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».
Кибернетика междисциплинарна, поскольку ее основы заложены целым рядом самых различных наук.
Зарождение кибернетики ознаменовано выходом в свет в 1948 г. книги Н. Винера «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». Основополагающая идея кибернетики Винера – подобие процессов управления и связи в машинах, живых организмах и обществах. Эти процессы заключаются в приеме, хранении, переработке и передачи информации. Система, принимая информацию, использует ее для выбора оптимального способа поведения, которое может регулироваться лишь с помощью обратной связи. При этом, почти одновременно с Шенноном, Винер разрабатывал статистическую теорию количества информации. Отождествляя информацию с отрицательной энтропией, он характеризовал ее наряду с веществом и энергией как фундаментальное явление природы.
Кибернетика Винера быстро разнообразилась по формам. Общие принципы построения и функционирования управляющих систем, положение о решающей роли информации в таких системах нашли поддержку ученых из разных областей. Ключевой фигурой в расширении сферы исследования кибернетики был американский ученый Уоррен Мак-Каллок. Психиатр по образованию, он сочетал свои знания с нейрофизиологией, математикой и философией. В 1943 г. Мак-Каллок совместно с Уорреном Питсом разработал теорию деятельности головного мозга, ввел понятие формального нейрона. Ее результаты стали началом новой ветви науки – нейрокибернетики.
Ярким лидером кибернетического движения середины ХХ века был английский математик, логик и криптограф Алан Матисон Тьюринг. Еще в 1936 г., преодолевая трудности проблемы неразрешимости в математике, он создал свою формальную модель универсального алгоритма - так называемую «машину Тьюринга». Его работы стимулировали исследования в области ИИ.
Марвин Мински (1927 - ) в настоящее время является профессором информационных искусств и наук, профессором электроники и электротехники и профессором вычислительных наук. Нписал книгу «Персептроны» (с Сеймуром Папертом), ставшую фундаментальной работой для последующих разработок в области искусственных нейронных сетей.
Уильям Росс Эшби (1903—1972) — английский психиатр, специалист по кибернетике. Известна его книга «Введение в кибернетику». Ему принадлежит изобретение гомеостата (1948), введение понятия самоорганизации. Он сформулировал закон необходимого разнообразия, названный его именем.
Гре́гори Бе́йтсон (1904 —1980) — британо-американский антрополог, учёный, исследователь вопросов социализации, лингвистики, кибернетики, работы которого затрагивают широкий спектр дисциплин. Считается одним из самых оригинальных мыслителей нашего времени. Бейтсон не отличался любовью к современным академическим стандартам научного стиля, и его работы зачастую были оформлены в виде эссе, а не научных работ (вспомним нарратив, характерный для постмодернизма); в своих трудах он применяет множество метафор, а выбор источников, как правило, можно считать нестандартным — с точки зрения консервативной науки (например, он мог цитировать поэтов прошлого и игнорировать свежие научные исследования). Бейтсон ввел понятие «абдукция» и предложил критерии разума. В области кибернетики сосредоточился на соотношении кибернетики и теории систем с эпистемологией.
Энтони Стаффорд Бир (1926—2002) — британский кибернетик. Первым попытался применить идеи кибернетики к управлению в социальных системах. В 1971 году он был приглашён социалистическим правительством Чили для создания единой компьютеризированной системы управления экономикой в реальном времени Киберсин с помощью сети Кибернет (Cybernet). Также была начата разработка так называемого «Всенародного проекта», направленного на получение обратной связи от граждан на действия правительства с учетом закона о требуемом разнообразии. Правительство с помощью технологических достижений (например телевидение) «может сегодня обращаться ко всей массе народа, как если бы оно говорило с каждым гражданином отдельно», а средства общения народа с правительством ограничены. Для устранения этого противоречия предлагались новые средства коммуникации с правительством, а именно специальный прибор, любой обладатель которого мог устанавливать его показание перемещением стрелки по непрерывной шкале между полным удовлетворением и полной неудовлетворенностью
Дата: 2019-11-01, просмотров: 230.