Информация (от лат. informatio — осведомление, разъяснение, изложение) — в широком смысле абстрактное понятие, имеющее множество значений, в зависимости от контекста. В узком смысле этого слова — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления. В настоящее время не существует единого определения термина информация. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков. Информация — совокупность данных, зафиксированных на материальном носителе, сохранённых и распространённых во времени и пространстве.
В то же время никак нельзя называть произведения искусства информацией. Эстетическое, культурологическое понимание термина информация в корне отличается от понимания информации в кибернетике, физике, биологии и т. д.
Органами чувств (приемниками информации) мы принимаем информацию об окружающем мире, в том числе и информацию о произведениях искусства. Но произведения искусства в связи с этим не становятся чистой информацией. Это мы при помощи органов чувств видя произведения искусства воспринимаем информацию о произведениях искусства.
Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:
· графическая или изобразительная — первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;
· звуковая (акустическая) — мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретением звукозаписывающих устройств в 1877 г. (см., например, историю звукозаписи на сайте — http://radiomuseum.ur.ru/index9.html); ее разновидностью является музыкальная информация — для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;
· текстовая — способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;
· числовая — количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;
· видеоинформация — способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.
Существуют также виды информации, для которых до сих пор не изобретено способов их кодирования и хранения — это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.
Свойства информации:
как и всякий объект, информация обладает свойствами. Характерной отличительной особенностью информации от других объектов природы и общества, является дуализм: на свойства информации влияют как свойства исхоных данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию.
С точки зрения информатики, наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и пр.
1. Объективность информации. Объективный — существующий вне и независимо от человеческого сознания. Информация — это отражение внешнего объективного мира. Информация объективна, если она не зависит от методов ее фиксации, чьего-либо мнения, суждения.
Пример. Сообщение «На улице тепло» несет субъективную информацию, а сообщение «На улице 22°С» — объективную, но с точностью, зависящей от погрешности средства измерения.
Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Отражаясь в сознании человека, информация может искажаться (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знаний конкретного субъекта, и, таким образом, перестать быть объективной.
2. Достоверность информации. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация помогает принять нам правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим причинам:
· преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства;
· искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации.
3. Полнота информации. Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.
4. Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
5. Актуальность информации — важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна.
6. Полезность (ценность) информации. Полезность может быть оценена применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем задачам, которые можно решить с ее помощью.
Самая ценная информация — полезная. При этом следует учитывать, что и необъективная, недостоверная информация (например, художественная литература), имеет большую значимость для человека. В художественной литературе полезная информация представлена неявным образом. Социальная (общественная) информация обладает еще и дополнительными свойствами:
· имеет семантический (смысловой) характер, то есть понятный, так как именно в понятиях обобщаются наиболее существенные признаки предметов, процессов и явлений окружающего мира.
· имеет языковую природу (кроме некоторых видов эстетической информации, например изобразительного искусства). Одно и то же содержание может быть выражено на разных естественных (разговорных) языках, записано в виде математических формул и т. д.
С течением времени количество информации растет, информация накапливается, происходит ее систематизация, оценка и обобщение. Это свойство назвали ростом и кумулированием информации. (Кумуляция — от лат. cumulatio — увеличение, скопление).
Старение информации заключается в уменьшении ее ценности с течением времени. Старит информацию не само время, а появление новой информации, которая уточняет, дополняет или отвергает полностью или частично более раннюю. Научно-техническая информация стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства) — медленнее.
Логичность, компактность, удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации.
Восприятие информации - процесс преобразования сведений, поступающих в техническую систему или живой организм из внешнего мира, в форму, пригодную для дальнейшего использования. Благодаря восприятию информации обеспечивается связь живого организма или искусственной системы (технического устройства, робота) с внешней средой, формируется и поддерживается внутренняя модель окружающего мира, создаются условия для любого вида обучения.
Для развитых систем восприятия можно выде лить несколько этапов переработки поступающей информации: предварительная обработка для приведения входных данных к стандартному для данной системы виду, выделение в поступающей информации семантически и прагматически значимых информационных единиц, распознавание объектов и ситуаций, коррекция внутренней модели мира.
В зависимости от анализаторов организуется восприятие зрительной, акустической, тактильной и других видов информации. Кроме того, различают статическое и динамическое восприятие. В последнем случае особо выделяют системы восприятия, функционирующие в том же темпе, в каком происходят изменения в окружающей среде (системы восприятия, работающие в реальном масштабе времени).
Одна из важных проблем для роботов и интеллектуальных систем - это проблема интеграции информации, поступающей из различных источников и от анализаторов разного типа в пределах одной ситуации.
Попробуйте представить мысленно некоторую сцену, которую вы хорошо помните (например, берег моря в месте, где вы отдыхали, или вечер на даче), и сразу же обнаружится, что в воспоминании слиты зрительные образы, звуки, запахи. Человеческая память концентрирует вместе, соединяет в единый образ (его часто называют гештальтом) информацию, пришедшую по различным каналам. Это позволяет вспоминать о целостной ситуации по некоторой ее значимой части, а также строить цепочки ассоциативно связанных ситуаций. Для интеллектуальных систем проблема интеграции различной по типу информации в единый гештальт - пока еще трудно решаемая задача.
Рассмотрим процесс восприятия наиболее важного вида информации - зрительной. В технических системах, как правило, анализируются двумерные распределения интенсивности излучения, зафиксированные в определенный момент времени (статические изображения) или изменяющиеся во времени (динамические изображения). В результате такого анализа получают сведения о каком-то объекте в данной ситуации, о его размерах и форме, о скоростях и направлении движения, о цветовой окраске и т. п.
Можно выделить несколько уровней зрительного восприятия.
1. Получение изображения, поступающего от рецепторов. В технических системах этот вид восприятия реализуется, когда к ЭВМ или иному вычислительному устройству подключают специальные устройства цифрового ввода изображения, в которых яркость каждой точки изображения кодируется одним или несколькими двоичными числами.
2. Построение образной модели. На этом уровне с помощью специально разработанных алгоритмов происходит обнаружение объектов в описании сцены и разбиение изображений на значимые сегменты. Этот уровень восприятия очень важен, так как от эффективности алгоритмов анализа сцен зависит скорость работы системы восприятия. А имеющиеся сейчас в распоряжении специалистов алгоритмы еще весьма далеки от совершенства. По
быстродействию и надежности распознавания они все еще существенно уступают тем системам, которые имеются в распоряжении животных и человека.
3. Построение образно-семантической модели. На этом уровне заСЧЕТинформации, имеющейся во внутренней модели внешнего мира, и за счет знаний, хранящихся в ней, опознаются выделенные на предшествующем уровне объекты и между ними устанавливаются пространственные, временные и другие виды отношений. В технических системах на этом уровне восприятия используются методы распознавания образов и другие методы, направленные на решение задачи идентификации (опознания объектов). Полученные знания о текущей ситуации робот или система искусственного интеллекта может использовать в дальнейшей работе.
Из описанных уровней следует, что система машинного зрения сама должна быть интеллектуальной системой. Она в корне отличается от систем технического зрения, предназначенных для узкоспециализированного применения (к ним относится, например, радиолокатор, осуществляющий поиск цели, обработку поступающих сигналов, принятие решений о наличии цели и посылающий соответствующий сигнал управления). Современные системы машинного зрения включают в себя развитую систему анализаторов, многофункциональный блок восприятия, который постоянно пополняет свою базу знаний о внешнем мире, а также логический блок, осуществляющий построение и коррекцию внутренней модели внешнего мира.
При необходимости анализа трехмерных сцен возникает немало дополнительных проблем. В таких сценах большую роль играют тени, и освещенность объекта может быть различной в разных его частях. Объекты могут частично загораживать друг друга, размеры их меняются при движении в глубину сцены. Все это делает задачу анализа трехмерных сцен особенно трудной. Но именно в решении этой задачи восприятия специалисты видят ключ к решению многих проблем, связанных с деятельностью интеллектуальных систем ближайшего будущего.
Существенными составляющими информации являются ее потребительские свойства, то есть те их них, которые наиболее важны для ее потребителей. Основные потребительские свойства информации:
-оперативность;
-ценность;
-читабельность;
-достоверность;
-полнота;
-стоимость;
-точность;
-надежность;
-старение.
Адекватность информации — это уровень соответствия образа, создаваемого с помощью информации, реальному объекту, процессу, явлению. От степени адекватности информации зависит правильность принятия решения.
Адекватность информации может выражаться в трех формах: синтаксической, семантической и прагматической.
Синтаксическая адекватность отображает формально-структурные характеристики информации, не затрагивая ее смыслового содержания. На синтаксическом уровне учитываются тип носителя и способ представления информации, скорость ее передачи и обработки, размеры кодов представления информации, надежность и Точность преобразования этих кодов и т. д. Информацию, рассматриваемую с таких позиций, обычно называют данными.
Семантическая адекватность определяет степень соответствия образа объекта самому объекту. Здесь учитывается смысловое содержание информации. На этом уровне анализируются сведения, отражаемые информацией, рассматриваются смысловые связи. Таким образом, семантическая адекватность проявляется при наличии единства информации и пользователя. Эта форма служит для формирования понятий и представлений, выявления смысла, содержания информации и ее обобщения.
Прагматическая адекватность отражает соответствие информации цели управления, реализуемой на ее основе. Прагматические свойства информации проявляются при наличии единcтва информации, пользователя и цели управления. На этом уровне анализируются потребительские свойства информации, связанные с практическим использованием информации, с соответствием ее целевой функции деятельности системы.
