Что такое информация
1. Информация - это форма отражения реальности в виде знаков или следа.
Реальность может быть настоящей (существующей в какое-то время), виртуальной, вымышленной. Примером вымышленной реальности являются художественные фильмы и художественные книги.
2. Информация - это значение, которое содержится в знаках или скрытое значение, которое содержится в следе.
Синонимом слова информация является слово сведения.
Поясним значение слова "отражение", описав свойства отражения. Отражение объекта может существовать отдельно и независимо от объекта. При этом отражение передает некоторые свойства или качества отражаемого объекта. Например, отражение в зеркале передает зрительный образ объекта, но не передает массу объекта.
Когда мы говорим, что знаки отражают, что либо, то понимаем под этим, что знаки это означают. Знаки бывают семантические и несемантические. Семантический знак имеет самостоятельное значение. А несемантический знак имеет значение только в совокупности с другими знаками и алгоритмами. Слово "форма" в определении имеет то же значение, что в словосочетании "форма представления информации". Слово "отражение" в определении имеет близкое значение со словом "отображение".
Если мы говорим об информации в виде знаков, то информация - это форма выражения значения, посредством которой эти знаки что-либо означают. Иными словами, информация - это форма выражения значения о чем-либо, или форма обозначения чего-либо. Если информация представлена в виде следа, то значение не содержится в следе непосредственно, а значение нужно извлекать путем обработки информации. След имеет скрытое значение.
Видами информации являются данные и знания. Знания представляют собой более высокий уровень организации информации, чем данные.
Соответственно, можно выделить 3 типа информации:
1. Семантическая информация - информация на основе семантических знаков.
2. Несемантическая информация - информация на основе несемантических знаков.
3. Информация в виде следа.
"Частными и специфическими формами отражения являются информация, ощущение и сознание." Википедия
Объект не является информацией о самом себе. Например, предмет может иметь температуру. В тетрадке может быть запись о температуре предмета. Сама температура предмета не является информацией о температуре. Запись в тетрадке является информацией о температуре.
Информация не является свойством, качеством или состоянием чего-то. Информация не является веществом, полем, энергией. Информация не является действием и не может быть определена через глагол или существительное, обозначающее действие.
Определим свойства информации:
- Информация имеет материальный носитель. Носитель информации содержит информацию. Или информация содержится в носителе.
- Информация может содержаться в качествах носителя, но сама не меняет материальные качества носителя такие как: масса носителя, объем носителя, стоимость носителя и т.д.
- Информация может быть скопирована с одного носителя на другой носитель. Тогда можно выделить носитель - источник информации, и носитель - приемник информации. При копировании информации количество информации на источнике не уменьшается.
- Информация может быть безвозвратно удалена с носителя информации.
- Информацию на носителе можно делить до некоторого предела. Далее мы обнаружим неделимые порции информации.
- Для двух порций информации можно ввести отношение равенства либо неравенства.
- Если на двух носителях находится одинаковая информация, то сумма количества информации на двух носителях равна количеству информации на одном носителе.
- Если на нескольких носителях находится информация, такая, что минимальные порции информации на каждом носителе не равны между собой, то сумма количества информации на этих носителях равна сумме количества информации на каждом носителе.
- Если две порции информации равны между собой, то при суммировании информации суммарное количество информации равно количеству информации в одной порции.
- Информация исчезает полностью и безвозвратно только после того, как удалена со всех носителей.
- Информация может быть товаром и иметь цену при покупке и продаже.
- Для информации можно определить операцию сжатия или упаковки и распаковки. После упаковки информация занимает меньший объем на носителе. После распаковки информация занимает больший объем на носителе. Видом распаковки информации можно считать логические выводы по алгоритму. Видом упаковки можно считать уменьшение разрешающей способности фотографии. При упаковке часть ненужной информации может теряться.
- Процесс упаковки и распаковки информации показывает, что информация может занимать больше или меньше ресурсов носителя. Для информации можно определить количество ресурсов носителя, занятое информацией. Единицей измерения количества ресурсов носителя, занятых информацией может быть бит.
- Для каждого носителя информации можно указать свойства носителя, которые содержат информацию. В книге информация содержится в цвете участков страницы. На магнитном диске информация содержится в уровне намагниченности участков диска.
- Для хранения информации и передачи информации между точками пространства используются разные носители информации. Для передачи информации в качестве носителя информации могут использоваться радиоволны, электрический ток, световой сигнал, звуковой сигнал.
- Информация может воздействовать на информационную систему. Если информационная система обладает интеллектом, целями, модулем взаимодействия с окружающей средой и внутренней средой, то информация, переданная системе, может стать источником активности системы при взаимодействии с окружающей средой, а так же при воздействии системы на саму себя.
- Обмен информацией между информационной системой и окружающей средой является видом взаимодействия между системой и окружающей средой.
- Информация может взаимодействовать только с информационной системой.
- Чтобы информация могла взаимодействовать с информационной системой, информационная система должна распознавать форму представления информации.
- Для получения новой информации можно
- На основе существующих объектов создавать информацию о них.
- Из существующей информации получать новую информацию путем вывода.
- Синтезировать информацию о несуществующих объектах для цели технического творчества или художественного творчества.
Можно сказать, что информация - это то, что обладает описанными свойствами.
По свойствам информацию можно поставить в один ряд с терминами: вещество, поле, энергия, температура. Эти термины не имеют общего названия, объединяющего их.
Шаблонные фразы, в которых может использоваться слово "информация"
Информация содержится на носителе A.
Субъект скопировал информацию с носителя A на носитель B.
Субъект удалил информацию с носителя A.
Информация на носителе A была потеряна.
Объект/субъект (при помощи других объектов/субъектов) создал информацию о себе в виде следа.
Субъект создал и записал информацию об объекте на носитель A.
Субъект/объект обработал информацию. При этом порция информации A была преобразована в порцию информации B. При обработке информации использовались алгоритмы С.
Информация A была передана информационным системам B, в результате чего информационные системы B выполнили действия C.
Информация может быть:
- создана
- записана на носитель
- удалена с носителя
- скопирована
- перенесена
- обработана
Действия с информацией может выполнить объект либо субъект.
Эти шаблоны можно использовать при создании ИИ для предметной области "Информация".
Знак
Знак – отличительное качество, которое придали объекту с целью передачи при помощи этого качества информации.
Пример 1. В книге знаком является форма и цвет букв.
Пример 2. Связи между нейронами и свойства нейронов являются знаками.
Пример 3. Знаком не являются археологические находки, которые не были созданы специально для передачи информации.
Пример 4. Знаком не являются улики преступления, если они оставлены случайно. Если преступник оставил улики преднамеренно, то они являются знаком.
Семантический знак - это знак, который что-то для нас означает.
Пример. В качестве семантических знаков проще всего использовать слова, которые означают предметы, действия, качества предметов, абстрактные понятия и т.д. Слова могут быть записаны на разных носителях: на бумаге, на оптических дисках, на магнитных дисках, в оперативной памяти, на стенах пещер, в радиосигнале и т.д. В качестве семантического знака можно использовать любой знак: расположение планет, вазоны с цветами на подоконнике, последовательность включения и выключения света в комнате, взаимное расположение квадратов на рисунке и т.д. Для обработки информации сложнее всего менять расположение планет, а проще всего менять расположение слов в оперативной памяти. Обрабатывать информацию в виде семантических знаков означает: на основе упорядоченного множества семантических знаков создать другое упорядоченное множество семантических знаков, при этом должны использоваться осмысленные правила, которые тоже могут быть выражены в виде упорядоченного множества семантических знаков. Суть операции по получению нового упорядоченного множества семантических знаков нужно уточнить, т.к. может использоваться несемантическая функциональность, т.е. операция может не описываться семантическими знаками. Несемантический знак
Несемантический знак - это знак, который содержит информацию, но не имеет значения в отдельности, а приобретает значение только в совокупности с другими знаками.
Семантический знак имеет определенное значение самостоятельно, а несемантический знак имеет значение только в совокупности с другими знаками.
Пример 1. Один пиксель в изображении является семантическим знаком, означающим цвет и яркость точки, от которой пришел свет на изображение. В то же время один пиксель изображения является несемантическим знаком, который в совокупности с остальными пикселями означает содержание изображения или содержит информацию об изображении.
Пример 2. Была найдена древняя книга на неизвестном языке, которую не удалось расшифровать. В то же время шифровальщикам удалось расшифровать множество лучших шифров, придуманных для шифровки секретных сообщений. Предполагают, что для написания книги использовали маску с тремя вырезанными отверстиями для букв. Маску накладывали на другой текст и выбирали случайные буквы. Эта книга содержит знаки, которые передают какую-то информацию, но эти знаки не имеют для нас конкретного значения. Это несемантические знаки. Если мозг является несемантической системой, то расшифровать его может оказаться очень сложно.
Пример 3. Возьмем формулу S = gt^2/2 Пусть t = 2 с. 2 - это семантический знак, который означает время движения мячика. Теперь возьмем часть формулы: t^2 = 2^2 = 4 В данном контексте 4 не является семантическим знаком, а является несемантическим знаком. В контексте физики 4 не имеет для нас конкретного смысла. Мы можем использовать 4 для дальнейших вычислений и получить S = 20 м. 20 - это семантический знак, который означает для нас расстояние пройденное мячиком. Мы использовали на входе формулы семантический знак. При промежуточных вычислениях мы получили несемантический знак. Используя промежуточный несемантический знак, мы получили на выходе семантический знак. Можно попытаться объяснить, что 4 - это время движения возведенное в квадрат, но для нас эта величина не имеет смысла. Граф. Между стрелками - одно понятие. величина -> время движения мячика -> имеет значение -> 2 величина -> расстояние, пройденное мячиком -> имеет значение -> 20 величина -> t^2 -> имеет значение -> 4 числа 2,4,20 являются значением некоторой величины. 2, 20 являются значением величины, которая имеет семантическое значение. Число 4 является значением величины, которая не имеет семантическое значение. При этом мы рассматриваем числа 2, 4, 20 как знаки, которые имеют свое значение внутри графов с другими знаками.
Аналогично происходит с несемантическими сетями. На входе используются семантические знаки, на выходе получаются семантические знаки, а промежуточные значения узлов сети не имеют семантического смысла. Суммирование сигналов от соседних узлов сети само не является семантическим значением.
След - это отличительные качества объектов, приобретенные объектами не с целью передачи информации, но отражающие что-либо: объекты, события произошедшие с объектами, качества объектов и т.д.
Пример следа: археологические находки и улики преступления.
След содержит незнаковую информацию. Нечто, не являющееся знаком, может содержать информацию не в виде знаков. Пример: найденные кости мамонта содержат информацию о доисторическом мире.
1. Информация может содержаться в виде причинно-следственных связей. Например, по предмету можно определить, кто и для чего его создал и для чего использовал.
Если человек прошел и оставил следы на почве, то следы содержат информацию: о направлении движения человека, о размере обуви, о типе обуви, о походке человека и т.д. Произошедшие события оставляют после себя какие-то следы, по которым можно узнать об этих событиях. Это улики о преступлениях, следы Большого взрыва, археологические находки и т.д.
2. Информация подобия. Если найдена древняя каменная статуя, то она не является знаком и главная часть информации не содержится в причинно-следственных связях. Информация содержится в подобии статуи с объектами, существовавшими в прошлом.
Обработка информации - преобразование одной порции информации в другую порцию информации по некоторому определенному заранее или формирующемуся в процессе обработки алгоритму.
В результате создания нового алгоритма при обработке информации, может происходить самоорганизация.
Мутация информации - преобразование одной порции информации в другую порцию информации случайным образом.
Для понимания определения нужно пояснить понятие "случайность".
Случайность - невозможность предсказать исход события на основе используемой алгоритмической модели. Далее результат применения определения зависит от того, какую алгоритмическую модель мы используем для предсказания исхода события.