Информацию можно определить как сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний. Информация регистрируется с помощью сообщений. Сообщение – это форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п.

Изучением процессов преобразования и создания новой информации занимается информатика. Информатику можно определить как область человеческой деятельности, связанную с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.

Наряду с информацией в информатике часто употребляется понятие «данные». Данные могут рассматриваться как признаки некоторых физических объектов, которые по каким-то причинам не взаимодействуют с другими физическими объектами, а лишь хранятся. Однако как только эти данные начинают использоваться – взаимодействовать с другими физическими объектами, возникают определенные изменения свойств объектов и данные превращаются в информацию. Таким образом, информацию можно определить и как продукт взаимодействия данных и адекватных им методов регистрации.

Для потребителя информации очень важной характеристикой является ее адекватность. Адекватность информации – это определенный уровень соответствия образа, создаваемого с помощью полученной информации, реальному объекту, процессу, явлению и т.п. От степени адекватности информации реальному состоянию объекта или процесса зависит правильность принятия решений человеком.

Формы адекватности информации

Адекватность информации может выражаться в трех формах: семантической, синтаксической, прагматической.

Синтаксическая адекватность отображает формально-структурные характеристики информации и не затрагивает ее смыслового содержания. На синтаксическом уровне учитываются тип носителя и способ представления информации, скорость передачи и обработки, размеры кодов представления информации и т.п. Информацию, рассматриваемую только с синтаксических позиций, называют данными, так как при этом не имеет значения смысловая сторона.

Семантическая (смысловая) адекватность определяет степень соответствия образа объекта и самого объекта. На этом уровне анализируются те сведения, которые отражает информация, рассматриваются смысловые связи. В информатике устанавливаются смысловые связи между кодами представления информации.

Прагматическая (потребительская) адекватность отражает отношение информации и ее потребителя, соответствие информации цели управления, которая на ее основе реализуется. Проявляются прагматические свойства информации только при наличии единства информации (объекта), пользователя и цели управления. Прагматический аспект рассмотрения связан с ценностью, полезностью использования информации при выработке потребителем решения для достижения своей цели.

Меры информации

Для измерения информации вводятся два параметра: количество информации I и объем данных V_Д. Эти параметры имеют разные выражения и интерпретацию в зависимости от рассматриваемой формы адекватности.

Синтаксическая мера . Объем данных в сообщении определяется количеством символов (разрядов) в этом сообщении. Количество информации на этом уровне невозможно определить без понятия неопределенности состояния системы (энтропии системы).

Пусть до получения информации потребитель имеет некоторые предварительные (априорные) сведения a о системе. Мерой его неосведомленности является функция Н(a), которая в то же время служит и мерой неопределенности состояния системы. После получения некоторого сообщения b получатель приобрел некоторую дополнительную информацию I_b(a), уменьшившую его априорную неосведомленность. В результате апостериорная (после получения сообщения b) неопределенность состояния системы стала Н_b(a). Тогда количество информации I_b(a) о системе, полученной в сообщении b, определится как I_b(a) = Н(a) – Н_b(a), то есть количество информации измеряется изменением (уменьшением) неопределенности состояния системы. Если Н_b(a) = 0, то первоначальное неполное знание заменится полным знанием. Таким образом, энтропия системы Н(a) может рассматриваться как мера недостающей информации и при N возможных состояний системы, согласно формуле Шеннона,

Н(a) = – ,

где Р_i – вероятность того, что система находится в i-м состоянии.

Коэффициент (степень) информативности (лаконичность) сообщения определяется отношением количества информации к объему данных: Y = I/V_Д , причем 0<Y<1.

Семантическая мера . Наибольшее признание получила тезаурусная мера, связывающая семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Тезаурус – это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации S и тезаурусом пользователя S_p изменяется количество семантической информации I_C, воспринимаемой пользователем и включаемой им в свой тезаурус. Очевидно, что I_C = 0 в двух случаях:

- при S_p » 0 пользователь не воспринимает, не понимает поступающую информацию;

- при S_p ® ¥ пользователь все знает, и поступающая информация ему не нужна.

I_C = max при согласовании S с S_p, когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее неизвестные сведения.

Следовательно, I_C, количество новых знаний, получаемых пользователем, является величиной относительной, зависящей от степени компетентности пользователя. По этой причине мерой I_C может служить коэффициент содержательности С: С = I_C /V_Д.

Прагматическая мера . Также является величиной относительной, поскольку зависит от особенностей использования этой информации в той или иной системе. Ценность информации целесообразно измерять в тех же единицах (или близких к ним), в которых измеряется целевая функция (описание цели использования информации).

Качество информации

Возможность и эффективность использования информации обусловливаются следующими основными потребительскими показателями качества.

1.Репрезентативность информации – связана с правильностью отбора и формирования информации в целях адекватного отражения свойств объекта. Важнейшее значение здесь имеет, во-первых, правильность концепции, на базе которой сформулировано исходное понятие. Во-вторых, обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемого явления.

2.Содержательность информации – отражает семантическую емкость С. Наряду с коэффициентом содержательности С можно использовать и коэффициент информативности Y.

3.Достаточность (полнота) информации – означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав (набор показателей). Следует помнить, что как недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация (учет несущественных деталей) снижает эффективность принимаемых пользователем решений. 

4.Доступность информации восприятию пользователя – обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Например, в компьютере исходная информация представляется в виде двоичных чисел, а результаты ее обработки преобразовываются к удобной для восприятия пользователем форме. Это достигается, в частности, и путем согласования семантической формы информации с тезаурусом пользователя.

5.Актуальность информации – определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования. Актуальность зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

6.Своевременность информации – означает ее поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного со временем решения поставленной задачи.

7.Точность информации – определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п. Например, для информации, отображаемой цифровым кодом, различают:

- формальную точность, измеряемую значением единицы младшего разряда числа;

- реальную точность, определяемую значением единицы последнего разряда числа, верность которого гарантируется;

- максимальную точность, которую можно получить в конкретных условиях работы системы;

- необходимую точность, определяемую функциональным назначением показателя.

8.Достоверность информации – определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. Измеряется достоверность информации доверительной вероятностью необходимой точности, то есть вероятностью того, что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности.

9.Устойчивость информации – отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. Устойчивость информации, как и репрезентативность, обусловливается выбранной методикой ее отбора и формирования.

Следует отметить, что первые четыре и последний показатель целиком определяются на методическом уровне разработки информационных систем. Остальные параметры обусловливаются в большей степени также на методическом уровне, однако на их величину существенно влияет и характер работы системы, в первую очередь ее надежность. При этом параметры актуальности и точности жестко связаны соответственно с параметрами своевременности и достоверности.

Информационные технологии