Николай Чурсин - Популярная информатика

Среди методов исследования особое место занимает информационный подход к познанию действительности, заключающийся в рассмотрении окружающих нас явлений с точки зрения происходящих в них информационных процессов. Если знание математики предполагает не только знание набора формул, но и умение применять их к решению конкретных задач, то познание информатики невозможно без умения взглянуть на мир через призму информационных представлений, а ведь в этом и заключается информационный подход Можно сказать, что информатика начинается с информационного подхода, который в ней применяется к конкретному предмету исследований — научной информации.

Как это осуществляется на практике и каковы на сегодняшний день достижения информатики — читатели узнают в последующих разделах книги.

Тезаурус — значит «сокровищница»

рассматривая различные определения понятия информации и связанные с ними теории, мы сознательно не упомянули об одной модели семантической информации, о которой мы хотели бы рассказать отдельно. Но сначала попытаемся разобраться в двух часто встречающихся ситуациях.

Ситуация первая — когда вам сообщают что-либо уже известное, например, что дважды два — четыре, что после ночи наступает день, а Волга впадает в Каспийское море.

Ситуация вторая — когда вам сообщают что-либо на неизвестном вам языке, когда вы видите совершенно незнакомую математическую формулу, пусть даже имеющую богатый смысл, т. е. нечто совершенно вам непонятное.

Обе ситуации можно описать при помощи выражений «известно все» или «неизвестно ничего». Эти выражения говорят о противоположности двух описанных ситуаций. Однако у них есть и нечто общее. Этим общим является наличие всех компонентов коммуникации: источника и приемника информации, потока информации от источника к приемнику. Однако, как в первой, так и во второй ситуации знания последнего остались без изменений, т. е. информация была передана, приемник ее получил, но обнаружить это невозможно! Если мозг приемника не отразил никаких изменении о внешнем мире после получения сообщения, а это случилось как в первой, так и во второй ситуациях, следовательно, передачи, точнее говоря, получения информации не произошло.

Итак, чтобы определить, несло ли данное сообщение для его получателя информацию, или нет, необходимо зафиксировать изменения, которые произошли в его представлении об окружающем мире, в его знаниях после получения сообщения. Для этого, в свою очередь, надо определить, как «устроены» знания человека, и в чем выражаются те изменения, о которых мы говорим. Иными словами, надо построить модель передачи семантической информации, так как именно эта модель, в отличие от структурно-синтаксических концепций информации, касается смысла сообщений.

Такая модель была предложена советским ученым Ю.А. Шрейдером. Суть ее состоит в том, что количество информации, извлекаемое человеком из сообщения, можно определить степенью изменения его знаний. Действительно, если о получении информации судить только по изменениям в знаниях, то чем больше изменений произошло в знаниях, тем больше информации было получено. Это предположение, вероятно, не вызовет возражений.

Однако каким же образом определить степень изменения в знаниях. Например, в школе учитель может легко определить степень изменения знаний учеников после прослушанного урока с помощью простого опроса. Однако он не может объяснить, почему степень изменения знаний учеников неодинакова, почему одни из них воспринимают материал быстрее других? Разобраться в самом механизме изменения знания человека позволяет модель Ю.А. Шрейдера.

Все здание человеческого знания, согласно этой модели, можно рассматривать в виде совокупности смысловыражающих элементов и смысловых отношений между ними. Множество смысловыражающих элементов и смысловых отношений на нем называется тезаурусом. Слово «тезаурус» происходит от греческого «θβσανρος» — сокровище, сокровищница. И вы, наверное, согласитесь с тем, что все огромное множество понятии и отношении между ними, иными словами, тезаурус, и составляет главное сокровище человека — его знания. Таким образом, тезаурус — это знание, представленное в виде понятий и отношений между ними, т. е. определенным образом структуризованное знание.

Фрагмент знания, например, образ дерева, растущего на земле, можно представить в виде смысловыражающих элементов: «дерево», «земля» и смыслового отношения между ними — «расти на». Таким же образом можно представить и любой фрагмент нашего знания. Очень важно, что понятие «дерево» можно также рассматривать в виде элементов «ствол», «ветви», «листья», связанных отношениями: «быть частью», «расти на» и т. д. Более сложные понятия образуются из более простых при помощи соответствующих отношений. Тезаурус поэтому имеет сложную структуру, в которой одни понятия и отношения, группируясь, образуют другие, в свою очередь образующие все более сложные понятия и отношения. И так как тезаурус является способом представления знаний, а знания у разных людей различны, то, естественно, отличаются и соответствующие им тезаурусы. Тезаурус ребенка, например, намного беднее тезауруса взрослого человека, т. е. содержит гораздо меньше элементов и отношений между ними.