Введение в генералитику информационных коммуникаций Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

КувБрков П.П.

Пензенская государственная технологическая академия

ВВЕДЕНИЕ В ГЕНЕРАЛИТИКУ ИНФОРМАЦИОННЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Предпосылки генерализации информации и её коммуникаций.

В настоящее время, несмотря на наличие огромнейшего изобилия публикаций об информации, информатике в целом,и её приложенийв различных областях науки, техники и образовании, все большую ак-туальностьприобретает обеспечениееёинформационной совместимости, сжатия, интеграции, обобщения и, следовательно, генерализации.Это подтверждается тем, что присущая высокоразвитая специализация не в полной мере способствует развитию и совершенству теоретических основ информации, информационных технологий и средств их реализации, не удовлетворяет потребности и запросы практики из-за многообразия существующих методов, принципов, подходов, разобщенность которых увеличивает количество информации, но не её качество. На это указывают и имеющиеся предсказанияо появлении информационных барьеров и наступлении информационного взрыва в будущем, когда информация потеряет свою ценность и эффективность использования [1] .

Переходя к действительности, можно привестипример, когда, благодаря высокоразвитой специализации, и, следовательно, малой интеграции, как внутри наук, так и между ними, математик перестал понимать математика, специалист одной области боится заглянуть к своему соседу или в другую область знаний, что сдерживает их развитие и более интенсивное использование. Если раньше все математики говорили на одном языке, то теперь - на многих. Язык математики разделился на язык «геометров», «алгебраистов», «аналитиков», «логиков», а сегодня и такое подразделение представляется

слишком крупным, ибо каждая из основных математических дисциплин: геометрия и алгебра, теория чисел и анализ, высшая математика иалгебра логикираспались на ряд школ и направлений, каждое из которых характеризуется своим подходом, своим специфическим языком.

Другим примероманалогичных результатов является влияние высокоразвитой специализации на уровень развития и совершенства информатики, которой свойственно так же наличие огромнейшего многообразия принципов, методов, технологий и средств реализации, имеющих отношение к измерению информации, её кодированию, породившей тысячи специализированных кодов и, соответственно, средств их реализации.И как следствие,имеетсямножествоопределений понятия информации, от самого простого: информация не имеет определения, до самого сложного: информация - это генерализованный безначально-бесконечный единый законопроцесс микро- и макромерных отношений, взаимосвязей и взаимосохранения энергии, движения и массы на основе автоосцилляционной , резонансно-квантовой и волновой природы света, тепла, звука и других свойств и формв микро- и макроструктурах Вселенной [2] , и не имеется даже простого, единого, общегоопределения понятия информации.

Сказанное подтверждает актуальность и перспективностьпоиска и открытияединых основ,системной интеграциии информационной совместимости не толькотеорииинформации, но иеё приложений по созданию совершенных мер информации, методов её представления, кодирования, сжатия, повышения скорости передачи по каналам связи, увеличения информационной емкости запоминающих устройств, защиты от помех и несанкционированного доступа.

Исторический аспект генерализации информации

Недостаточностьуровня развитости информационных процессов, технологий и средств их реализации подтверждается так же и тем, что большинство из них обеспечивают только сбор, передачу, хранение и обработку информации.Однако,существуюти другие информационные процессыи технологии,которые обладают большей общностью, универсальностью, более высоким уровнем интеллектуальнойразвитости и совершенства, определяянеобходимость их поиска иоткрытия для более широкого практического использования.

В действительности же, имеющиесятрудности и проблемы раскрытия интеграционных основинформаци-онной совместимости, принципов обобщения, или генерализации информации, порождают некоторый скептицизм.

Например, американский учёный Г. Цопф писал: Я уверен, что все мы посмеялись бы над идеей небольшого набора правил, который можно было бы записать на карточке, умещающийся в кармане или портмоне, и который при этом был бы универсально приложен к каждому конкретному случаю. И всё же, среди тех из нас, кто смеётся, имеются и такие, кто не только предан идее некоторого универсального способа описания, но и уверен так же в своём предвидении, какой будет форма этого описания, и с помощью каких процедур мы его найдём[3] . Данная уверенность основана на том,чтона протяжении всего периода своего существования человек и человечество, благодаря способности мыслить, или наличия интеллекта, познаёт окружающий мир, приобретает и накапливает при этом знания, преобразует их количество в новое качество, совершая при этом их сжатие, интеграцию, универсализацию, обобщение или генерализацию. Поэтому проблему универсализации пытались решать многие учёные прошлого. Например, первая работа по универсальному методу решения задач Рене Декарта «Правила для руководства ума» появилось в XVI веке(1596-1650 гг.).Другим крупным учёным, работавшим над созданием универсального метода, пригодного для решения любых задач, является Готфрид Вильгельм Лейбниц, который наиболее чётко сформулировал идею о совершенном методе. Он один из первых указал на комбинаторную, а, следовательно, коммуникационную природу основ универсальной математики и принципов построения устройств дискретной техники. В своей диссертации о комбинаторном искусстве (DissertationdeArteCombinatorial, 1666г.) он указал на возможность применения комбинаторики к кодированию, статистике наблюдений, логике и другом. Он проектировал «универсальную характеристику», как нечто вроде обобщённой математики, которая будет рассматривать всё, что угодно, и которая сведёт мышление к чему-то вроде вычисления с помощью соответствующих цифр и символов.

Несмотря на некоторую в то время фантастичность и тривиальность приложений комбинаторного искусства, следует отдать должное Лейбницу за предвидение возможного разнообразия приложений и расширяющейся сферы применения комбинаторики для информационных коммуникаций.

Пусть ни Декарт, ни Лейбниц, ни другие первооткрыватели не достигли вершин своих мечтаний и нев состоянии были предложить универсальный метод решения задач, но их вклад в науку имеет громаднейшее значение для её дальнейшего развития.

Встречающиеся трудности решения проблем универсализации определены в основном тем, что процессы генерализации по своей сущности являются процессами более высокогоинтеллектуального уровня развитости имало изучены. Однако, несмотря на это, имеются положительные результаты,например, работы Д.И. Менделеева по открытию общих основ химии,когда сотни таблиц химических элементов генерализованы в одну под названием «Периодическая таблица химических элементов».Кроме этого, в работах Ф.Е. Темникова, В.А. Афонина, В.И. Дмитриева [4] приведены сведения о методах обобщенного отображения информации, о существовании её генерализованной структуризации и аналитической генерализации.

Таким образом, наличие проблем интеграции иинформационной совместимости, являющихсяследствием высокоразвитой информационной специализации, породившей огромное количество информации, методов, технологий и средств их реализации, определяет актуальность и перспективность разработки единого, генерализованного, подхода к их решению, и, следовательно, научного направления под названием «Генералмтмка» [5].

Истоки генерализации информации и её коммуникаций.

Познаниереального мира и представление его материальности в нематериальном виде есть результат интеллектуального процесса, присущего человеку. В данном случае, целостность и совместимость многообразия содержимого материального мира, его объективность, определяют концепцию и методологию целостности и объективности адекватного его отражения в нематериальном, т.е. информационном мире (Рисунокі).

Кристаллическая решетка геометрической модели генерализированного представления информации

оба

о

q(xn)= M(K)f(x™)

Источник Плоскость зеркального

информации: отражения

объект, процесс,

явление / / /

Определенность отраженной сущности источника информации

Рисунок 1 - Графическая модель концепции и методологии генерализации информационных коммуникаций

Получаемое при этом отражение представляет собой информацию в генерализованном виде (Рисунок 2), при котором её структуры, технологии и процессы направлены к единству, целостности, совместимости в силу единства, целостности и совместимости материального мира, природы и общества [б].

СЯ S Й 4 N О о S 43 я Й я я 4 S о 4 я Н й о я о о я

Е О) 43 я CD на о к S S я я л Я о на я я я я о Sc Ч о .Й G3

й 43 О) я я 43 и CD я я я 4 41 Й ' и я н я й я S в яз яз ч

В сг Я X го о CD я << К CD я в Я я Яз Ч S о го й я го я о я ч gj о я го го

Я 43 о на Яз О я CD К Е W я я Я я я я и я я ч о я и к о я V я я я S

СЯ Я X я я 43 я Sc на В g я я Яз я Й S << я Яс я о я я о S й я о

Й 43 S О) я << 4 << CD Я в S я Яз я на я S й to Q на о я на на на ч я я я ч

S 0) я к я я Я О 43 я ' я к Й я Я Е S S я о о о на о о я Е я я на я

й о О) О) (Т> на G3 Ч S Я о я 4 и я S Й 0\ К S й и о о о

Я СЯ о я о << Я в го CD на о я Я я я ' S я о н ' я о и я н h я

43 я Й Й 43 -Я я ' й у Я яз и СЯ 4 Q й о о й Яс я о я й й о Яз N

я о я и S Я О о я 43 я Я о й л Sc 2 о й на о на ' о я я го

я GO Sc О) 43 Я О на ся я Я й о я is; (л я Ч я ч я о .ся Яз ч

<1 го го ы ГО М о № п/п

oN oN oN oN oN oN oN oN > ЙІ

5= ч: ч: ч: "О CD

>< X X _Х X X >< X

о го о го о

о о о О о о о о ТУ

гчо гчо ^ о о о о

о гчо о гчо о й

4* ёр JP ёр J0 ёр Объект

го го м м м м м м 5. Z

м о го 00 <1 го го ю

N го roN roN roN J4 J4 J4 J4 > й

ч: 5= 5= 5= ч: "О CD

X X X X _Х X N><

о го о го о

гчо гчо гчо гчо ТУ

о о о гчо гчо гчо о

о гчо *■ о гчо о гчо й

№ ёр Jo Jo J0 Jo J0 Jo О СП

о со 00 ~ч CD сл 4^ и1 CD ц

£ 0) л о й ^

О ОЙ на й 15 § w fb

я г s

я я я

hQ, К О

о О ^

to Й

! s |

О

Кристализация

о g Si / а | \ ^2^

gM 1L _[ І з L _ g§ | § Заі о^-і 1 § Г" ss *i £ g 0 \ s e / g

§ $ У

Г енерализация

S Я Я й to Я ' и я Й я w S 4 о

й я я й • о я й

о Я § я я яз я to я о я и

Я Й Я я ' N о G3 й й ЯЬ S

О to я й й я я S Яз S

я Я Я о я о я я ' я

й Я я 9 й я Й я й о

Я Я й Яз я на й о о я Я

О я я й я о о я G3 я

СЯ Яз G3 Й о я й to Й я о о

яз я о й Я и я: to й я to я

я я N я й я я G3 S я Й

GO й я я й о о я о о Я я

О Я Й я я << о я Я S

И G3 Я я Я Й в Й я Яз о Й

Я Я й Я Я я я я Е я на Я S

і і 1 1 1 я 1 1 ' 1

Пространственная решетка Пространственная решетка

физической сущности генерализованного представления

реального мира информации

8 z0y2x2 022 Si 22 ЧУіхі 211 S22

9 100 % 23 z2 УХ2 212 S23

10 zi Уохі 101 So 24 ЯУ2хо 220 S24

11 z1yoX2 102 SI1 25 z2 У2Х1 221 S25

12 zi Уі хо 110 S2 26 Z2У2X2 222 S26

13 ZiyXi 111 S3

Выбор структуры и параметров модели, на основе которых осуществляется генерализация информационных коммуникаций, определен целесообразностью практического их использования.

Рисунок 3 - Графическое изображение пространственной ориентации генерализованного представления информационных коммуникаций троичных сообщений:а - трехмерная система декартовых координат;б -базис единичных векторов; в - кристаллообразная структура; г - граф

Например, иерархические структуры широко используются для организациисистем централизованного управления и контроля; решетчатые - для построения матричных устройств коммутаций, управления и контроля;"кристаллические" (многогранники, кубы, гиперкубы), могут быть использованыдля образного

представления пространств состояний объектов управления и контроля по многим контролируемым параметрам (Рисунок4).

В качестве узлов решетки или вершин многогранника могут быть использованы, как сосредоточенные, так рассредоточенные объекты управления и контроля по многим параметрам, геометрически представляемых общими для каждого узла или вершинылиниями или векторами многомерного пространства их состояний.

Контролируемые объекты-малые и большие системы, представлены вершинами многомерного куба, или гиперкуба.

Признак нахождения объекта в норме - вершина зеленого цвета, отклонения от нормы - красного цвета,отсутствия информации - белогоцвета. Могут быть использованы и другие признаки, например, пульсация извуковое сопровождение.

В этом случае открывается возможность визуализации,не только внутреннего состояния какого-либо объекта управления и контроля, или групп

объектов, территориально рассредоточенных, но и визуализации результатов внешнего на них воздействия: температуры, давления, радиации, или чего-либо другого,что способствует повышению информативности графического образа массива данных, информационного обеспечения систем управления и контроля, оперативности обслуживающего персонала и управляющих органов.

Рисунок 4 -Кристаллографические структуры 3-х, 4-х, 5-и мерных систем многопараметрического контроля

Другой особенностью образногоинформирования о состоянии управляемого объекта по многим контролируемым параметрамявляются присущие емукачества, к числу которых следует отнести: системность,

многомерность, универсальность, компактность, абстрактность и информативность. Кроме этого, управление генерализованным представлением информации и её коммуникациями обеспечивает визуальный контроль объектов не только по одному, но и многим параметрам одновременно с отображением их количественных и качественныххарактеристик. Причем, простота инаглядность данного представления определяют удобство, оперативность управления и контроля, как малыми, так и большими системами.

Таким образом, из сравнения приведенных вариантов структур, внешне сильно различающихся между собой, они имеют функциональную и структурную эквивалентность, информационную совмести-мость,ивозможность разнообразного использования в различных областях науки и техники.

Выводы

Учитывая сказанное, актуальность генерализации информации и её информационных коммуникацийвряд ли нуждается в доказательстве.Разработкаинтеграционных основ и обеспечение информационной совместимости являются основным средством решенияне только выше указанных проблем, но и повышения взаи-мопониманияспециалистов разных областей, расширению сотрудничества между ними, повышениюэффектив-ности их профессиональной деятельности, и, следовательно, подготовки специалистов широкого профиля. Такой подход требует ориентации не на профессионалов - специалистов (specialists), которые знают, как действовать в своей области, а на людей с широким кругозором, (generalists), которые знают, как действовать в самых неординарных ситуациях в любой области, умеют структурировать обширную информацию и неординарно мыслить [7].

Существованиезакономерностей интеграционных основ информационной совместимости, присущих генерализации информации и её коммуникаций, обеспечивают системнуюинтеграцию, как внутри систем, так и между ними, как внутри тех или иных областей знаний, так и между ними, осуществляя их построение, информационную совместимость на единой основе.

Таким образом, имеющиеся ростки нового в областиинформатикии других наук, определяют актуальность и целесообразность становления и развития научного направления, связанного с изучением и реализацией процессов генерализации информациии её коммуникаций, моделированиемсложных систем и наделениемих более высоким интеллектуальнымуровнемразвитости.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ефимов А.Н. Информационный взрыв: проблемы реальные и мнимые. М., «Наука», 1985. - С.3.

2. Юзвишин И.И. Информациология. М., "Международное издательство Информациология. 1996. -

С .22 .

3. Управление, информация, интеллект. Под ред.А.И. Берга и др. М., «Мысль» 1976. - С.46.

4. ТємниковФ. Е.,АфонинВ. А.,ДмитриевВ. И. Теоретические основы информационной техники .М.:Энергия,1979. - 512с.

5. Кувырков П.П. Генералитика - реальность и перспективы. // Инновационная экономика и промышленная политика региона (ЭКОПРОМ-2009): Труды международной научно-практической конференции: 30 сентября - 3 октября 2009. Санкт-Петербург. ИздательствоСПбГПУ. Том 2. - С.440-445.

6. Кувырков П.П. Структуризация генерализованного представления информации. // Вестник Ижев-

ского государственного технического университета. - 2010. - № 4 (48).

- С.106 - 109.

7. Горюнов И. Рецепт от безысходности //Поиск, №9 (615), 2 марта 2001 г.