Понятие информации, её свойства и характеристики

Информация - это знания, сведения, данные, получаемые и накапливаемые в процессе развития науки и практической деятельности людей, которые могут быть использованы в общественном производстве и управлении как фактор увеличения объема производства и повышения его эффективности.

Понятие "информация" может быть истолковано как некоторая совокупность сведений (сообщений), определяющих меру наших знаний о тех или иных событиях, явлениях, фактах и их взаимосвязи. Такое определение подчеркивает огромное многообразие содержания информации, которая проявляется в самых разнообразных физических, экономических и социальных явлениях. Информация увеличивает знания и углубляет интеллект. В первоначальном смысле термин информация означал сведения вообще. С развитием общей теории систем этот термин хотя и сохранил свое первоначальное значение, однако конкретизировался и стал употребляться в более точном смысле - для обозначения сведений, знаний наблюдателя о системе и среде ее функционирования. В более общем случае, когда наблюдателю целесообразно рассматривать систему как совокупность подсистем или элементов, информацией о системе являются сведения об организации, структуре, параметрах системы в целом и отдельных подсистем (элементов) в рамках целого.

Информация о системе получается наблюдателем в результате активного эксперимента либо наблюдения системы, а в случае абстрактных систем - путем логического вывода.

Информацию об объекте можно рассматривать как отображение этого объекта в некоторой материальной системе, которое может существовать независимо от самого объекта и независимо от того, будет ли эта информация кем-либо и когда-либо использована. Однако если информация как некоторое отображение может существовать независимо от человека, то говорить о ценности информации, о ее потребительской стоимости можно только с учетом человека, который эту информацию потребляет, и того процесса, где она используется. Таким образом, качество информации определяется адекватностью даваемого ею отображения реальной действительности, а ее эффективность - возможностями ее использования в практической деятельности, в принятии решений.

Информация об объекте существует в виде данных о нем. Данные представляют собой набор конкретных значений количественных и качественных параметров, характеризующих объект.

Пока данные не организованы соответствующим образом и не используются для какой-либо цели, они не являются информацией. Данные становятся информацией, когда осознается их смысловое прагматическое значение. С точки зрения принятия решений, можно считать, что информацией являются данные, используемые в процессе принятия решений или в связи с осуществлением тех или иных действий, оказывающие влияние на поведение системы.

Однако введенное понятие ничего не дает для построения количественной теории информации, в основе которой должно лежать указание на способ ее измерения.

Введение количественной меры информации является весьма сложной задачей. Одна и та же информация может вызывать различные эмоции и представлять разную ценность для разных людей. Иногда краткое сообщение из одной - двух фраз несет неизмеримо больше информации для конкретного индивидуума, чем текст из многих страниц. Из двух книг равного объема мы можем извлечь совершенно различную информацию.

Любое сообщение, с которым мы имеем дело в теории информации, представляет собой совокупность сведений о некоторой системе. Очевидно, что если бы состояние системы было известно заранее, не было бы смысла передавать сообщение. Сообщение приобретает смысл только тогда, когда состояние системы заранее неизвестно, случайно.

Примером неопределенной ситуации является опыт с несколькими возможными исходами. Неопределенность ситуации заключается в том, что до проведения опыта мы не знаем в точности, какой из возможных исходов будет реализован. Информация, относящаяся к данному опыту, уменьшает его неопределенность. Количество информации при этом есть мера уменьшения неопределенности ситуации. Если все исходы равновероятны, то неопределенность ситуации зависит только от числа исходов, причем неопределенность тем больше, чем больше число исходов.

Как уже было сказано, информацию об объекте можно рассматривать как отображение этого объекта в некоторой материальной системе, которое может существовать независимо от самого объекта и независимо от того, будет ли эта информация кем-то и когда-то использована. Однако, если информация как некоторое отображение может существовать независимо от человека, то говорить о ценности информации, о ее потребительской стоимости можно только с учетом человека, который эту информацию потребляет, того процесса, где она используется.

Это вызвано тем, что различное понимание того или иного слова может сильно изменить смысл передаваемого сообщения. В процессе кодирования и передачи содержания сообщения какая-либо его часть может быть утеряна. Например, письменные замечания руководителя не могут в точности отразить то, что он чувствует и думает, сталкиваясь с некоторой ситуацией. Поэтому личная беседа руководителя с подчиненными может помочь разъяснить им тот или иной спорный вопрос. Но даже в этом случае интонация и выражение лица руководителя могут значительно изменить смысл рассматриваемых сообщений. Графическая иллюстрация расширяет возможности для уточнения сообщения, так как “лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать”.

Правильно зашифрованное и переданное сообщение может быть понято по-разному. Люди читают, видят и слышат, как правило, то, что они хотят читать, видеть и слышать. Восприятие человеком окружающей среды зависит от многих факторов, в частности от общей суммы накопленного им опыта. Работа администрации окажется неэффективной, если она не будет следить за тем, чтобы передаваемая ею информация воспринималась точно, и не будет стремиться, по возможности, минимизировать влияние субъективного подхода к восприятию сообщений среди подчиненных и других лиц. Правильное понимание сообщений облегчается в том случае, если имеются средства и время для осуществления проверки с помощью обратной связи.

Если информация используется в системах управления, то ее эффективность разумно оценивать по тому эффекту, который она оказывает на результат управления.

Одним из первых в отечественной науке исследовал ценностные свойства информации академик А.А.Харкевич. Исходным для него было представление об использовании информации в процессе достижения некоторой цели. “Информация ценна, поскольку она способствует достижению поставленной цели. Одна и та же информация может иметь различную ценность, если рассматривать ее с точки зрения использования для различных целей”.

Ценность информации может быть выражена через приращение вероятности достижения цели. Вероятность же, в свою очередь, понимается как отношение числа благоприятных исходов к общему их числу. Ценность информации неоднозначна - она может быть отрицательной в тех случаях, когда при ее использовании увеличивается неопределенность и уменьшается вероятность достижения цели. Такую информацию называют дезинформацией.

Харкевич АА. оговаривался, что предложенная им модель охватывает не все случаи получения и использования информации, что виды информации, вызывающие эмоции, к примеру эстетические, остались вне рассмотрения.

Следует отметить различие в уровне ценности одной и той же информации с точки зрения субъекта и объекта управления. Для субъекта она ценна постольку, поскольку на ее основе возможно побуждение объекта к действию или изменению мнения. Для объекта - постольку, поскольку на ее основе возможен выбор пути достижения цели с наименьшими ресурсными затратами или в соответствии с каким-либо другим критерием оптимальности.

Информация - есть особая форма существования материи. Подобно веществу и энергии, информацию можно собирать, обрабатывать, хранить, изменять форму ее представления. Однако у нее есть и некоторые особенности, заключающиеся прежде всего в том, что она может возникать и исчезать.

Информация относится к числу воспроизводимых ресурсов. Процесс ее воспроизводства складывается из этапов производства, распространения и использования. Производство (генерация) информации есть общественный процесс познания состояния и законов развития природы и общества.

На основе собранных и обработанных данных проводится их анализ, назначением которого является обобщение фактов и установление существенных связей между явлениями. В этом состоит функция фундаментальных научных дисциплин. Далее следуют прикладные исследования, которые конкретизируют информацию о действии фундаментальных законов в определенных сферах деятельности. Эти результаты используются при реализации конкретных систем управления, при проектировании и конструировании систем различного класса.

Распространение информации необходимо для ее многократного использования. Оно осуществляется различными способами (создание специальных информационных систем, обучение, обмен опытом, средства массовой информации, публикации и т. д.).

Использование информации происходит в сфере производства и управления. Его результатом являются либо принимаемые решения, либо производимые продукты и услуги.

Выработанная системой информация должна быть отражена на материальном носителе и должна храниться в течение определенного периода времени или “цикла жизни”. В связи с этим можно выделить следующие операции:

- Хранение. Информация появляется в результате наблюдения и регистрации некоторого явления. Прежде чем она может быть обработана или использована, она должна храниться в какой-либо памяти на материальном носителе.

- Преобразование информации. Хранящаяся информация может быть преобразована в некоторую, более удобную форму для хранения, передачи, обработки, восприятия.

- Передача. Информация непрерывно передается в пространстве от источника к запоминающему устройству, на обработку, пользователю для принятия решений и т. д.

- Сортировка, синтез, обработка. Обычно информация поступает в случайном порядке. Для уменьшения времени поиска требуемой информации, ее обработки требуется предварительная сортировка по заданным признакам. Нередко требуется объединить, агрегировать ряд отдельных информационных элементов для получения полного сообщения. Количественную информацию приходится обрабатывать в целях изменения ее формы или выявления значений, решая уравнения или применяя формульные выражения.

- Использование. После преобразования информации в удобную для использования форму она воспроизводится в виде, необходимом для принятия решений.

- Оценка. Значение информации зависит от потребности в ней, достоверности, надежности и своевременности. Массивы информации должны систематически пересматриваться с целью устранения устаревших бесполезных.данных.

- Уничтожение информации может осуществляться после ее многократного использования либо при отнесении ее к классу устаревшей. Уничтожение информации является концом цикла ее жизни.

Рассмотрим некоторые наиболее важные характерные особенности информации для человеко-машинных систем организационного управления.

Целевое назначение. Информация имеет определенную цель в момент передачи ее для использования, в противном случае это просто шумы. Одна и та же информация может иметь многоцелевое назначение. Создание новых концепций, установление проблем, решение проблем, принятие решений, планирование, оперативное управление, контроль, поиск - являются основными целями информации в человеко-машинных системах.

Способ и Формат. Основными способами выдачи информации в человеко-машинных системах является визуальный и звуковой. Формат также является общей характеристикой для человека и машины. Люди получают большую часть информации в виде документов определенной формы. Широкое распространение получили средства удаленного доступа к ЭВМ.

Под документом понимают семантическую информацию, зафиксированную на любом носителе (кроме памяти человека и ЭВМ) и на любом языке с целью использования в системе управления.

Носитель информации - это любая стабильная материальная среда, на которой фиксируется информация. Документ может подвергаться записи, преобразованию, передаче, хранению, сбору, поиску, чтению, использованию. В существующих системах управления в основном используют бумажные документы.

Избыточность. Понятие избыточности имеет важное значение при построении систем. В такой системе, где стоимость ошибки в результате неправильного преобразования команд или выхода из строя какого-либо элемента может иметь критическое значение, должно быть предусмотрено создание значительной избыточности информации.

Увеличение избыточности приводит к увеличению объема сообщения (без увеличения его информативности), а следовательно, к увеличению времени доставки и ее удорожанию. Повышение достоверности обнаружением и исправлением ошибок может быть достигнуто, если избыточность вводить в информацию путем передачи значений дополнительных признаков, связанных с теми, значения которых необходимо передать.

Быстродействие. Скорость передачи и приема информации, определяется временем, необходимым для понимания ситуации на объекте. Скорость работы устройства системы может измеряться количеством данных, обрабатываемых или передаваемых в единицу времени. В системах управления экономическими объектами передача информации может осуществляться с небольшой скоростью, ограниченной пропускной способностью человека. Высокая скорость передачи информации представляет интерес для систем, действующих в реальном времени.

Периодичность. Периодичность или частота передачи информации связана с необходимостью принятия решений. На уровнях оперативного управления поступление информации требуется с периодичностью, соответствующей происходящим реальным событиям. Периодичность передачи или поступления информации оказывает существенное влияние на ее ценность. Редкие сообщения могут потерять всякую ценность и не нести никакой информации. Слишком частое поступление информации может оказаться помехой, отвлекающей внимание и вызывающей перегрузку человека, воспринимающего эту информацию.

Детерминистический или вероятностный характер информации. Информация о прошлом является детерминистической. Информация же о будущем всегда содержит элемент неопределенности. Зачастую некоторая информация считается определенной в том смысле, что считает бесспорным существование некоторого значения той или иной величины (например, нормы расхода материалов и т. д.). Однако в этом случае также имеется неопределенность, просто вероятность изменения этой величины в будущем достаточно мала.

Затраты. Как вещество и энергия, информация характеризуется затратами на ее получение. Затраты на информацию определяются тем общественно полезным трудом, который затрачивается на сбор, хранение, обработку и поиск информации. Они обычно довольно существенны. Поэтому прежде чем пытаться получить какую-либо информацию, нужно сравнить ее ценность с затратами на получение.

Ценность информации. Под ценностью информации или ее потребительской стоимостью понимается тот материальный эффект, который дает использование данной информации. С этой точки зрения, можно считать, что ценность информации определяется характером объекта и истинностью сообщений. В значительной степени ценность информации зависит от способа и скорости ее передачи, периодичности, детерминистического и стохастического характера, достоверности, надежности, старения и прочих факторов.

Ценность информации для принятия решений определяется, в основном, ценностью самого решения, для принятия которого используется информация, определяемой ожидаемыми результатами его реализации и степенью влияния информации на принимаемое решение. Изменение ценности информации во времени может происходить скачком— когда существует критический срок принятия решений, для которых она предназначена, либо постепенно.

Зависимость между объемом сообщений и ценностью информации обычно имеет нелинейный характер - ценность возрастает медленнее, чем объем. Ценность информации может быть отрицательной для пользователя (случаи дезинформации, целенаправленной или случайной). При этом необходимо отметить, что конкретный ответ на вопрос о ценности информации в реальных условиях производства может быть слишком сложным и дорогостоящим.

Если система формирования сообщений и доставки информации будет идеальной с точки зрения достоверности и других факторов, ценность информации будет определяться только функцией ее старения, которая в разнотипных системах имеет различный вид.

Надежность и достоверность. Достоверность информации характеризует, в какой степени эта информация отражает то, что она должна отражать. Надежность характеризует, скорее, технические возможности средств передачи и обработки информации. Информация может быть надежно переданной и обработанной, но исходно недостоверной и наоборот.

Статичность и динамичность. Информация, которая не меняется во времени, называется статичной. Примером статичной информации являются постоянные данные типа таблиц физических констант, справочников, расписаний и пр. Информацией с динамическими характеристиками являются меняющиеся во времени данные, например оперативные данные о ходе производственного процесса.

Информация, необходимая для эффективного управления, должна удовлетворять ряду требований. Среди основных отметим следующие: информация должна быть целевой, необходимой и достаточной, надежной и достоверной, своевременной и должна быть представлена в виде, удобном для дальнейшего использования.

На эффективность передачи, усвоения и использования информации влияют различные факторы, в частности языковые, географические, исторические, социально-политические, гносеологические, ведомственные, экономические, терминологические, технические. Так, например, полнота и достоверность информации в общем случае обратно пропорциональна расстоянию между объектом и субъектом информационного взаимодействия и временному интервалу, разделяющему то или иное событие и сообщение о нем.

Анализ происходящих в мире социально-экономических процессов показывает, что информация стала основным предметом труда для значительной части трудящихся самых различных областей деятельности (ученые и специалисты, служащие, руководители, госаппарат, конструкторы и т. д.).

Кроме того, происходят существенные качественные перемены в характере работы людей, для которых основным предметом труда являются материальные объекты. Информация для них - основной источник роста производительности труда.

Указанные обстоятельства обусловливают повышенное внимание к вопросам разработки и использования информационного обеспечения в системах организационного управления.

4.3 Особенности использования информации о состоянии внешней среды и управляемого объекта в организационных системах управления с обратной связью

Система организационного управления может быть определена с точки зрения описания элементов и свойств управляющей подсистемы, входных и выходных данных. Однако системы являются динамичными, и изменения в них совершенно неизбежны. В динамической системе необходимо периодически или непрерывно пересматривать множество ее составляющих для внесения необходимых корректив в соответствии с измене­ниями окружающей среды или самого объекта.

Так, в системе промышленного предприятия необходимо постоянно следить за тем, является ли выпускаемая продукция приемлемой для потребителя. Элементами системы, которые позволяют поддерживать систему в состоянии равновесия, являются управляющее устройство и обратная связь. Управление на основе информации, строящейся по принципу обратной связи, представляет собой основную и важнейшую характерную особенность всех систем и имеет существенное значение для построения управленческой информационной системы. Управление и обратная связь сопутствуют друг другу.

Необходимость обратной информационной связи в системе управления обычно иллюстрируется на примере движения автомобиля. Это сложная система, состоящая из автомобиля, дороги с препятствиями и дорожных знаков. В нормальной ситуации водитель получает всю необходимую ему информацию об окружающей обстановке (дорожные знаки, реальная ситуация, правила уличного движения) и состоянии объекта управления - автомобиля (различные приборы и индикаторы), воспринимает ее с помощью органов чувств, перерабатывает ее и выдает соответствующие управляющие воздействия, которые им же реализуются соответствующими поворотами рулевого колеса, нажатием различных педалей, кнопок и т. д.

Однако такая идеальная ситуация бывает далеко не всегда. Управление движением может осуществляться в условиях неполной информации об окружающей среде и объекте управления. Например, такая ситуация может встретиться в условиях плохой видимости, при движении в густом тумане, в ночное время с подсевшими аккумуляторами, при неисправных индикаторах уровня бензина или масла. В таких ситуациях эффективность функционирования системы будет намного ниже, чем в условиях полной информации, так как скорость движения будет ограничена пределами видимости, а контроль уровня бензина необходимо обеспечивать методами, реализация которых требует остановки.

Рассмотрим более сложную ситуацию. Пусть водитель ослеплен и получает необходимую ему входную информацию от пассажира, сидящего рядом с ним на переднем сиденье. В этом случае эффективность функционирования - выходные данные системы могут быть неприемлемыми вследствие задержки времени в передаче информации и искажений, вызванных введением дополнительного передаточного звена в контур системы управления.

Аналогичные трудности возникли при разработке системы управления "Луноходом". Во-первых, управление "Луноходом" производилось дистанционно, причем эта дистанция превышала длину земного экватора примерно в 10 раз и, следовательно, время передачи сигналов было довольно большим.

Во-вторых, технические трудности не позволили применить для передачи изображений лунной поверхности "быстрое" телевидение, к которому мы привыкли (с частотой смены - 25 кадров в секунду). Было использовано медленное, так называемое малокадровое телевидение, когда один кадр передается довольно долго - 10-20 секунд. При такой частоте кадров картинка на экране телевизора напоминает сменяющие друг друга кадры диафильма. В малокадровых системах в качестве передающей трубки применяется видикон, который от других передающих трубок отличается способностью запоминать сигналы изображения. Передающая камера работает как фотоаппарат в режиме короткого экспонирования, а считывание изображения происходит сравнительно долго.

Естественно, невозможно применить такой принцип управления при движении гоночного автомобиля. Однако, если представить себе, что устройство, имеющее колеса, может передвигаться с меньшей скоростью, реализация такого принципа вполне возможна - ведь "Луноход" не гоночная машина. И триумфальное шествие "Лунохода" по лунной поверхности продемонстрировало это с достаточной убедительностью. "Луноход" спокойно, не торопясь, изучал местность. А раз так, то система малокадрового телевидения вполне приемлема и в то же время не загружает канал избыточной информацией.

Можно вообразить себе еще более неблагоприятную ситуацию, при которой необходимая водителю информация поступает от пассажира, сидящего на заднем сидении и обращенного лицом назад, который видит, где был автомобиль, а не куда он движется. Хотя трудно представить себе автомобиль, движение которого реализуется с помощью подобной системы управления. Такого рода ситуация зачастую встречается в системах управления производством, экономическими системами.

Сотрудники этих систем иногда не имеют четкого представления о лежащем впереди пути, в силу чего они должны полагаться на информацию о прошедших ситуациях, которая поступает к ним с задержкой во времени. Существующие системы учета и отчетности ориентированы на выдачу, как правило, информации о том, что происходило в прошлом, а не о том, что произойдет в будущем. Поэтому переоценка принципов построения информационных систем с ориентацией на оценку будущих состояний, на принятие решений, а не на анализ прошлого может обеспечить значительный прогресс развития народного хозяйства в целом и его подсистем.

Объект управления (например, предприятие) осуществляет свою деятельность в целях реализации поставленных перед ним задач по заданным критериям эффективности. Окружающая среда постоянно оказывает воздействие на объект управления, а объект для достижения намеченных целей также стремится оказать соответствующее воздействие на окружающую среду. В случае изменения окружающей обстановки объект неизбежно меняет формы своей деятельности.

Для правильного определения целей и эффективных методов деятельности объект в каждый момент времени должен иметь сведения, с одной стороны, об окружающей обстановке и ее изменениях (информация о внешних условиях), с другой стороны - сведения о своей организации и ее функционировании (информация о внутренних условиях). Для изучения, идентификации и анализа внешней и внутренней обстановки служит входная информация, а исходящая информация является средством воздействия на эту обстановку или приспособления к ней объекта управления.

Деятельность объекта управления, его реакция на изменение внешних и внутренних обстоятельств основываются на анализе и обработке информации об изменениях внешних и внутренних условий (рис. 4). Информация об окружающей обстановке может быть классифицирована следующим образом:

1. Существующее законодательство, правительственные мероприятия, приказы, распоряжения и инструкции вышестоящих органов управления. Эта информация имеетособоважное значение при разработке стратегических и тактических планов развития и функционирования объекта управления.

2. Демографические и социальные тенденции развития общества. Эта информация особенно существенна при планировании развития предприятий, выпускающих товары широкого потребления. Виды выпускаемых товаров и услуг в значительной степени зависят от общей численности, структуры, размещения и покупательной способности населения.

3. Экономические тенденции развития, к которым относятся индексы деловой активности, включая объемы инвестиций, уровень и тенденции роста валового национального дохода, уровень занятости, производительность труда по отраслям, цены на товары, котировки ценных бумаг и другие экономические показатели, которые могут оказаться существенными при принятии решений о планах работы конкретного объекта.

4. Уровень развития техники по отраслям и тенденции ее развития. Эта информация может оказать существенное влияние на планирование производства новых видов продукции, на технологические процессы.

5. Факторы производства. Эта информация характеризует источники, затраты, размещение, наличие, доступность и производительность основных элементов производства (трудовые ресурсы, производственные материалы, оборудование, сооружения и т. д.).

6. Маркетинговая информация о спросе на продукцию объекта, ее конкурентоспособности, качестве, надежности и других характеристиках выпускаемой продукции.

7. Маркетинговая информация о положении дел у поставщиков, потребителей и аналогичных предприятий. Сюда же относится информация о модернизации этих предприятий, внедрении новых научно-исследовательских и проектно-конструкторских разработок, а также о других факторах, которые могут оказать влияние на развитие и функционирование рассматриваемого объекта.

Полное, исчерпывающее удовлетворение потребностей в информации об окружающей обстановке, по-видимому, обеспечить невозможно. Тем не менее, эти потребности следует учитывать, несмотря на незначительные возможности отдельных систем по осуществлению контроля окружающей обстановки. Проблема поиска информации об окружающей среде осложняется также тем, что зачастую трудно на этапе поиска определить, относится ли она к решаемой задаче, будет использована или нет.

Можно выделить несколько способов поиска информации, рассмотрения и анализа окружающей среды. Во-первых, это нецелевое наблюдение. Сотрудники, изучающие окружающую среду, не ставят перед собой конкретных целей поиска, за исключением того, что они должны осуществлять поиск данных, которые могут оказаться полезными в настоящем или будущем. Такой поиск происходит путем чтения газет, книг, профессио­нальных журналов, проведения бесед и участия в конференциях, симпозиумах, совещаниях.

Вторым методом поиска информации об окружающей среде является целевое наблюдение. Сотрудники, изучающие окружающую обстановку, обращают внимание на определенную сферу деятельности без осуществления активного поиска. Однако, если появляется какой-либо сигнал, следует быстро оценить его и использовать полученную информацию.

Дата добавления: 2014-01-15