Преобразование информации в данные. Введение /1/

В данном курсе даются основные понятия информации, её роль в развитии цифровой экономики: процессы преобразования информации и её свойства; представление о информационных технологий; преобразовании данных для СУБД и шифрование в целях информационной защиты.

Как только на Земле появились люди, они стали собирать, осмысливать, обрабатывать, хранить и передавать разнообразную информацию. Человечество (социум) постоянно имеет дело с информацией.

Рассмотрим эволюцию системы представления информации.

К первым информационным сообщениям обычно относят наскальные рисунки. С появлением устной речи (около 100 тысяч лет назад) человечество стало накапливать информацию индивидуально, в памяти отдельных людей.

Возникновение письменности 5–6 тысячелетий назад позволило человечеству формировать коллективную память. В это время зарождаются основные информационные процессы: сбор, передача, переработка, хранение и доведение информации до пользователей. Их использование стало возможным благодаря появлению различных видов материальных носителей. Информация фиксировалась на каменных плитах, шкурах животных, глиняных табличках, пергаменте, папирусе, бересте, деревянных дощечках, ткани, а затем – на бумаге, фотографических материалах и др.

Умение воспринимать и передавать информацию в форме знаков и сигналов, передавать её с помощью звуков – основное свойство обмена информацией между живыми существами, особенно людьми.

Строгого научного определения понятия “информация” нет. Считается, что существует более 300 толкований этого термина. В любом случае слово “Информация” происходит от латинского “informatio”, означающего разъяснение, осведомление, содержание сообщения, сведения с учётом их передачи в пространстве и времени.

С содержательной точки зрения "информация" - это сведения о ком-то или о чём-то, а с формальной точки зрения - набор знаков и сигналов.

В различных науках слово “информация” понимается по-разному.

Например, в экономике информация означает сведения, необходимые для управления объектом, организацией, государством и т.д. С их помощью руководители находят и принимают эффективные и экономически выгодные решения по организации производства товаров, продуктов и услуг.

В 1948 г. Клодом Шеннон сформулирован один из законов теории информации, в котором говорится, что информация в коммуникациях (при передаче данных) должна устранять неопределенность (энтропию - неупорядоченное (хаотическое) состояние). Согласно этому закону каждый сигнал имеет заранее известную вероятность появления. Чем меньше вероятность появления сигнала, тем больше информации он несёт для потребителя.

Понятие “информация” тесно связано с такими терминами, как “данные”, “сообщения”, “сведения” и “знания”. Рассмотрим их.

Данные - это формальные факты или идеи, которые можно хранить, обрабатывать и передавать на расстояние.

Данные также определяются, как числа, символы или буквы, которые используют при описании личностей, объектов, ситуаций, а также для их анализа, обсуждения или принятия соответствующих решений.

Другой формой представления информации является сообщение.

Сообщение - это текст, цифровые данные, изображения, звук, графика, таблицы и др.

Сообщения содержат информацию тогда, когда могут быть приняты и поняты любым живым существом или приёмником информации.

Сведения – практически синоним понятия “Сообщения”. Они чаще всего носят бытовой характер.

Можно считать, что сведения, сообщения и данные являются составляющими (компонентами) информации, особенно когда говорят, что они используются в вычислительной технике в виде электронных (машиночитаемых) данных. Важной составляющей информации являются знания.

Знания – это:

1. вид информации, отражающий опыт и восприятие человеком окружающего мира;

2. понимание определённой информации с целью лучшего её использования при решении конкретных задач;

3. факты и правила, сохраняющиеся в памяти людей и влияющие на их убеждения;

4. способность получать информацию и отношение к полученным данным и др.

Знание - способность человека получать необходимые ему данные, обдумывать (осмысливать) и преобразовывать их в информацию.

Информация не всегда превращается в знания. Она может быть динамична, когда речь идёт о распространении и функционировании знаний потому, что одни и те же данные могут представлять разную информацию.

Получив какие-либо данные, человек усваивает (воспринимает и понимает), а затем превращает их (информационно-когнитивный процесс) в новую (по крайней мере для себя) информацию. Так происходит воссоздание (обновление) знаний, получение новых личных и общественных знаний. Этот процесс изображён на Рис. 1.1.

Рис. 1.1. Соотношение понятий "информация", "данные", "знания".

О Наличном знании *Такой опыт включает в себя представление о том, что мир, в котором мы живем, - это мир объектов с более или менее определенными качествами. Среди этих объектов мы движемся, испытываем их сопротивление и можем на них воздействовать. Но "ни один из них не воспринимается нами как изолированный, поскольку изначально связан с предшествующим опытом. Это и есть запас наличного знания, которое до поры до времени воспринимается как нечто само собой разумеющееся, хотя в любой момент оно и может быть поставлено под сомнение.*

Информация характеризуется источниками её возникновения, потребителями, средой распространения и средствами её доставки. На рис. 1.2. укрупнённо отражена система “поставщик – потребитель информации”.

Рис. 1.2. Обобщенная схема взаимосвязи “поставщик – потребитель информации”.

Источники – это живые существа, документы на любых физических носителях информации. Среда распространения – это окружающее нас пространство и технические средства связи (коммуникаций). Средства, обеспечивающие доступность информации – это информационно-поисковые системы (ИПС) и их лингвистической обеспечение. Потребитель информации – это живое существо, техническое устройство, в т.ч. имеющее какой-либо физический носитель информации.

Информация обладает различными свойствами. Для их систематизации используют разные варианты её деления (классификации).

Классификация - деление объектов на классы, образуемые в соответствии с определёнными признаками.

Приведём наиболее известные и используемые классификации информации.

Информацию можно систематизировать по способу восприятия органами чувств, которых у человека пять. Их связь с видами информации представлена в Таблице 1.

Таблица 1. Связь способов восприятия информации с видами информации.

По разным оценкам от 75 до 90% информации человек получает с помощью органов зрения. Примерно 9–15% – с помощью органов слуха, остальную информацию – с помощью обоняния, вкуса и осязания.

Компьютерные технические устройства воспринимают информацию по форме её представления, как: текстовую, графическую, числовую (цифровую), звуковую, видео (статическую и динамическую), мультимедийную (комбинированную), а также: оптическую и электромагнитную.

По содержанию информацию делят на: экономическую, правовую, техническую, социальную, статистическую, организационную и т.д. Содержание информации обычно определяет её назначение.

Определённый интерес представляет “научная информация” (англ. “Scientific information”, SI) – это логически организованная информация, получаемая в процессе научных исследований. Она отражает явления и законы природы, общества и мышления. Специалисты отмечают, что все достижения в области информации прямо касаются науки. Разновидностью научной информации является научно-техническая информация. “Научно-техническая информация” (англ. “Science and technical information”, STI) возникает в результате научно-технического развития общества. Она зафиксирована в документах и необходима руководителям, научным, инженерным и техническим работникам, а также обучаемым в процессе их жизнедеятельности и включает статьи и тезисы, монографии, авторефераты и диссертации, рефераты и аннотации и т.п.

Какими же свойствами обладает информация? Если её рассматривать как некоторый физический объект, то информацию можно:

1. создавать (генерировать),

2. передавать (транслировать),

3. хранить и сохранять,

4. обрабатывать (перерабатывать).

Поскольку информация представляет интерес для различных категорий пользователей, то основным назначением информации является её использование. При этом выделяют такие её свойства, как: адресность, актуальность, возможность кодирования, высокая скорость сбора, обработки и передачи, достаточность, достоверность, многократность использования, правовая корректность, полнота, своевременность.

Существенными составляющими информации являются её потребительские свойства, то есть те из них, которые наиболее важны для её потребителей. Основные потребительскими свойства информации представлены на Рис. 1.3.

Рис. 1.3. Потребительские свойства информации.

Отметим, что однозначных классификаций нет. Вы, очевидно, заметили, что некоторые свойства информации одновременно входят в состав нескольких классификаций, например, полнота, достоверность и др.