как социальное явление Когда говорят и пишут "наука", чаще всего имеют в виду ре- зультаты научных исследований или совокупность научных знаний. Но наука это еще и люди, получающие эти результаты и создающие это знание – математики, физики, химики, биологи, психологи, философы, социологи, историки, филологи, специалисты технических и других наук, которые объединены в национальные отряды, составляющие российскую, американскую, японскую науку. Если в первом аспекте наука изучается логикой науки, то во втором – ее социологией. В сово- купности они составляют дисциплину, которая у нас называется науко- ведением, а на Западе – наукой о науке. Многие ее проблемы пересе- каются с информатикой. Наука как социальное явление претерпевает большие изменения, но еще быстрее меняются наши представления о науке, точнее, о совокупной области науки и техники. В изучении социологических тенденций развития науки в по- следние десятилетия наблюдается значительный прогресс. Большинст- во отечественных и зарубежных исследователей в этой области отме- чает несоответствие между традиционными концепциями науки и со- временными ее социологическими моделями. Интересные взгляды на этот счет принадлежат видному английскому физику Джону Займану, известному своими оригинальными работами по социологии науки. По его мнению, все многообразие прежних представлений о науке как со- циальном явлении можно свести к двум традиционным концепциям – прикладной и теоретической. Первая из них, называемая им "инструментальной", характерна для представителей политических и экономических кругов, В ней нау- ка и техника, обычно обозначаемые как исследования и разработки, рассматриваются в качестве инструмента для решения социальных и экономических проблем. При достаточных организации и финансиро- вании этот "черный ящик" позволяет получать необходимые консуль- тации, решения, изобретения. Ей противостоит теоретическая концеп- ция науки, трактуемая как модель "открытия" и бытующая в сферах образования, культуры и науки. В соответствии с этой моделью уче- ный, исследуя законы природы, приходит к новым открытиям, попол- 33 няющим общечеловеческое знание, которое служит объектом приме- нения в технике. Надо сказать, что эти концепции в какой-то мере соответствуют нашим представлениям о прикладной и фундаментальной науке, пер- вая из которых служит для непосредственного внедрения ее результа- тов в народное хозяйство, а вторая меняет наши воззрения на окру- жающий нас или находящийся внутри нас мир. Обе модели, имеющие достаточно глубокие исторические корни, неадекватны современному состоянию науки и техники. В них отсутствуют существенные элемен- ты для понимания истинного положения этой совокупной области в обществе. Анализ своей новой модели науки Дж. Займан начинает с рас- смотрения ее внутренних параметров, к которым наряду с традицион- ными элементами "ученый" и "знание" он относит "научное сообщест- во" (рис. 2). На пересечении этих элементов обозначены такие поня- тия, как "незримый коллектив", "научная парадигма", "научная комму- никация" и ряд других, которые были введены в научный оборот в по- следние десятилетия и существенно продвинули наше понимание со- циального механизма науки. Эти понятия он связывает с именами известных западных со- циологов науки Майкла Поланьи, Роберта Мертона, Томаса Куна и философа Карла Поппера. Конечно, список этот неполон даже в рам- ках западной социологии: в нем отсутствуют имена Джона Бернала, Дирека Прайса, Уильяма Гарвея, Белвера Гриффита, Генри Смола. Ес- ли же обратиться к отечественному науковедению, то вряд ли можно не упоминать работы Г. М. Доброва, В. В. Налимова, Н. И. Родного, С. Р. Микулинского, Э. М. Мирского и других исследователей, внес- ших существенный вклад в современное представление о положении науки в обществе. Неадекватность традиционных концепций науки Дж. Займан справедливо видит в неправомерности противопоставления науки и техники, теоретических исследований и прикладных разработок, кото- рые в настоящее время уже не имеют четких демаркационных линий. Более важное значение для понимания современного положения науки и техники в обществе он придает особенностям научного сообщества, развивающегося в определенном направлении с середины XVII в. М. Поланьи (его книга "Личностное знание" 1958 г. издана у нас в 1985 г. издательством "Прогресс") впервые показал, что научное со- 34 общество – уникальный продукт цивилизации. В нем нет по- стулированной системы формальных убеждений, но есть неписаная этика, определяющая безоговорочные нормы поведения ученых. Как почти в любой общественной институции, в научном сообществе су- ществуют свои ранги престижа и иерархия, но они устанавливаются в соответствии с оценкой достижений ученого и его признанием в своей среде. Их престиж не наследуется и не приобретается какой-либо вне- научной деятельностью. Быть ученым, по его мнению, значит постоян- но быть учеником, а достичь компетентности можно лишь под руково- дством учителей. «В ведущих исследовательских школах воспитываются наиболее важные предпосылки научного открытия. Они раскрываются перед способным студентом в ходе каждодневного труда учителя: интуиция, которой он руководствуется в работе, передается ученику... Именно поэтому так часто великие ученые в качестве подмастерьев следуют за великими учителями». Будучи идеалистом, М. Поланьи отрицает определяющее влия- ние материальных потребностей общества на развитие науки. Эта его позиция особенно четко выявилась в споре с Дж. Берналом, который в этом вопросе придерживался материалистических взглядов. «Мы должны подтвердить, писал М. Поланьи, что сущность науки есть тяга к знанию и что практическая польза знания не должна нас занимать… Мы, ученые, посвятили себя служению ценностям, более дорогим и делу более насущному, чем материальные блага». Р. Мертон кодифицировал принцип независимости научного исследования и выделил в нем четыре аспекта: универсальность, ком- мунальность, беспристрастность и скептицизм. Универсальность предполагает доступность научной профессии каждому, кто обладает соответствующими способностями, независимо от расы, национально- сти, происхождения, принадлежности к классу или личных качеств. Коммунальность подразумевает, что знание является обществен- ным продуктом, выделяемым из наследия прошлого и свободно пере- даваемым в будущее. Можно купить патент и извлекать прибыль из использования изобретения, но не из теории, которая привела к изо- бретению. Научная теория является достоянием общества, а полная и свободная информация о научных достижениях выступает необходи- мым условием прогресса в обновлении знаний. 35 Беспристрастность оценки научных достижений также яв- ляется одним из условий развития науки. Требование объективности имеет твердый базис в социальном характере науки, и именно это оп- ределяет высокую репутацию людей науки. Ученые, разумеется, стре- мятся к известности, но сама природа научного исследования дает нау- ке гарантии против фальсификации его результатов. Скептицизм подразумевает организованную систему проверки этих результатов, добровольный отказ от принятия их на веру, отказ от слепой привер- женности принятым догмам или прежним авторитетам. Т. Кун ввел в научный оборот понятия научной парадигмы и нормальной науки, которые позволили по-новому взглянуть на дея- тельность научного сообщества. Понятие научной парадигмы, сложное и по-разному определяемое автором, возникло по аналогии с грамма- тической парадигмой спряжения глаголов или склонения существи- тельных. В книге 1962 г. "Структура научных революций" (перевод 2- го издания 1970 г. опубликован издательством "Прогресс" в 1975 г. и 1976 г.) он пишет: «Под парадигмами я подразумеваю признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают модель постановки проблем и их решений научному сообще- ству... Успех парадигмы, будь то аристотелевский анализ движения, расчеты планет у Птолемея, применение весов Лавуазье или математи- ческое описание электромагнитного поля Максвеллом, вначале пред- ставляет собой в основном открывающуюся перспективу успеха в ряде проблем особого рода. Заранее неизвестно исчерпывающе, каковы бу- дут эти проблемы. Нормальная наука состоит в реализации этой пер- спективы по мере расширения частично намечаемого в рамках пара- дигмы знания о фактах. Реализация указанной перспективы достигает- ся также благодаря все более широкому сопоставлению этих фактов с предсказаниями на основе парадигмы и благодаря разработке самой парадигмы Немногие из тех, кто фактически не принадлежит к числу иссле- дователей в русле зрелой науки, осознают, как много очистительной работы такого рода осуществляется в рамках парадигмы и как приятно выполнять эту работу... Именно наведением порядка занято большин- ство ученых в ходе их научной деятельности. Последняя и составляет то, что я называю здесь нормальной наукой... Ученые в русле нор- мальной науки не ставят себе цели создания новых теорий, обычно к 36 тому же они нетерпимы и к созданию таких теорий другими. Напро- тив, исследование в нормальной науке направлено на разработку тех явлений и теорий, существование которых парадигма заведомо пред- полагает» (с.11, 43-44). |