ALAPFOGALMAK

[
idz13]

Hogyan értelmezik az információ fogalmát a különböző tudományágak ?

A tudományok meglepően későn fedezték fel az információ fogalmát, | az viszont nem meglepő, hogy az egyes tudományágak mind másként, | más szempontok szerint definiálják azt (ez egy ilyen alapvető | fogalomnál teljesen természetes, gondoljunk arra, hogy például az | energia fogalma mennyire mást jelent mondjuk a biológiában, az | atomfizikában vagy az energiahordozók kutatásánál). | | - A köznyelvben az információ szó többnyire tudakozódás kapcsán | merül fel: Az információk tények összefüggéstelen, elkülönült | csoportjai, amelyek néha meglepőek, néha szórakoztatóak. | | - A kommunikációelmélet szerint: Az információ kölcsönösen egymásra | ható objektumok kommunikációjának objektív tartalma, amely ezen | objektumok állapotának megváltozásában nyilvánul meg. | | - A hírközlés tudománya szerint: Az információ valamilyen sajátos | statisztikai szerkezettel rendelkező jelkészletből összeállított, | időben és/vagy térben elrendezett jelek sorozata, amellyel az adó | egy dolog állapotáról, vagy egy jelenség lefolyásáról közöl | adatokat, melyeket egy vevő felfog és értelmez. Az információ | mindaz, ami kódolható és egy megfelelő csatornán továbbítható. | | - A matematikai információelmélet szerint: Az információ számmal | mérhető, mégpedig első közelítésben az információ mennyisége | azoknak a barkochba kérdéseknek a számával egyenlő, amennyi | az optimális kérdezés mellett maximálisan szükséges a dolog | kitalálásához. Az információ a hír váratlanságának mértéke. | [A 10]-Hogyan mérik az információt ?) | | - Az ismeretelmélet szerint: Az információ olyan ismeret, | tapasztalat, amely valakinek a tudását, ismeretkészletét, | ennek rendezettségét megváltoztatja, átalakítja, alapvetően | befolyásolja, ami átmenetileg a tudásbeli bizonytalanság | növekedésével is járhat. | | - Társadalomtudományi szempontból: Az információ a társadalom | szellemi kommunikációs rendszerében keletkezett és továbbított | hasznos vagy annak minősülő ismeretközlés. Össztársadalmi | jelenség, a világ globális problémáinak egyike, hasonlóan az | energiához, a környezetvédelemhez. [H 3]-Mi jellemzi az | információs társadalmat ?) | | - Gazdasági megközelítésben: Az információ egyrészt szolgáltatás, | másrészt piaci termék, de az árucserével ellentétben az | információcserénél mindkét félnek megmarad az információja. |[dtl39] A termékekben egyre csökken az anyag, az energia és az élőmunka | felhasználása, és ugyanolyan mértékben nő a bevitt információ | mennyisége. | | - Biológiai szempontból: Az önszabályozó automatákban (így | az élőlényekben is) negatív visszacsatolás révén szerzett | információk biztosítják a rendszer stabilitását. Információs | gépekként működve képesek fenntartani egy termodinamikailag | nagyon valószínűtlen, magas információtartalommal rendelkező |[dtl22] rendszert. Az élőlényekben a DNS hordozta biológiai információ |[dtl01] szolgálja a faj fennmaradását. Az ember személyiségét a | külvilágból szerzett információk óvják meg a felbomlástól. | | - Az információs fizika definíciója: Az információ és a rend | szoros kapcsolatban vannak egymással. Minden rendezett szerkezet | információt hordoz. A fizikában az energiát munkavégzőképességként | definiálják, az információ ennek megfelelően rendezőképesség. | Hasznos munkát csak energia és információ együttes befektetésével | lehet elérni. Az információ mérése a rend vagy a káosz mérésén | alapszik. |[dtl29] | - A filozófia szerint: Az információ éppen olyan főszerepet | játszik a világban, mint az anyag és az energia. A világot alkotó | rendszerek információs kapcsolatok (esetleg információs mezők ?) | révén szerveződnek egésszé. Alapvető különbség viszont, hogy az | információra nem érvényesek a megmaradási törvények, | megsemmisíthető és létrehozható. | | - Egy író szerint: "Az információ fogalma kezd hasonlítani arra a | tapinthatatlan és láthatatlan, mégis szépnek talált selyemre, | amelyből állítólag a császár ruháját szőtték. Olyannyira törekvő | és átfogó meghatározásokat adtak róla, hogy most már a világon | mindenkinek a létező legjobb dolgokat jelenti." | | Még lehetne sorolni a különböző szakterületek információfogalmait; | úgy tűnik, hogy minden tudásgyűjtéssel foglalkozó tudományág (pl. | az orvosi diagnosztika, az antropológia, a meteorológia, a geológia) | előbb-utóbb kialakítja a saját információfogalmát és a hozzá tartozó | információelméletet. | |

Milyen jellemzői vannak az információnak ?

A világ komplexitásának mai szintje kellett ahhoz, hogy felismerjük | az információ fontosságát és jellemzőit [A 1]-Hogyan értelmezik | az információ fogalmát a különböző tudományágak ?). Világossá vált, | hogy míg az anyag adja a "matériát", az energia pedig a mozgást az | Univerzumnak, addig az információ az a valami, ami az egésznek és | a részeknek a rendezettséget biztosítja (valamiképpen a fizikában a |[dtl24] rendezetlenség mértékének kifejezésére használt entrópia fogalmának |[def02] ellentettjéről van itt szó). | | Ugyanakkor az információ több hasonlatosságot mutat az energiához | is: egy adott pillanatban a még fennálló bizonytalanság és az addig | gyűjtött információ mennyisége állandó, hasonlóan a helyzeti és a | kinetikus energia esetéhez. Az információ kódolása és dekódolása is | erősen hasonlít mondjuk a mechanikai energia elektromossá, illetve | visszaalakításához (az átvitelnél keletkező torzulás, a "zaj" mintha | a hőveszteségnek felelne meg). | | Egyedülálló tulajdonsága viszont az információnak, hogy az | átalakításnál, továbbításnál az eredeti helyén is megmaradhat, |[idz15] ezenkívül gyakran mintha a semmiből keletkezne (pl. az ásványok | kristályosodásánál). További jellemzője, hogy csak egy meghatározott | rendszerhez, környezethez viszonyítva létezik (pl. az óvodások | között a speciális relativitáselméletnek nincs információtartalma), | és egyes fajtái különösen romlékony természetűek (pl. egyes műszaki | vagy politikai információk). | | Az biztos, hogy információs kapcsolatokat találunk a természeti | jelenségek legalacsonyabb és az emberi kapcsolatok legfejlettebb | szintjein is, és ha a különböző tudományoknak sikerül eddigi és | jövőbeli eredményeiket összhangba hozniuk valamilyen átfogó | információs elmélet keretében, akkor valószínűleg még néhány | újabb általános tulajdonságát ismerjük fel majd az információnak. | |

Hogyan osztályozhatjuk az információkat ?

Egyértelmű, általánosan elfogadott osztályozás híján csak felsorolni | lehet néhány felosztási kísérletet, melyekkel különböző tudományágak | művelői különböző megközelítésben megpróbálták csoportosítani a | sokféle információt. | | Az egyik elmélet szerint vannak szelektív és strukturális | információk. A szelektív információ azt mutatja, hogy az összes | fizikailag lehetséges válasz közül milyen valószínűséggel fordul | elő a kiválasztott, a strukturális információ viszont csak a reális | szituációk halmazát veszi figyelembe. A mutáció például jelentheti | a strukturális információ csökkenését (negatív, romboló változás | lépett fel), ugyanakkor a szelektív információ növekedését (teljesen | váratlan változás lépett fel). Ha a környezet a mutációnak kedvező | irányban változik meg, akkor mindkét információ mennyisége | növekedett. | | Vannak dinamikus és statikus információs struktúrák. Az első | típusba azok az információs szerkezetek tartoznak, amelyek | önmagukban hordozzák a jelentésüket, leggyakrabban egy bonyolult | rendszer létrehozásához és működtetéséhez szükséges ismereteket, | ezeknek általában nemcsak térbeli, hanem időbeli szerkezete is | fontos (pl. egy tojás). A statikus információs struktúrák olyan | rendezett jelsorozatok, amelyek passzívan várják, hogy a címzett | rájuk találjon, és értelmet, jelentést vigyen beléjük (pl. a | Hamlet). | | Egyfajta hierarchiát tükröz az a felosztás, amely szerint | megkülönböztetnek fizikai, biológiai és társadalmi információkat. | A fizikai információk az élettelen természetben is megjelennek | (pl. a földi mágneses tér változásai a naptevékenység függvényében). | A biológiai információk már élő szervezeteket tételeznek fel | (pl. idegimpulzusok), a társadalmiak pedig már értelmes élőlények | együttműködő csoportjait (pl. tudományos értekezések). |[dtl64] | A legnehezebb feladatot akkor tűzzük ki, ha megpróbáljuk az | információkat jelentésük szerint osztályozni. Eszerint a következő | csoportokat hozhatjuk létre: statisztikai, szemantikai és esztétikai | információk. A statisztikai információk értéke csak attól függ, hogy | mennyire váratlan az az esemény, amelyről tudósítanak (pl. a heti | nyertes lottószámok) [A 10]-Hogyan mérik az információt ?). Az | ún. szemantikai információmennyiség inkább azzal jellemezhető, | hogy mennyi és milyen jellegű változást okoz a címzett eddigi | ismereteiben (pl. az a hír, hogy felfedezték a Naprendszer tizedik | bolygóját egész más információt hordoz egy tibeti szerzetes, egy | újságíró vagy egy csillagász számára). Az esztétikai információ |[dtl12] meghatározása még bizonytalanabb, itt valami olyasmiről van szó, | hogy nem csupán a jelek milyensége és az általuk hordozott jelentés | számít, hanem az a mód is, ahogyan ezek el vannak rendezve, ahogyan | interferálnak a befogadó személyiségével. | | Gyakorlati szempontból érdemes még megkülönböztetni az innovatív | (valóban új) és a másodlagos (feldolgozott) információkat (ennek | különösen a tudományokban és a technikában van jelentősége), a | formális (hivatalos) és az informális értesüléseket, valamint a | rövid életű, a tartós és az emberi mértékkel mérve "örök érvényű" | információkat. | |

Hogyan mérik az információt ?

A tudomány olyan dolgokkal szeret foglalkozni, amelyek pontosan | mérhetők, így van ez az információval is. De milyen módon lehet | mérni az információ sokféle megjelenési formáját [A 7]-Hogyan | osztályozhatjuk az információkat ?), milyen közös mértékegységgel | fejezhetjük ki például egy műholdfelvételben, egy rózsa illatában, | a Boleróban, vagy mondjuk ebben a hipertext szövegben levő | információmennyiséget? Erre a kérdésre jelenleg nem tudjuk a | választ, lehet, hogy nincs is megoldása. | | A 20. század elején a híradástechnika fejlődése szükségessé tette | az egyes csatornák teljesítőképességének összehasonlításához az | információ mérését. Miután egy hírközlő eszköznek mindegy, hogy a | nyertes lottószámokat közli, vagy egy földrengés hírét, ezért az | információmennyiség meghatározásánál nem a hír tartalmát, hanem | egy egyszerűbben kezelhető tulajdonságát, a váratlanságát vették | figyelembe. Ilyen statisztikai információmennyisége mindenféle | információnak van, ezért jobb híján - első megközelítésben - | egyszerű kezelhetősége miatt ez a megoldás gyorsan elterjedt, sőt | divatossá vált a legkülönbözőbb szakterületeken. Azóta történtek | kísérletek a szemantikai és az esztétikai információmennyiség | meghatározására (Markov-láncokkal, vektoros vagy n-dimenziójú |[dtl65] tenzoros ábrázolással stb.), de ezek használható eredményekre | még nem vezettek [L 1]-Mi a "jelentés" jelentése ?). |[erd02] | A váratlanság mértéke egyrészt annak a jelkészletnek a nagyságától | függ, amelyből a hírt összeállították, másrészt a hír hosszától. A | tizes számrendszer 10 jellel dolgozik. Ezekből 10 db egy jegyből | álló hírt képezhetünk, 100 db kétjegyűt és 1000 db háromjegyűt. Ha | n tagú jelkészletet választunk, akkor az m jelből álló hírek száma | n-nek az m-edik hatványa. Ezek szerint a hír információtartalma a | hír hosszával exponenciálisan nő. A gyakorlatban célszerűbb úgy | megválasztanunk a mértékegységet, hogy ez a növekedés lineáris | legyen. Ezt úgy érhetjük el, ha a lehetséges kombinációk számának | a logaritmusát vesszük. Az n betűs abc-ből alkotott m jelből álló | hír információmennyisége tehát: H = m log n (Hartley képlet). A | matematikai információelméletben a logaritmus alapjául a kettest | választották, mert a kettes számrendszer az információátvitel | anyanyelve, sok információkezelő berendezés dolgozik a "van áram | - nincs áram" alapelven. | | A legegyszerűbb abc kétjelű (egy jellel nem lehet hírt közölni). | Ha ebből egy jelet kiválasztunk, akkor megkapjuk a lehető legkisebb | információs értékkel rendelkező hírt. Ez az érték: h = log 2. Ha | kettes alapú logaritmust választunk, akkor ez az érték éppen 1 | lesz, ezt az információmennyiséget John W. Tukey nevezte el | 1 bit-nek (a "binary digit" rövidítése). Egy ötjegyű telefonszám | információmennyisége ezek után 16.609 bit, egy labdarúgó mérkőzés | eredménye a totóban 1.58 bit, a 90 számos lottóhúzás első számának | információs értéke 6.492 (a másodiké már kisebb, mert csak 89 | számból húzzák ki). Egy igennel vagy nemmel megválaszolható | kérdésre adott válasz információmennyisége pontosan 1 bit (tehát | az információ mértéke kifejezhető a kitalálásához szükséges | barkochba kérdéseknek a számával is). | | Hartley képlete csak akkor érvényes, ha a hírt alkotó jelek | egyforma valószínűséggel fordulnak elő (ez a legritkább dolog). | Arra az esetre, amikor a jelek összeállításánál "nyelvtani | szabályokat" is figyelembe kell venni, 1948-ban Shannon adott egy |[bio02] megoldást, ahol is az információmennyiség nem a jelek számával, |[mat03] hanem előfordulási valószínűségükkel arányos. Ezt a képletet is |[mat02] tovább finomították azóta, de az alapelv, a bitekben való számolás | megmaradt. Időközben egy újabb megközelítési módra is lehetőségünk | nyílt: egy dolog információmennyisége annyi bit, amennyi digitális | tárolóhelyre van szükségünk ahhoz, hogy számítógépben tároljuk (a | számítástechnikában egy újabb mértékegységet vezettek be, 8 bitet | 1 byte-nak neveznek). Egy 1964-es becslés szerint a világon | nyomtatásban megjelent információk mennyisége akkor 1 trillió bit | (125 terabyte) volt, 2000-re a tízszeresét jósolják [H 11]-Milyen | információs válságok várhatók a következő évtizedekben ?). | |

Mi a zaj és a redundancia szerepe ?

Az információ átvitelekor az "adó" kódolja az üzenetet, rábízza | valamilyen közvetítő csatornára - ami lehet térbeli (levegő, | telefonvonal stb.) vagy időbeli (könyv, fénykép stb.) - a másik | oldalon pedig a "vevő" megpróbálja a vett jeleket visszaalakítani és | megérteni. A kódolás-dekódolás, valamint az átvitel során az eredeti | üzenethez olyan jelek is keverednek, amelyeknek semmi közük nincs | a közölni kívánt információhoz. Ezek a zajok a természetnek az | entrópia növelésére való hajlamát mutatják (utcai lárma, légköri | zavarok, sajtóhibák, stb.). További torzulások léphetnek fel akkor |[gra09] is, amikor ugyan pontosan érkezik meg az üzenet, de az nem azt a | hatást váltja ki, vagy a címzett nem azt érti alatta, amit az adó | az információval szeretett volna elérni (pl. tv-kommentár). |[dtl66] | Kétféle zajt szokás megkülönböztetni: az időben állandó, rendszeres | torzítást, (ez a technika tökéletesítésével csökkenthető, sőt | esetleg meg is szüntethető) és a véletlen zajt (amely szintén | csökkenthető, de teljesen kiszűrni nem lehet). Az információ | és a zaj teljesítményének arányát jel/zaj viszonynak nevezzük. | A természetes csatornák zajosságát nem lehet csökkenteni, a | mesterséges csatornák jel/zaj viszonya viszont folyamatosan javul | (optikai kábelek, műholdak). A vételi biztonságot az alkalmazott | kódolási módszer is erősen befolyásolja. | | Az, hogy mit tekintünk zajnak, persze viszonylagos: a telefonáló | számára a vonal recsegése "zaj", míg a vonalat vizsgáló műszerész | részére ez az információ. Van olyan jelenség is, ahol fontos a | kommunikációs zaj szerepe: például a folklórban a szövegvariánsok | egy adott közösség értékrendjét, gondolkodásmódját tükrözik. | Sokan zajnak tekintik a tudományos kommunikációban a rengeteg | érdektelen, új ismeretet nem tartalmazó publikáció elszaporodását | [S 4]-Mi jellemzi a szakirodalmat a 20. század végén ?). Mások | szerint éppen ez az állandó ismételgetés, önellenőrzés a tudomány | egyik legfontosabb jellemzője (a világ tudományos felfedezéseinek | egynegyede újrafelfedezés!), ez a redundancia tulajdonképpen a |[erd17] "zaj", a téves hipotézisek kiszűrését szolgálja [T 1]-Hogyan | működik a tudomány ?). |[erd05] | A zaj elleni harcban nagy jelentősége van a redundanciának. Ha | egy hírben több jel van, mint amennyi a benne található információ | kifejezéséhez feltétlenül szükséges, akkor a látszólagos és a | tényleges információmennyiség aránya a redundancia. A redundancia | idő és költségnövekedést okoz, de bizonyos határok alá nem érdemes | csökkenteni, egyrészt mert a maximális információt tartalmazó üzenet | védtelen a zajjal szemben (ha nincsenek nyelvtani szabályok, akkor | a sérült jelre nem következtethetünk a környezetéből), másrészt az | ember nem tud úgy koncentrálni, hogy a maximális információt | tartalmazó üzenetet megértse. A szükséges redundancia foka attól | is függ, hogy a vevő mennyi előzetes ismerettel rendelkezik a | közölni kívánt hírrel kapcsolatban. | | Az élőlények érzékszervei nagyfokú redundanciával dolgoznak, mert | a környezetről szerzett pontos ismeretek életbevágóan fontosak | lehetnek (érdekes viszont, hogy a génekben tárolt információknál | már korántsem ekkora a redundancia mértéke, erre utal például a | sok fejlődési rendellenességgel született gyerek). Az angol nyelv | redundanciája a maximum 8 jelből álló egységek figyelembevételével | kb. 50%-nak adódik, azaz az írás vagy beszéd során a szavaknak, |[fld03] betűknek, hangoknak kb. a felét szabadon választjuk meg, a másik | felét a nyelv szabályai határozzák meg (ha maximálisan kihasználnánk | az ábécé betűit, akkor a közleményeink csak fele olyan hosszúak | lennének). |[erd11] |

Mi az az informatika ?

Azt gondolhatnánk, hogy az informatika az információ tudománya. | Mivel azonban az információnak nagyon sokféle értelmezése van | [A 1]-Hogyan értelmezik az információ fogalmát a különböző | tudományágak ?) és egységes tudománya még nem alakult ki, ezért | az információ különböző oldalaival foglalkozó szakterületek | előszeretettel sajátítják ki maguknak ezt a kézenfekvő elnevezést. | Először a Shannon-féle [A 10]-Hogyan mérik az információt ?), a | hírközlés tudományából kinövő elmélet megjelölésére használták az | informatika szót, de rövidesen megfelelőbb nevet kapott: a jelek | statisztikai információmennyiségével, a kommunikációs csatornák | kérdéseivel foglalkozó szakterületet ma már inkább az információ | matematikai elméleteként vagy matematikai információelméletként | emlegetik (Einstein szerint egy elmélet legszebb sorsa, ha maga | mutat utat olyan általánosabb elmélet felé, amelyben ő maga mint | határeset él tovább). | | A franciák az "informatique" szó alatt egyszerűen számítástechnikát | értenek (a németben ez "Informatik", az angolban "information | handling" elnevezést kapott), de sok más országban (nálunk is) | gyakran használják az informatikát a számítástechnika, a távközlés, | a távoktatás és ezek szervezeti, emberi, gazdasági, politikai, | szociális hatásainak összefoglaló elnevezésére. | | Szintén gyakori eset (hazánkban is), hogy a tudományos tájékoztatási | tevékenységet, ill. ennek elméletét nevezik informatikának. Az | "informatics" szót A.A. Korkevics, F. Dreifus és J.G. Dorfmann | alkotta meg a matematics, semiotics, bionics, stb. mintájára, és | A.I. Mihajlov professzor 1967-ben egy tokiói előadásában ismertette | először az új szakkifejezést. Az új elnevezésnek az volt a célja, | hogy elkülönítsék a hagyományos könyvtári tevékenységet az újfajta, | magas színvonalú és korszerű eszközökkel végzett szakirodalmi | tájékoztatástól [S 9]-Hogy történik a szakirodalom feldolgozása ?). | Erre a célra használják a dokumentalisztika, a tájékoztatástudomány, | az informatológia szavakat is (németül az "Information und | Dokumentation", angolul az "information science" használatos). | | További hasonló területek: a vezetők információval való ellátása | (management information science) [L 12]-Hogyan segíthetik a | döntést a döntéstámogató és a szakértői rendszerek ?), az | információgazdálkodás (information management) elmélete és | gyakorlata [I 7]-Hogyan áll a magyar információs hálózat | kifejlesztése ?), a számítógépes adatbázisok építésének és | működtetésének szabályaival foglakozó szakterület (data base | management) [I 1]-Milyen szempontokat kell figyelembe venni | saját adatbázis készítésénél ?). | | Látható, hogy elég nagy a terminológiai zűrzavar, de ez minden | fiatal tudományra jellemző. A nem túl közeli jövőben várható egy | "általános informatika" nevű, erősen interdiszciplináris tudomány | megjelenése, amely az információk létrehozásával, gyűjtésével, | szervezésével, tárolásával, visszakeresésével, fordításával, | közlésével, átalakításával, reprodukálásával és felhasználásával | foglalkozik majd, felhasználva az itt felsorolt valamennyi | szakterület, valamint a matematika, a szimbolikus logika, a | kibernetika, a rendszerelmélet, az automatizálás, a biológia, | a pszichológia, a pedagógia, a nyelvészet, a szemantika, a | szemiotika és még sok más tudomány eredményeit. | |
Kezdőlap