21.1. Предпосылки и история возникновения информатики Термин «информатика» происходит от французских слов «информация» и «автоматика». Формально так называется наука об автоматической обработке информации. Он используется в России и Восточной Европе. В Западной Европе и США вместо него используют термин «компьютерная наука» (Computer science). Содержательные определения информатики многочисленные и многообразные. Его можно определить как междисциплинарное направление современной науки и техники, включающее в себя целое семейство дисциплин. Предпосылками появления информатики как самостоятельной научной дисциплины, а затем и как методологии, послужили три теории, каждая из которых со своей стороны подходит к трактовке понятия «информация»: Теория информации (К. Шеннон и др.) – информация как характеристика канала связи. Кибернетика (Н. Винер, Мак-Каллок - нейрокибернетика, А. Тьюринг, М. Мински - ИИ) - информация как средство управления системами живой и неживой природы. Общая теория систем (Л. фон Берталанфи, А. Рапопорт) – информация как множество системообразующих элементов. Технологическую реализацию идеям кибернетики обеспечило появление эффективной архитектуры компьютеров (Дж. фон Нейман) Напомним кратко основные концепции этих теорий. Теории информации. Здесь были выделены три основных, относительно независимых аспекта информации: синтаксис, семантика и прагматика. Энтропийная теория (К. Шеннон, 1948). К. Шеннон в работе «Математическая теория связи» использовал теоретико-вероятностный подход. Понятие информации он определял формально через энтропию, содержащуюся в передаваемых сообщениях. За единицу информации Шеннон принял то, что впоследствии назвали «битом». Учет вероятностей символов позволил ему получить более точную формулу для количества информации в реальных сообщениях, примерно вдвое сокращавшую время их передачи. Шенноном была предложена общая схема системы связи, состоящая из пяти элементов (источника информации, передатчика, канала передачи сигнала, приемника и адресата), сформулированы теоремы о пропускной способности, помехоустойчивости, кодировании и др. Его идеи быстро распространяли свое влияние на самые различные области знаний. Однако теория информации К. Шеннона не являлась универсальной. Осознание ограниченности теории информации Шеннона привело к возникновению других подходов в её исследовании. Наряду с энтропийным, наиболее употребительными среди них являются: алгоритмический, комбинаторный, структурный, семантический и прагматический. Последние два определяют качественные характеристики информации. Семантическая концепция информации возникла как попытка измерения смысла сообщений в форме логических высказываний (суждений), являющихся носителями знания и понимаемых человеком. Конкретные варианты: в концепции И. Бар-Хиллела (США) и Р. Карнапа (Австрия) сообщение понимается как пропозициональная формула (высказывание), а семантическая информация измеряется числом состоянии универсума, при которых эта формула ложна. Это реализация идеи Г. В. Лейбница о том, что логически истинные предложения, верные во всех возможных мирах, не могут нести фактической информации. А.А. Харкевич предложил измерять ценность информации через изменение вероятности достижения определённой цели, возникающее под воздействием данного сообщения. Семантическая информация сообщения любой природы можно оценивать как степень изменения системы знаний (тезауруса) адресата в результате восприятия данного сообщения. Прагматическая концепция информации состоит в том, чтобы, опираясь на результаты синтаксической и семантической теорий информации, выявить её ценность (полезность). Она обладает полезностью и ценностью для получателя потому, что может быть использована. В этом случае ее измерение основывается на таких понятиях, как цель, ценность, полезность, эффективность, экономичность и т.д. информации, т.е. те ее качества, которые определяющим образом влияют на поведение самоорганизующихся, самоуправляющихся, целенаправленных кибернетических систем. Конкретный вариант - бихевиористская модель Акоффа–Майлса. Индивидуум (получатель) находится в "целеустремленном состоянии", если он стремится к чему-нибудь и имеет альтернативные пути неодинаковой эффективности для достижения цели. Сообщение, переданное получателю, информативно, если оно переводит его в другое «целеустремленное состояние», с другой эффективностью. Прагматическая ценность информации определяется как функция разности этих количеств . Кибернетика толкует информацию как средство управления системами живой и неживой природы. Поскольку оперативные свойства информации выражаются в процессуальных формах, здесь речь идет о процессах приема, хранения, обработки и передачи информации. С другой стороны, саму кибернетику можно рассматривать как прикладную информатику в смысле информационной технологии создания и использования автоматических или автоматизированных систем управления разной степени сложности. Конечная цель, её идеал в таком случае представляется в форме «искусственного интеллекта». |
Скачать 1.76 Mb.