ФИЛОСОФСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАТИКИ

Предмет и структура информатики. Понятие информации

В ряду важнейших моментов развития человечества в XX в. следует выделить прежде всего такой феномен, как появление компьютеров и начало формирования информационных обществ. Применение компьютерной техники для создания, хранения, передачи и использования информации потребовало создания нового направления в науке, которое получило название информатики. Отметим, что 1980-е гг. стали периодом массовой компьютеризации в развитых странах. Здесь число компьютеров разных типов, в первую очередь персональных компьютеров, ежегодно поступающих в продажу, исчисляется десятками миллионов. Компьютеризация существенно влияет на процессы обучения, на постановку и решение научных задач, на исследования в области мышления и процессов познания. Информационные технологии стали мощным преобразователем экономической, социальной и других видов деятельности. Процесс компьютеризации и информатизации протекает неравномерно в разных странах и регионах, однако в целом он уже продвинулся настолько, что можно подвести некоторые итоги и сделать прогноз на будущее. Компьютеризация всех сфер человеческой деятельности выступает сегодня и как важнейшая задача общества, и как императив социального развития. Без решения этой задачи невозможны гуманистические преобразования, экономическое развитие общества, способное обеспечить достойную жизнь всем своим гражданам [5]. Именно с таких позиций следует рассматривать философские проблемы информатики.

Информатика — это область научно-технической деятельности, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения, представления информации; решением проблем создания, внедрения и использования информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни. Термин «информатика» возник в 1960-х гг. во Франции для названия области автоматизированной обработки информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин «informatique» образован путем слияния слов information (информация) и automatique (автоматика) и означает «информационная автоматика», или «автоматизированная переработка информации». В англоязычных странах этому термину соответствует понятие «computer science» — наука о компьютерной технике.

Компьютерные наука и техника объединили ранее обособленные области информатики в комплексную научно-техническую дисциплину, в структуре которой можно выделить области научных исследований, инженерных разработок, производства электронно-вычислительной и информационной техники, информационного обеспечения и вычислительных услуг. В конце 1960-х гг. понятие «информатика» связывалось уже не только с автоматизированной обработкой информации, но и с научной теорией информатики. Понятие информации является базовым, системообразующим понятием в теории информатики. Научное, философское осмысление этого понятия — одна из важнейших задач современного знания. Информация сегодня выступает в качестве основного объекта изучения многих наук. При этом современный уровень развития научного знания еще не позволяет дать точного и законченного определения этого понятия, его предметное поле расширяется и углубляется с развитием нашего представления о мире [1].

На уровне обыденного сознания информация чаще всего толкуется как сведения, сообщения, передаваемые от человека к человеку и осведомляющие о каких-то явлениях, событиях или процессах. Подобное истолкование не исчерпывает всего содержания данного понятия. Так, существует информация об окружающей действительности, которую человек получает через свои органы чувств, — температура окружающей среды, время суток, рельеф местности и т.п. Такая информация может быть получена непосредственно из внешнего мира, без участия другого человека. Н. Винер в своей работе «Кибернетика и общество» определяет информацию как «обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспосабливания к нему наших чувств» [2. С. 31]. В данном случае информация определяется через категорию «содержание внешнего мира» и напрямую увязана с человеком, его мышлением и процессом приспособления человека к явлениям и событиям внешнего мира. Иными словами, по Винеру, информация вне человеческого сознания не существует. Такой подход к понятию информации может быть охарактеризован как антропологический.

Антропологический принцип истолкования понятия «информация» до последнего времени удовлетворительно работал в самых разнообразных областях человеческого знания. Однако в связи с широким внедрением компьютерной техники все чаще дают о себе знать его недостатки. Во-первых, подход к информации как к сведениям не позволяет адекватно интерпретировать информационные процессы в таких объектах, как компьютерные программы, компьютерные сети, системы искусственного интеллекта, где процессы получения и преобразования информации могут проходить без этапа осмысления их человеком. Во-вторых, в рамках антропологического подхода невозможно найти адекватного объяснения генетической информации живой природы. В связи с этим возникает потребность расширения предметного поля понятия информации, в которое наряду с обменом сведениями между человеком и человеком следует включить подобный обмен между человеком и автоматом, автоматом и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире, передачу признаков от клетки к клетке.

Научная теория информации начинается с работ К. Шеннона, опубликованных в конце 1940-х гг. Под информацией он понимал не любые сообщения, а лишь те, которые уменьшают неопределенность у получателя этого сообщения. Причем неопределенность существует тогда, когда происходит выбор одной возможности из нескольких как отражение одного объекта в другом, используемого для формирования управляющих воздействий на объект. Шеннон понимал информацию как отражение одного объекта в другом, используемое для формирования управляющих воздействий на объект. Это отражение (информационная модель) объекта имеет собственную внутреннюю структуру, что определяет смысл информации: соответствие отражения определенному управляемому или исследуемому объекту. Целевая функция информации характеризуется ее способностью влиять на процессы управления. В теории

Шеннона обосновывался кибернетический подход к информации: на первый план выдвигалась идея кода и канала передачи информации, а количество информации, характеризующее данное сообщение, определялось множеством всех возможных сообщений и их вероятностей независимо от смыслового содержания. В настоящее время развитие кибернетического представления об информации происходит в трех основных направлениях: анализ информационной структуры реальных систем (технических, физических, биологических, социальных и т.д.); разработка принципов информационного отражения; разработка принципов создания технических и программных средств информатики.

Проблемы теории информации обсуждались и в нашей стране. В начале 1960-х гг. Ю.А. Шрейдер в связи с решением задач оптимизации управления предложил методы определения того, как богатство состава и структурность информации, накопленной в объекте, влияют на ее прием и эффективность обработки для использования. Так появилась семантическая теория информации Шрейдера, которую отличали от теории информации Шеннона исходные положения. В теории Шрейдера акцент делается на свойствах приемника, воспринимающего и накапливающего информацию, а также на оценке ее семантического (смыслового) значения. При этом вопрос о канале передачи информации уходит на второй план. Основная идея семантической теории информации заключается в том, что смысловую информацию, воспринимаемую данной системой, можно оценивать по степени изменения содержащейся в системе собственной семантической информации за счет накопления внешней информации [6].

Чтобы воспринимать какую-либо информацию от внешних источников, система-приемник должна обладать неким минимальным запасом знаний, который Шрейдер обозначил термином «тезаурус» (определенная начальная, пороговая внутренняя информация). Если эта пороговая информация позволяет, система способна расширять свой тезаурус, извлекая извне все более обширную информацию вплоть до максимально для нее доступной, когда ее внутренняя информация обогащается до оптимального, насыщенного уровня. Описанную схему можно пояснить на примере восприятия информации человеком. Если, например, источник внешней информации — настоящее учебное пособие по философии науки, то школьник младших классов не извлечет из него практически никакой полезной информации (его начальный тезаурус для этого недостаточен), старшеклассник уже извлечет некоторую информацию, а студент или аспирант, изучающий этот курс, — максимальную.

В современных исследованиях принято различать внутреннюю (структурную) информацию — как характеристику организованности любой системы и внешнюю информацию — как средство организации системы [4. С. 31, 32]. Структурная информация присуща всем объектам живой и неживой природы естественного и искусственного происхождения и возникает как результат отбора, фиксации и закрепления в системе в форме определенных структурных изменений ее положительного опыта взаимодействия с внешней средой. Внешняя информация — это информация как средство организации любой системы; то, что определяют как относительную, оперативную информацию, тесно связанную с отражением. Если в одном объекте происходят изменения, отражающие воздействия другого объекта, то первый объект становится носителем информации о втором объекте. Нетрудно заметить, что кибернетический подход Шеннона отражает внешний аспект информации, в то время как семантическая теория Шрейдера описывает внутреннюю информацию.

Многоликость и многомерность понятия «информация» позволяет характеризовать его как общенаучную категорию, как универсальную субстанцию. «Информация — это генерализационно-фун- даментальная субстанция единого кодово-сотового пространства Вселенной, включающего воздух, воду, землю и другие светоносные лучи, поля, их следы и весь спектр космических излучений, материализованных и дематериализованных сред, и выражающаяся через массу, скорость, энергию и другие формы, проявляющиеся в процессе материализации и дематериализации» [4. С. 33].

К основным свойствам информации обычно относят: идеальность, преемственность, неисчерпаемость, массовость, трансформируемость, универсальность, возможность сжатия и транспортировки с высокой скоростью, качество (адекватность и достоверность), полноту, доступность, актуальность и т.п.

Таким образом, информация — это сложное, многогранное всеобъемлющее явление; его отдельные стороны, грани выступают предметом исследования многих наук, которые, существуя самостоятельно, развиваются в неразрывном единстве, дополняя и обогащая друг друга. Наиболее тесно информатика связана с кибернетикой (от греч. kiber — над, nautis — старший моряк, кормчий, управляющий рулем, отсюда kybemetike — искусство управления) — наукой о закономерностях управления сложными динамическими системами. В качестве таких систем рассматриваются и живые организмы, и социальные общности, и технические системы. Впервые термин «кибернетика» употребил французский физик и математик А.М. Ампер в своей классификации наук применительно к науке управления обществом. В 1948 г. Н. Винер распространил это понятие на всю совокупность теоретических представлений об управлении. При этом решающую роль сыграла определенная аналогия между закономерностями управления любыми высокоорганизованными системами — техническими, биологическими, социальными. После опубликования книги Винера «Кибернетика и общество», где большая роль в оптимизации процессов управления отводилась автоматизированным системам, кибернетическими долгое время называли не только представления об управлении, но и все проблемы компьютеризации общества.

В нашей стране большой вклад в становление и развитие кибернетики в 1950—1960-е гг. внесли академики А.И. Берг и В.М. Глушков, доказывавшие, что компьютеризация и развитие коммуникационных сетей, охватывающих всю страну, необходимы для развития народного хозяйства и укрепления обороноспособности страны [3]. В МГУ им. М.В. Ломоносова при активном участии академиков И.Г. Петровского и А.Н. Колмогорова был создан факультет кибернетики и вычислительной техники. Впоследствии аналогичные факультеты и отделения были открыты в ведущих технических вузах страны. В марте 1983 г. Годичное общее собрание Академии наук СССР приняло решение о создании в рамках Академии Отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации.

В основе кибернетики лежат общие теории систем и информации. В связи с развитием вычислительной техники, робототехники и техники системы управления происходит интенсивное накопление материала, необходимого для развития этих теорий и создания единого и строгого теоретического основания кибернетики. «Задача кибернетики — выработать язык и технические приемы, позволяющие на деле добиться решения проблем управления и связи вообще, а также найти надлежащий набор идей и технических приемов, для того чтобы подвести их специфические проявления под определенные понятия», — писал основатель кибернетики Винер [2. С. 30]. Информатика и кибернетика оперируют сходным понятием об информации. В кибернетике система — это комплекс взаимосвязанных элементов, а информация — отражение одной системы в другой. Такое отражение всегда основано на определенных физических элементах и явлениях. Однако информация как таковая не является физической системой. Это делает принципы информационного отражения универсальными и позволяет реализовать информационные системы на быстродействующих миниатюрных элементах независимо от пространственно-временных масштабов, массы и энергетической мощности отражаемой (моделируемой) системы. Благодаря указанным особенностям информационного моделирования оно может проводиться при минимальных затратах энергии и вещества с опережением моделируемых процессов и позволяет вырабатывать управляющие воздействия на объект в режиме реального времени.

Кибернетические системы действуют по трехэтапному принципу: прямая связь (от управляющей подсистемы к управляемой подсистеме), обратная связь, коррекция прямой связи. Совершенствование механизмов обратной связи, ее силы, быстроты действия, надежности — основное средство оптимизации управления. Практические средства кибернетики — компьютерная техника, техника передачи информации, датчики и преобразователи первичной информации, исполнительные механизмы и роботы — сближают кибернетику с информатикой. Очевидно, что компьютерная техника способна решать самые разнообразные проблемы и задачи, связанные со сбором, обработкой и использованием любой информации. В этом смысле данную технику можно называть информационной, а применяемые технические средства — техническими средствами информатики.

Таким образом, информатика — это наука о преобразовании информации, которая базируется на компьютерной технике, о проблемах обработки различных видов информации с помощью высокоэффективных компьютеров, позволяющая предоставлять человеку широкий спектр информационных ресурсов.

Основными предметами исследования в информатике являются: 0 информация как объект особого рода, ее особенности и свойства; мотивация, основания и цели производства, преобразования и потребления информации; классификация информации и информационных объектов; проблемы оценки качества информации; роль информации в принятии решений;

• 0 информационные процессы как процессы сбора, производства, распространения, преобразования, поиска, получения, передачи и потребления информации;
• 0 информационные системы, в том числе автоматизированные информационные системы, компьютерные сети, другие информационно-коммуникационные технологии на основе использования средств компьютерной техники, связи и телекоммуникаций.

Задачами информатики являются:

• 0 определение общих закономерностей, в соответствии с которыми происходят процессы создания, преобразования, передачи и использования информации в различных сферах деятельности человека;
• 0 разработка более эффективных методов и средств осуществления информационных процессов, определение способов оптимальной информационной коммуникации на базе активного использования современных технических средств [4].

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

• 1. Бриллюэн Л. Наука и теория информации. М., 1959.
• 2. Винер Н. Кибернетика и общество. М., 1958.
• 3. Глушков В.М. Основы безбумажной информатики. М., 1987.
• 4. Основы правовой информатики ; под ред. М.М. Рассолова. М., 2004.
• 5. РакитовА.И. Философия компьютерной революции // Науковедческие исследования: сб. науч. тр.; отв. ред. А.И. Ракитов; М.: ИНИОН, 2006.
• 6. Шрейдер ЮЛ. Об одной модели семантической теории информации // Проблемы кибернетики. М., 1965. Вып. 13.