Информация, данные, знания. Информационные системы

ЛЕКЦИЯ 1. ИНФОРМАЦИЯ, ДАННЫЕ, ЗНАНИЯ. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИЯ Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает «сведения, разъяснения, изложение». Информация - это настолько общее и глубокое понятие, что его нельзя объяснить одной фразой. В это слово вкладывается различ­ный смысл в технике, науке и в житейских ситуациях. В обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют, например сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т. п. «Информировать» в этом смысле означает «сообщить нечто, неизвестное раньше». Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информацион­ные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы. Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертеж, радиопереда­ча и т. п.) может содержать разное количество информации для разных людей в зависимости от их накопленных знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему. Так, сообщение, составленное на японском языке, не несет никакой новой информации человеку, не знающему этого языка, но может быть высокоинформативным для человека, владеющего японским. Никакой новой информации не содержит и сообщение, изложенное на знакомом языке, если его содержание непонятно или уже известно. Информация есть характеристика не сообщения, а соотношения между со­общением и его потребителем. Без наличия потребителя, хотя бы потенциального, говорить об информации бессмысленно. В случаях, когда говорят об автоматизированной работе с информацией посредством каких-либо технических устройств, обыч­но в первую очередь интересуются не содержанием сообщения, а тем, сколько символов это сообщение содержит. Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понима­ют некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодиро­ванных графических образов и звуков и т. п.), несущую смысловую нагрузку и пред­ставленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объем сообщения. Ключевое понятие здесь – смысловая нагрузка. Именно это отличает информацию от данных. ДАННЫЕ Данные - 1) сведения, факты, показатели, выраженные как в числовой, так и любой другой форме; 2) входной сигнал в любой форме, из которого потенциально получить информацию (так называемые «сырые данные» - raw data). Данные часто путают с информацией, говоря, например, «финансовые данные», имея в виду экономический отчет, который на самом деле несет сводную информацию. С целью смыслового разделения понятий "информация" и "данные" Ассоциация стандартов Франции (АФНОР) дает следующее определение: "Данные - факт, понятие или инструкции, представленные в условной форме, удобной для пересылки, интерпретации и обработки человеком или автоматизированными средствами". Согласно другого важного для понимания этого термина определения: "Данные - некоторый факт, то на чем основан вывод или любая интеллектуальная система". Компонентами данных являются цифры и символы естественного языка или их кодированное представление в виде строки двоичных битов. Двоичные данные. Информации здесь нет вообще Данные и информация на одном рисунке. Здесь показаны связи между пользователями твиттера. использовавшими хештег #bigdata. http://whyfiles.org/2013/mining-data/ Данные на рисунке – это каждый отдельный пользователь с его именем в твиттере и твитами с хештегом #bigdata. Информация – это связи между пользователями, которые можно увидеть на рисунке. Цвет – это тоже информация, он обозначает различные типы связей. Зеленый – «фолловеры», синий – ретвиты и упоминания одним пользователем другого. Любые выводы, которые вы сделаете по этой картинке, тоже будут информацией. ЕЩЕ НЕМНОГО ИНФОРМАЦИИ =) Чтобы стать информацией, данные должны правильно отражать объекты описания, в противном случае мы будем иметь дело с "дезинформацией " (ее англоязычные эквиваленты: false information, misleading information). Сама по себе "правильность отражения действительности" в соответствии с теорией познания всегда носит условный характер, поскольку связана с уровнем развития знаний на данном этапе развития общества или отдельных его социальных групп и индивидуумов. Так, состав и точность данных, которыми владеют или которые необходимы различным организациям и лицам об одном и том же объекте, будут существенно различаться в зависимости от образовательного, возрастного, социального статусов субъекта информирования а также целей их использования (например, для "повышения общей эрудиции" или для решения научных, технических, производственных, коммерческих и др. задач). В указанном плане данные, которые для одного субъекта будут представляться вполне точными, для другого - могут оказаться грубой "дезой". Чтобы стать информацией, данные должны представлять для субъекта информирования "определенный интерес" и "новизну". Последнее означает, что они должны быть для него связаны с необходимостью решения каких-либо практических или других задач и сокращать "степень неопределенности" об объекте "интереса". В указанном плане информация помимо того, что она адресно "прибавляет знания" об интересующем объекте, должна доставляться своевременно. К примеру, сообщение о том, что "Сегодня в городе проливной дождь, гололед (или другие напасти)", полученное нами после того, как мы успели выйти из дома и промокнуть или забуксовать на дороге - информацией не является, как не является информацией и сообщение о погоде, скажем, в Чили или деревне Гадюкино, если там не живут наши близкие родственники и мы не собираемся туда ехать. Для нас эти данные являются тем, что в информатике принято называть "информационным шумом". Однако для кого-то в зоне действия средств массовой информации (кто еще не вышел на улицу или живет в упомянутых местах) эти же сведения - информация. "Информационным шумом" являются также сообщения и данные, не представляющие для субъекта информирования предмета новизны (другими словами - этими данными он уже владеет). Примеры информационного шума: реклама, нерелевантные запросу результаты. Основные свойства информации: • Объективность – не зависит от чего-либо мнения • Достоверность – отражает истинное положение дел • Полнота – достаточна для понимания и принятия решения • Актуальность – важна и существенна для настоящего времени • Ценность (полезность, значимость) - обеспечивает решение поставленной задачи, нужна для того чтобы принимать правильные решения • Понятность (ясность)– выражена на языке, доступном получателю Кроме этого информация обладает еще следующими свойствами: 1) Атрибутивные свойства (атрибут – неотъемлемая часть чего-либо). Важнейшими среди них являются:- дискретность (информация состоит из отдельных частей, знаков) и непрерывность (возможность накапливать информацию) 2) Динамические свойства связаны с изменением информации во времени: • копирование – размножение информации • передача от источника к потребителю • перевод с одного языка на другой • перенос на другой носитель • старение (физическое – носителя, моральное – ценностное) 3) Практические свойства - информационный объем и плотность Представление информации осуществляется с помощью языков, как знаковых систем, которые строятся на основе определенного алфавита и имеют правила для выполнения операций над знаками. Язык – определенная знаковая система представления информации. Существуют: Естественные языки – разговорные языки в устной и письменной форме. В некоторых случаях разговорную речь могут заменить язык мимики и жестов, язык специальных знаков (например, дорожных); Формальные языки – специальные языки для различных областей человеческой деятельности, которые характеризуются жестко зафиксированным алфавитом, более строгими правилами грамматики и синтаксиса. Это язык музыки (ноты), язык математики (цифры, математические знаки), системы счисления, языки программирования и т.д. В основе любого языка лежит алфавит – набор символов/знаков. Полное число символов алфавита принято называть мощностью алфавита. Носители информации – среда или физическое тело для передачи, хранения и воспроизведения информации. (Это электрические, световые, тепловые, звуковые, радио сигналы, магнитные и лазерные диски, печатные издания, фотографии и тд.) Информационные процессы - это процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации (т.е. действия, выполняемые с информацией). Т.е. это процессы, в ходе которых изменяется содержание информации или форма её представления. Для обеспечения информационного процесса необходим источник информации, канал связи и потребитель информации. Источник передает (отправляет) информацию, а приемник её получает (воспринимает). Передаваемая информация добивается от источника до приемника с помощью сигнала (кода). Изменение сигнала позволяет получить информацию. ЗНАНИЯ Знания - совокупность сведений (данных или программ), отражающих знания человека -специалиста (эксперта) в определенной предметной области и предназначенных для хранения в базах знаний. Знания отражают множество возможных ситуаций, связанных с состоянием и конкретной реализацией объектов определенного типа, способы перехода от одного описания объекта к другому. Для знаний характерны внутренняя интерпретируемость, структурированность, связанность и активность. Условно можно записать, что "знания = факты + убеждения + правила". Различие информации и знания Информация Знания • всегда связана с какими-либо данными; • широко распространена, находится повсюду; • может зависеть от контекста, а может и не зависеть; • может генерироваться людьми, компьютерами, другими машинами; • легко воспринимается и легко передается; • как правило, статична; • может быть легко взаимосвязана с другой информацией; • обладает стоимостью, необходимой на создание и поддержку; • в принципе может использоваться кем угодно и когда угодно. • имеют отношения к данным и информации, но не всегда с ними связаны (не только обобщения, но и порождение новых сущностей, не следующих напрямую из исходной информации); • дефицитны, их непросто добывать; • всегда связаны с каким-то контекстом, существуют в его рамках; • генерируются только людьми; • трудны для восприятия; • динамичны; любые знания обладают своей скоростью передачи и восприятия; • для успешного восприятия требуют четких границ их понимания; • могут быть очень дороги, цена при этом не фиксирована; • обладают сроком и целью использования. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Информационная система - это система работы с информацией. 1) организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи (закон об информации); 2) совокупность взаимосвязанных аппаратно-программных средств для автоматизации накопления и обработки информации. Для создания ИС требуется формализация - перевод информации с естественного языка в более четкий, построенный по формальным правилам. Классификация ИС по характеру использования информации а) Информационно-поисковые системы - системы для накопления, обработки, поиска и выдачи интересующей пользователя информации (поисковые системы в Интернете) б) Информационно-аналитические системы - предназначены для автоматизации аналитической обработки данных; в) Системы принятия решений, осуществляющие накопление, обработку и переработку информации с использованием прикладного программного обеспечения: – управляющие информационные системы; – советующие экспертные информационные системы; г) Ситуационные центры - информационно-аналитические комплексы, «заточенные» под сбор и обработку информации о конкретных типах ситуаций. Например, ситуационный центр г.Москвы, ситуационные центры МЧС и т.д. В данном курсе рассматриваются информационно-поисковые, информационно-аналитические системы и системы принятия решений. ИС должна обеспечивать: получение, хранение, поиск, передачу, обработку, анализ, выдачу информации и построение новой информации. ПРИМЕРЫ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (для самостоятельного ознакомления) ИАС Федерального казначейства (Росказна) http://budget.roskazna.ru/about.html Как делает ситуационные центры компания КРОК http://habrahabr.ru/company/croc/blog/243699/ ИАС Мониторинга комплексного развития города Москвы (ИАС МКР) http://depr.mos.ru/systems-and-resource/systems-and-resources/. Сравнение ИАС для обработки открытых источников информации http://www.mlg.ru/company/pr/1067/. Система поддержки принятия решений ГАС «Управление» http://gasu.gov.ru/commoninformation. Система поддержки принятия решений «Прогноз» http://www.pcweek.ru/upload/iblock/b42/prognoz.pdf.