Многообразие методов структурирования информации обусловлено тем, что способов ее представления и организации существует масса, да и информация, сама по себе, бывает весьма различного свойства. Например, весьма существенно то, какие средства отображения/каналы восприятия задействуются при выводе/вводе данных, потенциально содержащих информацию, каков исходный уровень организации этих данных, относятся ли они к разряду числовых, текстовых, графических, видео, аудио и т. д. Очень важную роль играют те цели, которые преследуются при выполнении процедуры структурирования данных (информации).

Краткое отступление: ранее мы уже указывали на различие между данными и информацией, говоря о том, что понятие «данные» связано с представлением информации на материальных носителях, а также о том, что данные для конкретного потребителя могут вообще не содержать информации, поскольку информация - это те новые знания, которые приобретает получатель данных. Здесь мы считаем нелишним напомнить об этом и, по привычке оперируя словом «информация», будем подразумевать, что структурируем мы все-таки данные (хотя в голове мы можем структурировать и информацию, пытаясь мысленно систематизировать, упорядочить имеющиеся знания).

Для начала введем классификацию целей структурирования информации . Здесь могут быть выделены следующие классы целей:

получение качественно нового знания о системе/процессе;

установление факта и локализация неполноты и/или противоречивости совокупности знаний;

систематизация, упорядочение некоторой совокупности знаний;

акцентирование или выделение одного или нескольких аспектов информации (например, временного, пространственного, функционального и т. д.);

сокращение избыточности представления информации;

согласование представления информации с некоторой системой обработки и интерпретации;

повышение наглядности отображения информации;

смена уровня общности/абстракции описаний.

В зависимости от класса цели меняются методы и технологии структурирования информации. Но мы уже указывали на то, что цель - это не единственный фактор, определяющий выбор метода структурирования информации. По этой причине необходимо рассмотреть виды информации, подлежащей структурированию, а также способы ее представления.

Введем классификацию видов информации по ее сущности/содержанию и способу ее использования:

информация о ценностях и целях (информация целеполагания), используемая при планировании/прогнозировании;

информация о функциях системы/процесса;

информация о структуре системы/процесса;

информация о динамике системы/процесса;

информация о состоянии системы/процесса;

информация о задачах системы/процесса.

В приведенной классификации виды информации размещены в порядке убывания периода стабильности/актуальности. Однако два класса информации, описывающей ценности, цели и задачи, являются относительно независимыми от состояния, динамики, структуры и функций системы/процесса, поскольку связаны с реализацией функции целеполагания. Впрочем, можно считать, что решение об использовании именно такой схемы размещения этих классов информации вполне обоснованно, поскольку позволяет решать многие прикладные задачи.

Кроме всего прочего, следует учитывать еще и такие классификационные признаки, как:

отношение информации к объекту:

информация, относящаяся к объекту;

информация, относящаяся к классу объектов;

информация, относящаяся к среде;

отношение информации к некоторому моменту времени:

информация, относящаяся к прошлому;

информация, относящаяся к настоящему;

информация, относящаяся к будущему;

отношение информации к классу структурной организации:

информация неструктурированная;

информация структурированная;

информация упорядоченная;

информация формализованная.

Теперь, после того как мы определились с тем, что же, собственно, нам предстоит структурировать, можно перейти к рассмотрению методов структуризации .

Можно ли сказать, что структуризация информации/данных - это нечто новое или незнакомое нам? - Конечно, нет. Собственно, все те действия, которые мы проделывали в начале этого подраздела, представляли собой одну из множества ипостасей процесса структуризации информации. В нашем случае мы занимались структурированием знаний - мы решали задачу изменения уровня организации знаний, пытаясь построить компактную систему знаний, которая могла бы выступать в качестве основы для дальнейшего развития теории (американцам очень нравится слово «скелет/skeleton», которым они пользуются в таких случаях).

Следует признать, что у американцев язык науки гораздо более метафоричен, нежели чем у нас, а ведь метафора, как мы указывали, - это ступень к новому знанию. Если мы знаем, с чем можно сравнить нечто, то вполне вероятно, что на это нечто могут быть перенесена некоторая часть наших знаний об объекте, с которым мы сравниваем это нечто. Наш «великий и могучий русский язык» гораздо более академичен, а процесс словообразования достаточно сложен и не всегда приводит к желаемому результату (закреплению нового, более «экономного» слова). Это довольно грустно, поскольку одним из первых признаков научного и культурного застоя является прекращение словотворчества и преобладание процесса приращения словаря за счет иноязычных заимствований. Надо сказать, что даже предмет национальной «гордости» россиян - русский мат - по запасу ругательных слов, оказывается, уступает большинству языков мира. Зато мы чаще пользуемся этими словами - запальчиво возразит «патриот»... что ж, возможно, но это тоже аргумент не в нашу пользу.

Итак, зачем мы так старательно расклассифицировали цели структурирования информации? Да затем, чтобы создать тот самый скелет, который нам предстоит в дальнейшем оснастить «сухожилиями», «мышцами» и обтянуть «кожей» - то есть дополнить более конкретными знаниями. Что ж, скелет мы уже смастерили - пора приступать к следующему этапу.

В основе большинства процедур структурирования лежит метод классификации. Классификация - это иерархически организованная система информационных элементов, обозначающих объекты/процессы реального мира и упорядоченных по признаку сходства/различия классификационных признаков, отражающих избранные свойства объектов . Как правило, процедура классификации (классифицирование) осуществляется для удобства исследования некоторой предметной области (фрагмента реального мира). Принято различать следующие виды классификации:

искусственную, осуществляемую по внешним признакам, не выражающим сущности объектов/процессов, и служащую для упорядочения некоторого их множества;

натуральную (естественную), осуществляемую по существенным признакам, характеризующим внутреннюю (сущностную) общность объектов/процессов.

Натуральная классификация является инструментом и результатом научного исследования, поскольку выражает результаты изучения закономерностей классифицируемых объектов/процессов. В то время как искусственная классификация обладает исключительно прикладной ценностью в рамках решения конкретной задачи. Например, спелое/неспелое яблоко - натуральная классификация, красное/зеленое яблоко - искусственная.

От качества выполнения процедуры классификации на ранних этапах исследований сложных систем (да и не только сложных) зависит результативность и качество всей работы. Поэтому при осуществлении процедуры классификации необходимо придерживаться следующих принципов :

при выполнении каждой операции разделения на классы (акт деления) допускается применение только одного классификационного основания;

совокупный объем полученных в результате разделения на классы понятий должен равняться объему делимого понятия;

понятия, полученные в результате деления должны взаимно исключать друг друга;

деление должно быть последовательным.

Классификации делятся на следующие виды:

простые (одноуровневые), например - дихотомия, когда одно понятие верхнего уровня (А) делится на два таких (В и С), что для них выполняются условия А = В + С и В = не С (С = не В);

сложные (многомерные) обычно, представляемые в виде таблиц сложной организации, где строкам и столбцам соответствуют различные классификационные признаки, например - периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева;

иерархическая (древовидная), едва ли нуждающаяся в примерах и пояснениях.

Метод классификации в том или ином виде используется при решении самых разнообразных задач, связанных со структурированием информации. Неорганизованные информационные элементы подвергаются процедурам группирования, связывания, обобщения, в результате чего структура или проявляется (при натуральной классификации), или образуется (при искусственной классификации). В книге В.Ф. Турчина «Феномен науки: Кибернетический подход к эволюции» 71 момент смены уровня организации системы именуется метасистемным переходом (возникновения системы более высокого уровня иерархии), который и рассматривается как эволюционный процесс. Соответственно, процессы синтеза новой классификации и структурирования информации можно рассматривать, как процесс эволюции знаний . Это не означает, что в результате выполнения процедур классификации или структурирования появляется новое знание, но означает, что в результате выполнения этих процедур создается новая система управления знаниями , существенно упрощающая различные манипуляции с ними, в том числе - и поиск ранее не выявленных закономерностей и законов.

Заметим, что процедура классификации не имеет собственной ценности и приобретает ее только, если она способствует достижению некоторого комплекса целей. Созданная в результате выполнения классификационной процедуры система управления знаниями должна быть полезной - что означает, что выбор классификационных критериев не может быть произвольным, а должен осуществляться с учетом решаемой задачи. Они должны отвечать целям деятельности. При этом следует различать два вида/аспекта деятельности :

деятельность, направленную на достижение конечной (генеральной или глобальной) цели;

деятельность, направленную на решение задач обеспечения этой деятельности.

К последней категории может быть отнесена деятельность, направленная на решение задач построения адекватной модели предметной области, ее тезауруса, создания инструментальных средств, используемых для достижения конечной цели.

При структурировании информации должна учитываться специфика потребителя полученного информационного продукта . Иными словами, полученный информационный продукт должен отвечать требованиям к уровню детализации информации, способу ее представления и составу тезауруса, обеспечивающим оптимальный режим восприятия информационного продукта.

Ранее, при рассмотрении видов моделей и методов моделирования мы установили, что уровень формализации представления знаний может изменяться в пределах от неструктурированного текста, представленного на естественном языке (ЕЯ) до структурированного текста на некотором искусственном (формальном) языке (ИЯ). Искусственные языки могут быть построены в базисе различных формальных систем (формальной логики, теоретико-множественного, алгебраического формального аппарата и иных).

В зависимости от исходного уровня структурной организации обрабатываемых данных, могут быть выделены следующие классы задач (классы задач по уровню структурной организации информации на входе/выходе ):

Задачи преобразования неструктурированного ЕЯ-текста в ЕЯ-текст с разбиением на рубрики;

Задачи преобразования ЕЯ-текста с разбиением на рубрики в структурированный ЕЯ текст с элементами логического формализма;

Задачи преобразования структурированного ЕЯ текста с элементами логического формализма в символьную модель, использующую формализм теории графов с ЕЯ-маркировкой вершин (узлов) и связей (дуг);

Задачи преобразования символьной модели, использующей формализм теории графов с ЕЯ-маркировкой вершин (узлов) и связей (дуг), в символьную модель, использующую формализм теории графов с ИЯ-маркировкой вершин (узлов) и связей (дуг);

Задачи преобразования символьной модели, использующей формализм теории графов с ИЯ-маркировкой вершин (узлов) и связей (дуг), в строгую символьную ИЯ-модель.

В принципе, уже после решения задачи второго типа, может осуществляться переход от ЕЯ-представлений к некоторой промежуточной системе обозначений (имен), как это делается при разработке программ. Однако такой переход имеет смысл только при условии, что уже произведена декомпозиция на элементарные термины, выражающие свойства и функции объектов, с тем, чтобы в дальнейшем для них не потребовалось осуществлять процедуру восстановления ЕЯ-представления. Если это условие выполняется, то становится возможен даже автоматизированный переход от промежуточной системы имен к ИЯ-представлению (при условии существования тезауруса соответствующего уровня) . В общем же случае, операция детальной декомпозиции осуществляется лишь при решении задачи четвертого типа. Впрочем, жесткий стандарт здесь установить трудно, да и не может он быть жестким, поскольку специфику алгоритма структуризации определяют цели деятельности.

Более того, в случае, когда достигнутая степень формализации не удовлетворяет требованиям, предъявляемым спецификой деятельности, полученное формальное описание может быть повторно подвергнута процедурам, которые ранее осуществлялись в отношении представления иного типа.

Заметим, что структурированию может подвергаться и информация, представленная в нетекстовом виде, однако и здесь могут быть выделены задачи, по своему содержанию равносильные перечисленным .

Например, рассматривая в качестве исходного массива данных массив графических изображений различных фрагментов некоторого объекта/процесса, относящихся к разным моментам времени и полученных с разных ракурсов, можно решить задачу структурирования , воспользовавшись теми же этапами/задачами. Для чего можно воспользоваться одной из двух стратегий:

осуществить предварительную трансляцию в текстовую форму (составление подробных описаний изображений на ЕЯ с указанием пространственных и временных отношений между описываемыми объектами), после чего воспользоваться ранее описанными процедурами;

интерпретировать изображение, как разновидность текста, с применением альтернативной знаковой системы, позволяющей осуществить процесс структуризации в другой знаковой системе.

В качестве теоретического основания для применения такого подхода выступает семиотика, интерпретирующая любой способ представления информации как разновидность текста, представленного средствами некоторой знаковой системы. Для графического представления информации разработан ряд методов, позволяющих перейти от обычного цветного тонального изображения к контурным и иным представлениям, упрощающим процедуры распознавания и трансляции к иным знаковым системам. Однако, поскольку графические модели, получаемые методом последовательной фиксации состояния объектов реального мира, способны отражать лишь пространственно-временные и атрибутивные характеристики наблюдаемых объектов/процессов, постольку извлечение из них системы причинно-следственных отношений становится возможным только с привлечением внешней (чаще всего - экспертной) модели интерпретации.

Наиболее распространенным путем решения задач структуризации информации является привлечение эксперта-аналитика. В этом случае на него ложится вся нагрузка по преобразованию исходного текста: от поиска связных фрагментов до выявления системы логических, пространственных, временных отношений и дальнейших процедур синтеза формальной модели. Хотя в последнее время, благодаря развитию семиотики, лингвистики, теории искусственных языков, теории систем искусственного интеллекта, нейрокибернетики и ряда других научных дисциплин, в эту отрасль стали все чаще вторгаться технологии если не автоматического, то автоматизированного анализа и структурирования информации. Среди такого рода технологий можно выделить системы автоматизированного реферирования текста, предназначенные для извлечения фрагментов текста, наиболее ярко выражающих сущность текста или его основные положения. Как правило 72 , эта операция осуществляется за счет применения статистических закономерностей, открытых Дж. Зипфом (George Kingsley Zipf) и получивших название принципа экономии усилий в лингвистике или закона Зипфа (или, более общей формулировке, закона Зипфа-Мандельброта ).

В зависимости от реализации статистические критерии могут применяться к тексту на раннем этапе (до грамматико-логической обработки текста), а могут и на завершающей стадии (после предварительной обработки, согласования словоформ и т. п.). Однако, в настоящее время без поддержки интерактивного режима (диалога с экспертом) качество реферирования достаточно низко и не всегда удовлетворяет потребителя. Вне зависимости от спектра технологий, используемых при анализе словоформ (формальные ли грамматики, нейросетевые ли технологии), результаты семантической обработки пока далеки от тех, которые в состоянии обеспечить эксперт, что отчасти объясняется тем, что любая из созданных на сегодня баз знаний, в известном смысле, наивнее ребенка. Причиной такой «наивности» является то, что механизмы обучения подобных систем и способы организации знаний в них несовершенны, а количество каналов приобретения знаний слишком мало. Существуют прототипы самообучающихся интеллектуальных систем, но до уровня интеллекта разумных существ эти системы пока не могут дорасти.

Однако оставим подробное рассмотрение этих вопросов специалистам в области теории систем искусственного интеллекта. Заметим лишь, что работы в области теории систем искусственного интеллекта действительно заслуживают того, чтобы с ними ознакомились люди, занятые в «сфере информационного производства» . Чрезвычайно интересны эти работы хотя бы потому, что представляют собой попытки осмыслить то, каким образом человек осуществляет свою мыслительную деятельность, алгоритмизировать и упорядочить ее, что крайне важно и для эксперта-аналитика. Кроме того, нелишне хотя бы в общих чертах представлять, каким образом работает твой инструмент, каковы его параметры и особенности функционирования. Так, например, ряд направлений современной психологии выросли не из классической психологии, а из гибрида теории искусственного интеллекта, классической психологии и философской теории познания. И столь необычное происхождение этих психологических теорий, отнюдь, не мешает специалистам в этой области успешно решать задачи именно психологического плана.

Методы первичного структурирования информации широко используются при синтезе баз данных и подробно рассматриваются в разнообразных изданиях по информатике, в частности - тех, которые посвящены вопросам проектирования и разработки баз данных различного назначения 73 . В наиболее популярном и, в то же время, профессиональном изложении эти проблемы рассматриваются в книге американского автора Дэвида Васкевича 74 , написанной именно для тех людей, которые руководят деятельностью или формулируют задачи перед специалистами в области разработки программного обеспечения, но не обязаны вникать в технологические подробности процесса разработки. В частности, в книге Васкевича описываются различные способы организации и структурирования данных, виды отношений между ними, приведены наглядные примеры, что позволяет руководителю по ее прочтении квалифицированно руководить коллективом разработчиков и грамотно организовать технологический процесс. Но подчеркнем еще раз: для нас в этой книге содержится информация, связанная именно с проблемой структурирования информации.

Нет ничего удивительного в том, что мы обращаемся к базам данных для того, чтобы проиллюстрировать процессы структурирования информации. Базы данных - это тоже модели , описывающие те или иные аспекты существования системы/процесса, поэтому при их создании и проектировании так же применяются методы структурирования информации, отличающиеся от прочих методов лишь тем, что структурирование осуществляется уже с учетом ограничений, налагаемых технологической платформой. В общем случае при структурировании информации такие ограничения не всегда принимаются в расчет.

Так или иначе, но полученный массив описаний предметной области или проблемы на начальном этапе структурирования информации должен быть приведен к виду, упрощающему его дальнейшую обработку. Если сведения получены в результате проведения информационно-поисковых процедур (например, в различного рода средствах массовой информации - от печатной прессы до сети Интернет), полученный исходный массив, как правило, не структурирован и разноформатен. В этом случае перед аналитиком встает задача первичного структурирования массива сообщений в ее наиболее сложном варианте (здесь требуется выделение из сообщений информации, релевантной задачам исследования, ее компоновка и т. п.).

Однако если речь идет о сборе информации методом опроса экспертов, первичное структурирование информации может быть проведено уже на предшествующем этапе за счет разработки системы опросников, анкет и иных средств упорядочивания информации. Стратегия опроса экспертов (в том числе - проведения мозговых атак или деловых игр) может быть организована таким образом, чтобы ввести экспертов в ситуацию, управляющую процессом высказывания суждений в той последовательности, при которой информация будет изначально структурирована некоторым образом, отвечающим потребностям последующей ее формализации. В некоторых случаях экспертам могут быть предъявлены на оценку заранее подготовленные варианты решения задач, массивы исходных данных и прочие материалы, нуждающиеся в оценивании и ранжировании с привлечением их опыта.

В одном случае (при анкетировании и управлении процедурой опроса или стратегией игры) информация извлекается в соответствии с заранее установленной рубрикацией. В другом случае (при оценивании вариантов) структура организации информации не изменяется и остается в рамках заранее установленной формы любого уровня структурной организации. В частности, варианты, предложенные для оценивания, могут быть сформулированы на основе исследований, предварительно проведенных на имитационных моделях, или полученных в результате собеседования с другими группами или с той же группой экспертов.

Для выделения логической структуры описаний, предварительно разделенных на рубрики (относящиеся к одним и тем же группам объектов, процессам, временным и пространственным областям) применяются различные методы, обеспечивающие возможности:

выделения «дискретных» состояний (для текстовых описаний - это связано с определением множества терминов, используемых для описания некоторого, существенного для решаемой задачи, состояния);

упорядочивания их во времени (построение сценариев типа «раньше - позже»);

причинно-следственного связывания (построение сценариев типа «причина - следствие»);

пространственного связывания и иные.

На следующем этапе в зависимости от целей деятельности подобные модели могут быть подвергнуты процедуре декомпозиции (детализации) или агрегации (композиции или свертке), в результате чего формируется описание необходимого уровня абстракции/детализации.

Дальнейшие этапы выполняются за счет введения специальных систем именования элементов модели, приписывания им поименованных атрибутов, описания функциональных зависимостей и так далее. Например, в качестве функциональных зависимостей для ряда задач могут быть рассмотрены зависимости ресурс-время-результат и иные, которые на начальных этапах могут быть использованы для маркирования дуг графа, а впоследствии - воплощены в программные коды имитационных моделей. Особый класс составляют модели ситуаций, используемые для распознавания объектов, их состояний, тенденций и процессов. В таких моделях может абсолютизироваться либо статический, либо динамический аспект существования/функционирования системы. Однако подробно рассматривать эти процедуры мы здесь не будем, тем более, что некоторые аспекты этой деятельности нами уже были описаны при рассмотрении соответствующих классов моделей.

МЕТОДЫ ПОЭТАПНОЙ СТРУКТУРИЗАЦИИ ЗАДАЧ И ГРУППА МОРФОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

Особый класс задач структурирования информации представляют собой задачи структурирования целей и задач в условиях, характеризующихся различным уровнем неопределенности. Для их решения существует ряд методов, к числу которых относятся методы поэтапной структуризации задач и группа морфологических методов . Оба класса методов адаптированы к применению в условиях высокой неопределенности. Но те способы, какими решается задача устранения неопределенности, различаются коренным образом: первая группа методов ориентирована на управление процессом постепенного снижения неопределенности, а вторая - на решение задачи синтеза модели за одну итерацию (но в результате может быть получен целый массив альтернативных моделей). Характерно, что при использовании морфологического метода уровень неопределенности может сохраниться прежним, а исходная неопределенность будет перенесена на другой уровень формального описания (хотя, благодаря переходу к формальному представлению, решение задачи понижения неопределенности в некоторых случаях удается поручить средствам автоматизации).

Однако на этом различия не кончаются. Уровень формализации первичной модели, с которой начинается работа каждого их классов методов, также является индивидуальным для разных групп методов. Для методов поэтапной структуризации этот уровень может быть произвольным, а для морфологических методов необходимо, чтобы детальная декомпозиция предметной области уже была произведена и были сгенерированы матричные модели специального строения. И, наконец, последнее различие: метод поэтапной формализации - это метод поэтапного приближения к формальной модели или этапу логически обоснованного выбора решения, а морфологический метод - это метод синтеза альтернатив, подлежащих анализу и оценке. То есть первая группа методов связана с процедурами логического вывода решения, а вторая - с комбинаторным анализом, процедурами перебора решений, в общем случае, полученных без логического вывода.

Методы поэтапной структуризации задач нацелены на проведение процедуры постепенного повышения уровня абстракции и структурной организации описаний (моделей) . Этот класс методов широко распространен при решении задач различного типа (от синтеза формальной модели до синтеза прогноза). Существует два толкования термина «поэтапная структуризация задачи» . В первом случае под задачей понимается задача синтеза модели, и внимание концентрируется на обеспечении и планировании процесса синтеза модели и схемы проведения исследования. В другом случае под задачей понимается некоторая цель управленческой деятельности (в этом случае речь идет именно о процессе структурирования совокупности задач, подлежащих решению в интересах достижения цели, то есть о цели, как объекте формализации).

Поскольку проблему структурирования информации мы достаточно детально рассмотрели, постольку основное внимание сконцентрируем именно на проблеме синтеза и структуризации некоторой совокупности целей и задач.

Особо актуальны эти методы при проведении комплексных междисциплинарных исследований и проведении работ по синтезу планов и прогнозов. К числу этих методов могут быть причислены методы планирования экспериментов и иные методы, имеющие другую отраслевую специфику (например, методы планирования пропагандистских кампаний и т. п.). Еще раз подчеркнем: это не какие-то теоретические абстракции, а методы ведения самых разнообразных, и, прежде всего, прикладных исследований, методы, актуальные в самых разных отраслях деятельности человека.

Процесс поэтапной структуризации задач можно сравнить с кропотливым процессом выращивания фруктового дерева - только в нашем случае дерево вырастает необычное - дерево целей и задач. Это дерево растет кроной вниз - корень (глобальная цель) размещается вверху, а ветви, отображающие различные связи с подчиненными задачами, функциями и т. д., растут вниз.

Действительно, процесс этот весьма сложен и состоит из многих этапов, из которых первым и наиважнейшим является выбор корректной формулировки глобальной цели . Впрочем, и все дальнейшие процедуры, связанные с построением дерева целей не менее ответственны, но глобальная цель задает направление всей дальнейшей деятельности, а значит, ее выбор и ясность формулировки определяют успех не только процедуры синтеза дерева целей и задач, но и всей последующей деятельности.

Перечислим наиболее существенные требования, предъявляемые к получаемой в результате работы древовидной иерархической модели. К числу этих требований относятся:

полнота и достаточность для описания основных критериев принятия решения;

компактность (минимальный уровень декомпозиции при заданной полноте);

конкретная цель, функция, задача или объект, расположенные в узлах модели, должна появляться в дереве только один раз;

лицо, принимающее решение, должно быть в состоянии представлять и анализировать отдельные ветви дерева независимо.

Причины, по которым выдвинуты такие требования, очевидны: наличие дублирования модельных элементов препятствует однозначной интерпретации и способно привести к некорректному установлению количества потребных ресурсов и иным нежелательным последствиям. По своей идеологии модели типа деревьев целей и задач наследуют свойства классификаций, стратифицированных моделей и моделей иерархических систем.

Существует несколько подходов к построению дерева целей и задач или, как его часто называют в отечественной литературе, прогнозного графа . Одна часть подходов рассчитана на краткосрочную перспективу , то есть, разработчики исходят из предположения, что за период реализации замысла окружающая обстановка не претерпит существенных изменений, либо эти изменения не затронут основных тенденций развития обстановки. Другая часть адаптирована к решению задач стратегического планирования , для которого интервал времени реализации замыслов существенно превышает интервал сохранения стабильной обстановки, а сохранение тенденций изменения обстановки не может быть гарантировано.

Кроме того, многое зависит от «направления» конструирования дерева (оно может строиться сверху вниз, снизу вверх, существует также и метод встречного проектирования) . В первом случае от глобальной цели вниз начинает последовательно развертываться древовидная структура, в которой с переходом от уровня к уровню поэтапно снижается неопределенность функционального, операционного и иных видов, в результате чего на самом нижнем уровне могут быть сформулированы конкретные требования к составу и количеству ресурсов, инструментальных средств и методик. Во втором случае речь идет о том, что состав ресурсов, инструментальных средств и методик не подлежит коррекции, а дерево выстраивается снизу вверх с соблюдением введенных в качестве критериев приемлемости решений базовых ценностей. Для второго подхода характерно, что цель существует как некий идеал, а структура подзадач, задач и функций, а также методы их решения примерно установлены и могут претерпевать изменения в некоторых, достаточно жестко заданных, рамках. Строгие количественные критерии на начальном этапе, как правило, не заданы: числа появляются как результат постепенного подъема по иерархии, а наибольшая неопределенность существует именно на верхнем уровне (как оценка степени близости к поставленной цели). Такой подход был характерен для осуществления планирования в СССР - он однозначно «экологичнее» рыночного и исключает кризисы перепроизводства, но мало способствует совершенствованию системы (она просто настраивается). Метод встречного проектирования пригоден для решения задач, связанных с разрешением ситуаций, вызванных изменением внешней ситуации, когда реконструкции (реинжинирингу) подлежит средний слой иерархии (то, что в народе принято называть «сведением концов с концами»).

Остановимся на подходе к построению дерева целей и задач, рассчитанных на краткосрочную перспективу. В этом случае условия полагаются известными, в результате чего глобальная цель подлежит декомпозиции на совокупность функций, задач и подзадач без учета многообразия вариантов обстановки, в которой они будут решаться. Для оценивания того, решена ли та или иная задача (подзадача) определяется перечень свойств, которыми должны обладать те материальные объекты, посредством которых может быть получено решение задачи, а также вводятся мера качества решения задачи (например, стоимостная эффективность) и функция оценивания (вычисления меры качества). Далее определяются потребности в ресурсах, инструментальных средствах и методиках, обеспечивающих решение поставленных задач. В условиях действия системы ограничений и на случай непредвиденного перерасхода ресурсов в подобную модель вводятся весовые коэффициенты, отражающие систему приоритетов и соответствующие системе ценностей субъекта целеполагания.

В случае, когда синтезируется дерево целей и задач на период, превышающий период параметрической, структурной и функциональной стабильности системы, прибегают к приемам стратегического планирования . Отличием такого подхода является то, что этапу синтеза дерева целей и задач предшествует этап построения пространства альтернатив - то есть, пространства в котором некоторая группа избранных параметров образует «систему координат», определяющую топологию системы, функции и состояние ее элементов в некоторый момент времени. Достоинством такого подхода является то, что в такой системе координат могут быть выбраны экстремальные точки, в которые система может перейти в случае развития тех или иных тенденций - для таких точек с необходимой степенью детализации прописываются параметры системы, обеспечивающие разработчиков модели достаточной для синтеза дерева целей и задач информацией. Для каждой из точек (альтернативных миров) выстраивается адекватная конфигурация дерева (по схеме, аналогичной той, которая используется при синтезе дерева целей и задач, рассчитанных на краткосрочную перспективу). После этого предпринимается попытка сведения полученных деревьев к единой конфигурации, для каждого из узлов и операций оцениваются риски, как вероятность скатывания к негативным сценариям развития ситуации, а также назначаются веса элементов дерева, отражающие степень их важности для достижения поставленной глобальной цели.

Рисунок 2.6 - Фрагмент реального дерева целей и задач с весами, проставленными в результате экспертного опроса 75 .

На рис. 2.6 приведен фрагмент дерева целей и задач, на котором проставлены веса относительной важности достижения целей. Заметим, что сумма весов целей одного уровня иерархии равна 1 (в случаях же, когда веса выставляются в процентной мере, сумма будет равна 100 %). В нашем примере, где числа представлены в виде десятичных дробей, очевидна вероятностная природа оценок. Веса могут быть как вычислены аналитически, так и получены в ходе экспертного опроса.

Чаще всего на этапе расстановки весовых коэффициентов прибегают к методам экспертной оценки, в том числе - с применением метода Дельфи. Заметим, что изначально метод Дельфи применялся именно для определения приоритетов, то есть, для расстановки весовых коэффициентов. Причем такой подход в равной степени применим как в отношении краткосрочных задач, так и в отношении задач перспективного планирования.

При синтезе дерева целей и задач методом встречного проектирования процедура состоит в согласовании верхнего и нижнего уровней иерархии целей, для чего рассматриваются варианты согласования целей и задач, перераспределения ресурсов и инструментов между субъектами деятельности. Этот подход представляет собой, пожалуй, наиболее интересный вариант решения проблем в сфере, связанной с решением социальных проблем, организацией коллективной деятельности в интересах достижения корпоративной цели. Здесь целесообразно рассматривать различные подходы к социализации целей (их доведения до прочих субъектов деятельности), созданию коалиций, выделению корпоративного ресурса, созданию организационного ресурса и иные аспекты управленческой деятельности. Кроме того, эти методы могут использоваться и в сфере проектирования сложных технических комплексов, информационных систем и иных систем искусственного происхождения.

Основной задачей такой деятельности является гармонизация отношений, повышение эффективности процессов потребления ресурсов, оптимизация информационных процессов и материально-преобразовательной деятельности в целом. При использовании этих методов основными объектами исследования являются цели и мотивы деятельности отдельных субъектов, их групп и объединений, а также ресурсы, связанные с ними. Отраслью применения метода встречного проектирования являются управление социальными, организационно-техническими, экономическими и иными системами, включающими в себя элементы, наделенные способностью к целеполаганию.

Все перечисленные методы чрезвычайно интересны, однако их подробное рассмотрение в рамках этого раздела не представляется возможным. Тем не менее, к этой проблеме в рамках нашего повествования мы еще вернемся.

Морфологические методы представляют собой особый класс методов решения сложных проблем в условиях высокой неопределенности. Даже те вводные замечания, которые мы дали, характеризуя эту группу методов, говорят об их специфичности.

Сразу оговоримся, что морфологический анализ, который мы упоминали в подразделе, посвященном теоретическим основам системного анализа, не имеет почти ничего общего с тем, что нам предстоит рассматривать здесь. Когда мы говорили о морфологическом анализе, то речь шла о возможности выведения многих свойств системы из ее структуры и возможности обратной процедуры, понимая под структурой системы описание системы отношений между элементами, выполняющими сходные функции, системы управления ими - то есть, осуществляли агрегацию или декомпозицию с тем, чтобы вывести из полученной модели свойства системы. На уровне определения отделить морфологический анализ от морфологических методов сложно, поскольку в основе лежат методы исследования структуры и топологии, но различие в другом - в уровне неопределенности и способе ее проявления.

В случае морфологического анализа типовые вопросы к аналитикам звучат так:

«Ребята, вот, смотрите какую штуку я вам приволок! Интересно, что там внутри? Но только, чур, не разбирать - у меня одна такая!»

«Тут нашим удалось вот такую схему добыть... Мне сказали, что вы с похожими уже работали. Что бы это могло быть?»

В случае же с морфологическими методами вопросы иные:

«На месте аварии этой штуки мы обнаружили вот такие обломки... Соберете что-нибудь, способное передвигаться под водой, по воде, над водой и по земле - озолочу!»

«Председатель сказал, чтоб к завтрему была косилка. Я тут приволок, что в гараже валялось... Сможете?»

Как видим, морфологические методы - это совсем иное: с их применением решается задача синтеза системы с заданными свойствами, но обладающей неизвестной структурой и/или составом. В качестве элементов такой системы могут выступать объекты различной природы: от материальных объектов различной сложности до идеальных (модельных) объектов типа сценариев, целей и задач.

Сущность морфологических методов - в использовании комбинаторного анализа для синтеза сложных систем с заданными свойствами в условиях существования ограничений (объективных и/или субъективных) на сочетаемость элементов, входящих в некоторое базовое множество. В классической форме метод был предложен швейцарским астрономом Ф. Цвикки и состоял в реализации следующей совокупности этапов:

Описание желаемых функциональных свойств системы;

Составление исчерпывающего перечня основных функций системы;

Составление перечня альтернативных способов реализации каждой функции;

Генерирование множества возможных вариантов реализации системы, каждый из которых представляет собой цепочку, включающую по одному способу реализации каждой из перечисленных функций;

Оценивание рисков и эффективности вариантов;

Выбор предпочтительного варианта.

После того, как перечень основных функций составлен, для синтеза вариантов их реализации составляется морфологическая таблица, содержащая перечень альтернативных способов реализации каждой функции. Далее наступает очередь проблемы в целом, для которой также выстраивается морфологическая таблица.

В чем смысл морфологической таблицы? Смысл в том, что данная таблица в наглядной форме отображает все возможные варианты решения проблемы, для чего в каждой строке помещается вариант решения проблемы, хотя бы в одной из деталей реализации отличающийся от прочих, а в столбцах же содержится полное множество вариантов реализации каждой из функций. Это похоже на полный перечень комбинаций, набор которых возможен на дисковом кодовом замке, с тем лишь отличием, что количество щелчков-вариантов для каждого колесика может быть своим.

Общее число теоретически возможных вариантов в этом случае равно произведению числа способов реализации отдельных функций, что уже при сравнительно небольшом количестве функций и вариантов их реализации может приводить к «комбинаторному взрыву» (операция умножения коварна - вариантов может быть получено столько, что их анализ в рамках имеющихся временных ограничений не представится возможным). Во избежание этого в алгоритмах анализа предусматривается возможность введения ограничений на использование запрещенных (непродуктивных) комбинаций элементов.

В принципе, уровень детализации описаний определяется спецификой проблемы: в одних случаях функции подвергаются дальнейшему дроблению на элементарные операции, характеризующиеся набором вариантов их реализации, в других - довольствуются меньшей степенью детализации. То есть, метод может оперировать с описаниями различной степени «прорисовки» деталей, но при этом следует помнить о проблеме размерности.

Позже Ф. Цвикки существенно расширил арсенал методов морфологического анализа, дополнив его следующими методами:

методом систематического покрытия поля;

методом отрицания и конструирования;

методом морфологического ящика;

методом экстремальных ситуаций;

методом сопоставления совершенного с дефектным;

методом обобщения.

Каждый из методов имеет свою область применения, однако в их основе - все те же процедуры, обеспечивающие максимально полное привлечение знаний о системе для синтеза нового знания путем структурирования и упорядочения имеющихся. Весьма широко применяется метод отрицания и конструирования, позволяющий, в том числе, проверить полноту заполнения морфологической таблицы (ящика) на предмет наличия в ней как утверждения, так и его отрицания (в противном случае таблица не полна, хотя это и не всегда необходимо). Метод отрицания и конструирования исходит из предположения, что не все ограничения, используемые в некоторой предметной области, являются универсальными или обоснованными.

Морфологические методы получили широкое распространение в области изобретательской и рационализаторской деятельности и легли в основу ТРИЗ (теории рационализаторской и изобретательской деятельности) и АРИЗ (теории алгоритмизации рационализаторской и изобретательской деятельности). А подходы последних были распространены на многие отрасли, связанные с творческой деятельностью.

Информация подается нам в определенном виде. Для качественного запоминания нам нужно ее сгруппировать по определенному признаку. Например, если нам дан ряд чисел, то нужно решить, как его лучше запомнить. Ведь числа можно запоминать однозначные, двузначные и трехзначные. Все зависит от того, как мы их сгруппируем, и каким приемом мнемотехники владеем для перевода их в образы.

Допустим, нам нужно запомнить список неправильных глаголов английского языка. С чего вы начнете? Если вы начнете их запоминать по порядку, то очень скоро у вас «разболится» голова, слова плохо запомнятся, и потом наступит и отвращение ко всему английскому языку. С чем же это связано? Дело в том, что соседние слова списка мало, чем отличаются друг от друга, ведь они начинаются с одной буквы. Это так называемая гомогенная (однородная) интерферирующая деятельность. А для лучшего запоминания информации лучше ее сгруппировать так, чтобы соседние слова начинались на разные буквы (гетерогенная интерферирующая деятельность). Подробнее об этом мы поговорим ниже. Другой причиной, вызывающей “неприятности” является то, что отсутствует принцип группирования по определенным закономерностям. Например, можно заметить, что в одном случае во 2-х и в 3-х формах неправильных глаголов изменяется гласная внутри слова, в другом случае все три формы совпадают и т.д. Сгруппировав неправильные глаголы по этим закономерностям можно легко и быстро запомнить весь список с помощью мнемотехники.(Подробнее с техникой запоминания неправильных глаголов английского языка вы можете познакомиться в книге «Секреты запоминания неправильных глаголов»).

Если же нам нужно запомнить таблицу Менделеева, энциклопедические сведения или статьи закона, т.е. более сложный материал, где принцип группирования не применяют вообще (за редким исключением), то нужно использовать структурирование. Под структурированием информации мы понимаем выделение вертикальных и горизонтальных последовательностей. Например, чтобы быстро и качественно запомнить таблицу Менделеева, ее нужно представить в виде структуры, содержащей вертикальную последовательность – первый столбец и горизонтальные последовательности, – отдельные строчки. Хотим заметить, что вертикальная последовательность участвует в формировании “ключа” к информации.

Подводя итог всему сказанному выше, можно заключить, что для быстрого и качественного запоминания точной информации нужно ее сначала проанализировать, выявить закономерности и по ним сгруппировать, или структурировать в виде вертикальной и горизонтальных последовательностей.

Макарова Н.В., Волков В.Б. Информатика: учебник для вузов.- СПб.: Питер, 2011. 576 с.

Тема 1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Понятие информации

Термин «информация» происходит от латинского «informatio», что означает «разъяснение», «осведомление», «изложение».

Существует множество определений информации. Так, один из основоположников современной теории информации, Ноберт Винер, определял информацию так: «Информация есть информация, а не материя или энергия».

Такое определение через отрицание кажется достаточно полным и универсальным, но применить его в качестве инструмента для построения научной методологии практически невозможно.

В то же время в современной технике получили широкое распространение ме­тодологические подходы, позволяющие применять понятие информации и предложенные инструменты для исследования процессов, происходящих в технических системах, экономике, социуме, в живой и неживой природе.

Наиболее известный среди таких подходов – математическая теория Клода Шеннона, позволяющая вероятностно обосновать надежность передачи сигналов по линии связи. В подходе Шеннона информация – это мера снижения неопределенности системы.

Существует также термодинамический (энергетический) подход, рассматривающий информацию как способ уменьшения энтропии системы.

Советским математиком Колмогоровым был предложен алгоритмический подход, позволяющий оценить информацию по сложности алгоритма, необходимого для ее обработки. Все эти подходы тесно связывали понятие информации со сферой применения.

С позиции материалистической философии информация есть отражение реального мира с помощью сведений (сообщений). Сообщение – это форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т. п. В широком смысле информация – это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами.

Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают степень неопределенности и неполноты имеющихся знаний.

Информатика рассматривает информацию как концептуально связанные между собой сведения, понятия, изменяющие наши представления о явлении или объекте окружающего мира. Наряду с информацией в информатике часто употребляется понятие данных. Покажем, в чем их различие.

Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. В том случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности знаний о чем-либо, данные превращаются в информацию.

Данные – это информация, закодированная определенным образом с целью передачи, обработки, поиска или извлечения.

Пример. Напишите на листе бумаги десять номеров телефонов в виде последовательности десяти чисел и покажите их вашему другу. Он воспримет эти цифры как данные, так как они не предоставляют ему никаких сведений. Затем против каждого номера укажите название фирмы и род деятельности. Для вашего друга непонятные цифры обретут определенность и превратятся из данных в инфор­мацию, которую он в дальнейшем мог бы использовать.

При работе с информацией всегда имеются ее источник и потребитель (получатель). Пути и процессы, обеспечивающие передачу сообщений от источника информации к ее потребителю, называются информационными коммуникациями.

Для потребителя информации очень важной характеристикой является ее адекватность.

Адекватность информации – это определенный уровень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту, процессу, явлению и т.п.

В реальной жизни вряд ли возможна ситуация, когда вы сможете рассчитывать на полную адекватность информации. Всегда присутствует некоторая степень неопределенности. От степени адекватности информации реальному состоянию объекта или процесса зависит правильность принятия решений человеком.

Меры информации (с. 20-25)

Качество информации

Качество информации – это совокупность свойств, которые обусловливают способность информации удовлетворять определенные потребности людей.

Основными потребительскими показателями качества информации являются: репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость.

Репрезентативность информации связана с правильностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Важнейшее значение здесь имеют правильность концепции, на базе которой сформулировано исходное понятие; обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемого яв­ления.

Нарушение репрезентативности информации приводит нередко к существенным ее погрешностям.

Содержательность информации отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных. С увеличением содержательности информации растет семантическая пропускная способность информационной системы, так как для получения одних и тех же сведений требуется преобразовать меньший объем данных.

Достаточность (полнота) информации означает, что ее состав (набор показателей) минимален, но достаточен для принятия правильного решения. Понятие полноты информации связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная, то есть недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

Доступность информации восприятию пользователя обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Например, в информационной системе информация преобразуется к доступной и удобной для восприятия пользователем форме.

Актуальность информации определяется степенью сохранения ценности информации для управления на момент использования и зависит от динамики изменения ее характеристик, а также от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

Своевременность информации означает ее поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного с временем решения поставленной задачи.

Точность информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п. Для информации, отображаемой цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности:

– формальная точность измеряется значением единицы младшего разряда числа;

– реальная точность определяется значением единицы последнего разряда числа, верность которого гарантируется;

– максимальная точность представляет собой точность, которую можно получить в конкретных условиях функционирования системы;

– необходимая точность определяется функциональным назначением показателя.

Достоверность информации определяется ее свойством отражать реально суще­ствующие объекты с необходимой точностью. Измеряется достоверность инфор­мации доверительной вероятностью необходимой точности, то есть вероятностью того, что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности.

Устойчивость информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. Устойчивость инфор­мации, как и репрезентативность, обусловлена выбранной методикой ее отбора и формирования.

Репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, устойчивость, целиком определяются на методическом уровне разработки информационных систем. Параметры актуальности, своевременности, точности и достоверности также в большей степени обусловливаются на методическом уровне, однако на их величину существенно влияет еще и характер функционирования системы, в первую очередь ее надежность. При этом параметры актуальности и точности жестко связаны, соответственно, с параметрами своевременности и достоверности.

Информационные процессы

Процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации, называются информационными.

Поиск информации – это процесс извлечения хранимой информации.

Сбор информации – это деятельность субъекта, в ходе которой он получает информацию об интересующем его объекте.

Хранение информации – это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки.

Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга – библиотека, картина – музей, фотография – альбом). ЭВМ может рассматриваться как устройство для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.

Передача (обмен) информацией – это процесс, в ходе которого передатчик (источник) передает информацию, а получатель (приемник) ее принимает.

В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации. Между источником и приемником действует канал передачи информации – канал связи.

Канал связи – это совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.

Кодирующее устройство – это устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи.

Декодирующее устройство – это устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное (рис. 1.1).

Деятельность людей всегда связана с передачей информации. В процессе передачи информация может теряться и искажаться, в качестве примеров можно привести искажение звука в телефоне, атмосферные помехи в радио, искажение или затемнение изо­бражения в телевидении, ошибки при передачи в телеграфе.

Рис. 1.1. Передача информации по каналу связи

Каналы передачи сообщений характеризуются пропускной способностью и помехозащищенностью. Каналы передачи данных делятся на симплексные (с передачей информации в одну сторону, например телевидение) и дуплексные (по которым можно передавать информацию в оба направления, например телефон, телеграф). По каналу могут одновременно передаваться несколько сообщений. Каждое из этих сообщений выделяется (отделяется от других) с помощью специальных фильтров. Например, возможна фильтрация по частоте передаваемых сообщений, как это делается в радиоканалах. Пропускная способность канала определяется максимальным количеством символов, передаваемых по нему в отсутствие помех. Эта характеристика зависит от физических свойств канала. Для повышения поме­хозащищенности канала используются специальные методы передачи сообщений, уменьшающие влияние шумов. Например, вводят лишние символы. Эти символы не имеют реального содержания, но используются для контроля правильности сообщения при получении. С точки зрения теории информации избыточно все то, что делает литературный язык красочным, гибким, богатым оттенками, многоплановым, многозначным.

Обработка информации – это упорядоченный процесс ее преобразование в соответствии с алгоритмом решения задачи или с другими формальными правилами.

После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Эта операция реализуется в ходе решения задачи выдачи информации. Выдача информации, как правило, производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц.

Защита информации в более узком смысле понимается как предотвращение доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ), непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации.

Защита информации (в широком смысле) – это комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.

Наиболее эффективным средством организации информационных процессов является информационная система, оснащенная средствами ввода, поиска, размещения, обработки и выдачи информации. Наличие таких средств – главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определен. Благодаря ему, поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений реализованы в виде стандартных, формализованных процедур.

Классификация и структурирование информации

Классификация – это система распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком.

Пример. Всю информацию об университете можно классифицировать по многочисленным информационным объектам, которые будут характеризоваться общими свойствами:

– информация о студентах – в виде информационного объекта «Студент»;

– информация о преподавателях – в виде информационного объекта «Преподаватель»;

– информация о факультетах– в виде информационного объекта «Факультет» и т. п.

Свойства информационного объекта определяются информационными параметрами, называемыми реквизитами. Реквизиты представляются либо числовыми данными (например, вес, стоимость, год), либо признаками (например, цвет, марка машины, фамилия).

Реквизит – это логически неделимый информационный элемент, описывающий определен­ное свойство объекта, процесса, явления.

Пример. Информация о каждом студенте в отделе кадров университета систематизирована и представлена посредством одинаковых реквизитов:

– фамилия, имя, отчество;

– год рождения;

– место рождения;

– адрес проживания;

– факультет, где проходит обучение студент, и т. д.

Все перечисленные реквизиты характеризуют свойства информационного объекта «Студент».

Кроме выявления общих свойств информационного объекта, классификация нужна для разработки правил (алгоритмов) и процедур обработки информации, представленной совокупностью реквизитов.

Пример. Алгоритм обработки информационных объектов библиотечного фонда позволяет получить информацию обо всех книгах по определенной тематике, об авторах, абонентах и т. д.

Алгоритм обработки информационных объектов фирмы позволяет получить информацию об объемах продаж, прибыли, заказчиках, видах производимой продукции и т. д.

Алгоритмы обработки в том и другом случае преследуют разные цели, обрабаты­вают разную информацию, реализуются разными способами.

В любой стране разработаны и применяются государственные, отраслевые и региональные классификаторы. Например, классифицированы отрасли промышленности, оборудование, профессии, единицы измерения, статьи затрат и т. д.

Классификатор – это систематизированный свод наименований и кодов классификационных группировок.

При классификации широко используются понятия «классификационный признак» и «значение классификационного признака», которые позволяют установить степень сходства или различия объектов. Возможен подход к классификации с объединением этих двух понятий в одно, названное признаком классификации. Синонимом признака классификации является основание деления.

Пример. В качестве признака классификации выбирается возраст, который состоит из трех значений: до 20 лет, от 20 до 30 лет, свыше 30 лет. Можно в качестве признаков классификации использовать возраст до 20 лет, возраст от 20 до 30 лет, возраст свыше 30 лет.

Разработаны три метода классификации объектов: иерархический, фасетный, дескрипторный. Эти методы различаются разной стратегией применения классификационных признаков.

Любая классификация всегда относительна. Один и тот же объект может быть классифицирован по разным признакам или критериям. Часто встречаются ситуации, когда в зависимости от условий внешней среды объект может быть отнесен к разным классификационным группировкам. Эти рассуждения особенно актуальны при классификации видов информации без учета ее предметной ориентации, так как она часто может быть использована в разных условиях, разными потребителями, для разных целей.

В табл. 1.1 приведена одна из схем классификации циркулирующей в организации (фирме) информации. В основу классификации положено пять наиболее общих признаков: место возникновения, стадия обработки, способ отображения, стабильность, функция управления.

Таблица 1.1. Классификация информации, циркулирующей в организации

По признаку места возникновения информацию можно разделить на входную, выходную, внутреннюю, внешнюю.

Входная информация – это информация, поступающая в фирму или ее подразделения. Выходная информация – это информация, поступающая из фирмы в другую фирму, организацию (подразделение).

Одна и та же информация может являться входной для одной фирмы, а для другой, ее вырабатывающей, выходной. По отношению к объекту управления (фирма или ее подразделение: цех, отдел, лаборатория) может быть определена информация как внутренняя, так и внешняя.

Внутренняя информация возникает внутри объекта, внешняя – за пределами объекта.

Пример. Содержание указа правительства об изменении уровня взимаемых налогов для фирмы является, с одной стороны, внешней информацией, с другой – входной. Сведения фирмы, подаваемые в налоговую инспекцию о размере отчислений в госбюджет, являются, с одной стороны, выходной информацией, с другой – внешней по отношению к налоговой инспекции.

По стадии обработки информация может быть первичной, вторичной, промежуточной, результатной.

Первичная информация – это информация, которая возникает непосредственно в процессе деятельности объекта и регистрируется на начальной стадии. Вторичная информация – это информация, которая получается в результате обработки первичной информации; она может быть промежуточной и результатной. Промежуточная информация используется в качестве исходных данных для последующих расчетов. Результатная информация получается в процессе обработки пер­вичной и промежуточной информации и служит для выработки управленческих решений.

Пример . В художественном цехе, где производится роспись чашек, в конце каждой смены регистрируется общее количество произведенной продукции и количество каждым работником расписанных чашек. Это первичная информация. В конце каждого месяца мастер подводит итоги первичной информации. Это, с одной стороны, вторичная промежуточная информация, а с другой – результатная. Итоговые данные поступают в бухгалтерию, где производится расчет заработной платы каждого работника в зависимости от его выработки. Полученные расчетные данные – результатная информация.

По способу отображения информация подразделяется на текстовую и графическую.

Текстовая информация – это совокупность алфавитных, цифровых и специальных символов, с помощью которых информация представляется на физическом носителе (бумага, изображение на экране дисплея). Графическая информация – это различного рода графики, диаграммы, схемы, рисунки и т. д.

По стабильности информация может быть переменной (текущей) и постоянной (условно-постоянной).

Переменная информация отражает фактические количественные и качественные характеристики производственно-хозяйственной деятельности фирмы. Она может меняться для каждого случая как по назначению, так и по количеству. Например, количество произведенной продукции за смену, еженедельные затраты на доставку сырья, количество исправных станков и т.п. Постоянная (условно-постоянная) информация – это неизменная и многократно используемая в течение длительного периода времени информация. Постоянная информация может быть справочной, нормативной, плановой:

– постоянная справочная информация включает в себя описание постоянных свойств объекта в виде устойчивых длительное время признаков (например: табельный номер служащего, профессия работника, номер цеха и т. п.);

– постоянная нормативная информация содержит местные, отраслевые и общегосударственные нормативы (например: размер налога на прибыль, стандарт на качество продуктов определенного вида, размер минимальной оплаты труда, тарифная сетка оплаты государственным служащим);

– постоянная плановая информация содержит многократно используемые в фир­ме плановые показатели (например: план выпуска телевизоров, план подготовки специалистов определенной квалификации).

По функциям управления обычно классифицируют экономическую информацию, при этом выделяют следующие группы: плановая, нормативно-справочная, учетная и оперативная (текущая).

Плановая информация – информация о параметрах объекта управления на будущий период. На эту информацию идет ориентация всей деятельности фирмы.

Пример. К плановой информации фирмы могут быть отнесены такие показатели, как план выпуска продукции, планируемая прибыль от реализации, ожидаемый спрос на продукцию и т. д.

Нормативно-справочная информация представляет собой различные нормативные и справочные данные. Ее обновление происходит достаточно редко.

Пример. Нормативно-справочной информацией на предприятии являются:

– время, предназначенное для изготовления типовой детали (нормы трудоемкости);

– среднедневная оплата рабочего по разряду;

– оклад служащего;

– адрес поставщика или покупателя и т. д.

Учетная информация – это информация, которая характеризует деятельность фирмы за определенный прошлый период времени. На основании этой информации могут быть проведены следующие действия: скорректирована плановая информация, сделан анализ хозяйственной деятельности фирмы, приняты решения по более эффективному управлению работами и пр. На практике в качестве учетной информации могут выступать информация бухгалтерского учета, статистическая информация и информация оперативного учета.

Пример. Учетной информацией являются: количество проданной продукции за определенный период времени; среднесуточная загрузка или простой станков и т. п.

Оперативная (текущая) информация – это информация, используемая в оперативном управлении и характеризующая производственные процессы в текущий (данный) период времени. К оперативной информации предъявляются серьезные требования по скорости поступления и обработки, а также по степени ее достоверности. От того, насколько быстро и качественно проводится ее обработка, во многом зависит успех фирмы на рынке.

Пример. К оперативной информации относят:

– количество изготовленных деталей за час, смену, день;

– количество проданной продукции за день или определенный час;

– объем сырья от поставщика на начало рабочего дня и т. д.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16

Директорам информационных систем приходится предпринимать фантастические усилия, чтобы поспеть за темпами развития и новыми методами ведения сегодняшнего бизнеса. ИТ-специалисты, как и остальные сотрудники организации, должны правильно рассчитывать свои силы. Многие компании пытаются решить проблему роста спроса на информацию путем наращивания «емкостей памяти» и «прокачивания» через корпоративные сети все большего количества информации. Другие же понимают, что задача эту так просто не решить.

Необходим подход, который позволит применять имеющуюся массу компьютеризированных данных для совершения конкретных действий. Руководители могут действовать оперативно, если данные проанализированы и определен их смысл. Как это сделать? За счет структурирования информации - такого способа обработки, на основе которого можно получить простые ответы на поступившие от менеджеров вопросы. Это нелегкая задача, поскольку специалист по обработке информации должен понимать вопрос, контекст, уметь интерпретировать данные и знать, как их можно представить графически. Превращая данные в то, что мы в современном, быстро меняющемся и насыщенным информацией мире называем «действительно полезной информацией», можно из множества разнородных фрагментов данных извлечь поистине золотые крупицы. Очень важно начинать с ясных, правдивых, оперативных данных, явно имеющих смысл в контексте решений, которые мы принимаем. Кроме того, необходимо докопаться до содержащейся в данных сути и организовать их так, чтобы их смысл можно было понять без всяких усилий.

Идея великолепна. Но дело в том, что компаниям не хватает полезной информации, а их директора информационных служб не спешат использовать методы структуризации данных. Хотя специалисты по ИТ признают важность синтеза информации, полезной для принятия решений, большинство из них (в среднем 4,8 из 5) не предпринимают для этого никаких усилий. И тому есть три основные причины:

• специалисты по ИТ не знают методов структурирования информации;
• специалисты по ИТ не хотят заниматься информационным наполнением;
• специалисты по ИТ не умеют мыслить графически.

В общем, руководители ИТ-отделов не готовы заниматься структуризацией информации. Многие из них считают это дело процессом, который лишь гарантирует правильность, четкость и понятность данных. Они уверены, что хорошо структурированные данные - это данные, глядя на которые становится ясно, где они созданы, где используются, как поддерживаются, каковы правила проверки их корректности и как они распространяются. Управление данными на этом уровне крайне важно для большинства организаций, но все же недостаточно для получения полезной информации. Создание согласованных надежных инфраструктур данных и обмена сообщениями - это всего лишь начало. После объединения фрагментированных данных необходимо понять, как получить полезную информацию, которая обеспечит увеличение производительности работы.

К сожалению, большинство директоров ИС не знают, как это можно сделать. Специалисты Института стратегических изменений компании Andersen Consulting обратились к специалистам по ИТ с вопросом, определен ли в их компаниях процесс получения информации, полезной для принятия решений бизнес-менеджерами. Все в один голос ответили отрицательно. Примерно 86% участников опроса сообщили, что такого процесса нет и что они планируют опираться на традиционные требования к ИТ и процедуры моделирования данных, то есть на те же самые процессы, которые применяются в современных информационных средах и не способны порождать действительно полезную информацию. В любом случае директора ИС даже не рассматривают вопрос о структурировании информации.

Некоторые ИТ-специалисты уверены, что их обязанности сводятся к тому, чтобы предоставить пользователям доступ просто к информации, а не к действительно полезной информации. Эти ИТ-менеджеры поглощены управлением вычислительной инфраструктурой и системами обмена данными (то есть входными параметрами уравнения), вместо того чтобы сосредоточиться на выходных параметрах, которые так необходимы их компаниям. Они по горло заняты тестированием сетей, интегрированными платформами поддержки транзакций и столь популярными сегодня хранилищами данных. На вопрос о том, какого рода информация даст им преимущества перед конкурентами на рынке, они отвечают: «Это зависит от отдела маркетинга». С другой стороны, специалисты по обработке информации единодушно заявляют, что невозможно заниматься ее структурированием, если непонятно, на какой вопрос нужно искать ответ и какие данные должны при этом использоваться.

Многие руководители ИС не только не знакомы с процессом структурирования информации, не только не стремятся заниматься информационными наполнением, но, похоже, даже не подозревают о возможностях визуального анализа данных. Отвечая на вопрос о том, как они используют графику, большинство начинали что-то бормотать о PowerPoint и Excel. С другой стороны, для специалистов по обработке данных структурирование информации означает не создание слайдов с подписями, а организацию информации таким образом, чтобы представить ее визуально, не ограничиваясь при этом одними лишь столбцовыми и секторными диаграммами. Как ни странно, специалисты по ИТ довольно широко используют визуальный анализ для проектирования системных архитектур и создания ПО для поддержки производственных процессов. Однако мысль о том, что визуальный анализ можно применять для принятия бизнес-решений, не приходит им в голову.

Хорошо структурированная, действительно полезная информация поможет компаниям быстро развивать свой бизнес. Чтобы ее создать, надо пройти следующие восемь шагов.

1. Взвесьте свои возможности

Структурируйте информацию таким образом, чтобы можно было увидеть повторяемость данных, позволяющую понять суть проблемы и использовать эти знания для совершения необходимых действий. Например, изложенная на одной странице история развития программы MBA Гарвардской школы бизнеса показала, что школа коренным образом меняет программу обучения примерно каждые десять лет. Это любопытно, поскольку никто из администрации подобных планов специально не строил. Чтобы объединить эти данные, не нужно было предпринимать никаких особых усилий. Создание диаграммы заняло всего один день, несколько недель ушло на то, чтобы преподаватели, проанализировав эту информацию, смогли понять, что пришло время снова пересмотреть учебный план - в любой традиционной организации это считалось бы потрясающей оперативностью.

2. Установите приоритеты

Хорошие специалисты по обработке информации начинают с того, что определяют, что в этих данных самое важное. Затем, исходя из ответа на этот вопрос, они структурируют информацию. Смысл данных при этом меняется. В результате появляется возможность выяснить истинное значение исходной информации.

Специалисты по обработке данных выполняют и аналитическую работу, выявляя содержащиеся в «сырых» данных взаимосвязи и соотношения так, чтобы уместить итоговую информацию на одной странице. Множество «сырых» чисел может стать содержательным, когда они наносятся на временную диаграмму, сравниваются на соответствие поставленным целям или объединяются в один содержательный график.

3. Ищите точки соприкосновения

Эксперты рассматривают структурирование информации не только как процесс, но и как продукт. Он дает специалистам единую платформу для сравнения понятийных моделей, существующих в умах различных людей, и позволяет быстро адаптировать эти модели друг к другу. Руководство одной из компаний, работающей в области ИТ, искренне полагало, что прекрасно представляет себе, каким должен быть узел Web. Однако совместное совещание со специалистами по обработке информации, где каждый руководитель графически представил свое видение бизнес-задач, обнаружило серьезный разброс во мнениях. Эта встреча позволила менеджерам увидеть и обсудить то, что ранее ускользало от их внимания.

Root Learning - консалтинговая компания, которая занимается внедрением процессов структурирования информации, призванных помочь руководителям довести свои стратегии до остальных сотрудников организации. Эта фирма разрабатывает плакаты, на которых в графическом виде представлены задачи, стоящие перед компанией-клиентом, и стратегические направления ее развития. Эти задачи формулируются в ходе встреч и детального обсуждения с руководителями фирмы-заказчика. Разработанные таким образом плакаты используются для того, чтобы более доступно объяснить сотрудникам, какие цели компания ставит перед собой и что именно может сделать то или иное подразделение для того, чтобы компания смогла успешно достичь поставленных целей.

4. Старайтесь быть убедительными

Информация должна быть представлена ясно и просто, так, чтобы даже случайный человек смог в ней разобраться с минимальными усилиями. Внимание аудитории можно привлечь броскими заголовками и цветом, а затем сразу же высказать свои соображения, сопровождая их иллюстрациями с хорошо структурированной информацией.

Эдвард Туфте, профессор Йельского университета, занимающийся политическими вопросами, статистикой и программированием, уверен, что космический корабль «Челленджер» погиб из-за плохо структурированной информации. В ночь перед запуском обеспокоенные инженеры послали множество сообщений об ошибках запуска в центр управления полетами NASA. Если бы эта информация была корректным образом структурирована, скажем, представлена в виде простой диаграммы, показывающей корреляцию между внешней температурой и неполадками в уплотнительном кольце ускорителей, руководители полетов сразу же поняли бы, что старт в это холодное утро станет ужасной ошибкой.

5. Решайте корректно поставленные задачи

Руководители не могут увеличивать производительность или использовать новые возможности развития бизнеса, если четко не представляют себе сложившуюся ситуацию.

Специалисты одной фармацевтической компании не могли объяснить, почему они постепенно утрачивают свои позиции на рынке, несмотря на то что постарались разработать подробнейшие рекомендации для врачей. Когда специалисты по обработке информации сократили эту информацию до двух страниц, стало ясно, в чем состоит проблема: оказалось, что один влиятельный врач изменил свои предпочтения при выписке лекарств. Поэтому они изменили форму подачи маркетинговых материалов, ориентируясь на требования именно этого врача.

6. Помогайте найти простые решения

Специалисты по ИТ, с которыми нам пришлось беседовать, выполняют структурирование информации, чтобы помочь пользователям разобраться в том, как использовать продукт или каким образом организовать перемещение по своему Web-узлу. Хорошо продуманная навигация по узлу имеет важное значение, от нее зависит, останется ли пользователь доволен или покинет ваш узел полностью разочарованным.

К примеру, несколько лет назад крупная компьютерная компания обратилась к Кристофу Ленку и Полу Кану из фирмы Dynamic Diagrams (теперь подразделение компании Cadmus Communications) с просьбой оценить, насколько простым пользователям удобно устанавливать и настраивать мобильный компьютер. Ленк и Кан заказали одну такую машину. Ее доставили к ним в офис, и специалисты сняли на видеокамеру, как они распаковывают коробку с компьютером. Внутри упаковки они обнаружили компьютер и 27 дополнений к нему, на шести из которых была яркая маркировка с надписью «Открыть в первую очередь». В этих шести упаковках содержалась маркетинговая литература и не было ни одной инструкции по установке компьютера. В результате процесс установки оказался медленным и напряженным, о чем они и доложили в своем отчете. Компьютерная компания попросила их разработать и представить свои предложения. Они создали карту - крупную диаграмму, на которой показано, как именно следует расположить каждый из компонентов, присланных вместе с компьютером, и каким образом их подключать. Просто и ясно.

7. Обеспечьте оперативность принятия решений

Крупная сеть ресторанов смогла значительно улучшить работу своих филиалов за счет реструктуризации графической формы оценки качества. На основе 40-страничного отчета был составлен двухстраничный документ, отражающий уровень производительности во всех ресторанах. Такая система позволяла отслеживать и выявлять отстающих, кроме того, предприятия, менеджеры смогли оценить, оправдывают ли себя Linux, а также различные пилотные проекты модернизации.

Netscape смогла улучшить свой Web-узел, пригласив специалистов по структуризации информации, которые начали с простого описания текущего состояния Netcenter - в графическом и сжатом виде. Как только инженеры в Netscape смогли увидеть движение потоков, они без труда нашли способ их усовершенствовать.

8. Поощряйте новаторство

Структурирование информации поможет вам находить, сопоставлять и использовать важную информацию: новые тенденции, необычные идеи и тревожные, несогласующиеся факты.

Специалисты одного крупного производственного предприятия убедились на собственном опыте, насколько важную роль в создании кардинально новых решений играет структурирование информации. Руководство компании добивалось, чтобы специалисты по проектированию основное внимание уделяли не просто разработке новых продуктов, но и поиску способов их использования. Кроме того, шел поиск новых идей, способных определить совершенно новый путь развития компании.

Для создания соответствующей атмосферы стены комнаты, в которой работали специалисты, были завешаны плакатами, отражающими демографические тенденции, изменения в образе жизни потребителей, технологические проекты и тому подобное. Руководство считало, что этот информационный коллаж будет способствовать появлению свежих идей. И что же в итоге? «Окно в будущее» скорее создавало путаницу, чем способствовало вдохновению.

Чтобы навести порядок, компания пригласила фирму Donovan and Green (D&G), которая в свою очередь сотрудничала с Richard Saul Wurman, занимающейся структурированием информации. D&G (теперь это подразделение USWeb/CKS) и Wurman начали работу с организации данных в систему списков. Каждый список был посвящен какой-то одной, достаточно обширной теме, например, «временные затраты» или «возрастные группы».

Приглашенные эксперты построили информационную архитектуру таким образом, чтобы зритель мог генерировать идеи, выявлять связи и отслеживать взаимодействие различных факторов - чем дальше он читает список, тем более детальные ответы он способен найти. Ту же самую структуру они использовали при создании каждого списка, так что инженер мог легко переходить от одного к другому, не покидая своего места. Они убрали со стен информационный хаос, который там царил, и развесили свои списки. И что же? Последовала целая лавина свежих идей, определивших дальнейшее развитие бизнеса компании.

Руководители, которые хотят использовать действительно полезную информацию для эффективного управления своей компанией, так чтобы она успевала за темпами развития рынка, должны внедрить у себя структурирование информации. Но для этого мало просто нанять хороших специалистов. Они помогут использовать информацию для стратегических маневров или для проектирования Web-узлов, предлагающих потребителям ценные решения. Компании должны реализовать этот подход в обязательном порядке. Это важно, хотя этого и недостаточно.

ИТ-руководителям следует сделать структурирование информации частью повседневной деятельности, связанной с управлением данными и обработкой транзакций. Интегрировав эти процессы, вы получите возможность оперативно управлять данными и обеспечивать их точность и согласованность, делая очевидной суть структурированной информации.

Джейн Линдер - бывший профессор Гарвардской школы бизнеса и руководитель отдела ИТ компании Polaroid. Сейчас она работает в Институте стратегических изменений компании Andersen Consulting. С ней можно связаться по электронной почте: [email protected]

С чего начать

Джейн Линдер и Дрю Фелпс