«Информация в материальном мире» .

Содержание:

Введение

Информация в истории развития цивилизации всегда играла определяющую роль и служила основой для принятия решений на всех уровнях и этапах развития общества и государства. В истории общественного развития можно выделить несколько информационных революций, связанных с кардинальными изменениями в сфере производства, обработки и обращения информации, приведших к радикальным преобразованиям общественных отношений. В результате таких преобразований общество приобретало в определенном смысле новое качество.

Современный мир характеризуется такой интересной тенденцией, как постоянное повышение роли информации. Сегодня уровень могущества зависит не только от количества танков и ракет, нефти, золота и других материальных ресурсов. Настоящей силой обладает тот, под чьим контролем находятся информационные потоки. Информация является одним из важнейших стратегических ресурсов, наравне с финансами, квалифицированными кадрами, оборудованием, временем, энергией и сырьем.

Как известно, все производственные процессы имеют в своём составе материальную и нематериальную составляющие. Первая – это необходимое для производства оборудование, материалы и энергия в нужной форме (то есть, чем и из чего изготавливается предмет). Вторая составляющая – технология производства (то есть, как он изготавливается). Вспомнив в общих чертах историю развития производительных сил на Земле, каждый читатель увидит, что роль (и, соответственно, стоимость) информационной компоненты в любом производстве с течением времени возрастает.

В последнее столетие появилось много таких отраслей производства, которые почти на 100% состоят из одной информации, например, дизайн, создание программного обеспечения, реклама и другие. Соответственно, и себестоимость товара складывается из стоимости материала, энергии и рабочей силы с одной стороны и стоимости технологии, с другой. Доля НИОКР в цене товара в наше время может достигать 50% и более, несмотря на то, что материальные затраты индивидуальны для каждой единицы продукции, а затраты на технологию – общие, то есть, раскладываются поровну на всю серию товара. Появился даже принципиально новый вид товара, в котором доля индивидуальных затрат сведена почти до нуля. Это программное обеспечение (ПО), при производстве которого все затраты делаются на создание первого образца, а дальнейшее его тиражирование не стоит ничего. Указанные тенденции однозначно свидетельствуют, что XXI век стал информационным веком, в котором материальная составляющая отошла на второй план, что и подтверждает актуальность темы работы.

Целью работы является рассмотрение аспекта информации в материальном мире.

Задачи работы:

1. Изучить и систематизировать научно-методическую литературу по рассматриваемой теме;

2. Представить общую характеристику концепта информации;

3. Проанализировать парадигму квантовой информации как один из видов информации в материальном мире;

4. Выявить факторы угрозы и защиты информации в материальном мире;

5. Рассмотреть процесс визуализации информации как части материального мира.

В работе были использованы научно-методические труды таких авторов, как Внуков А.А., Громов Ю.Ю., Емельянов С.В., Коноплева И.А., Мойзес О.Е., Нестеров С.А., Румянцева Е.Л., Султанова Б. П., Советов Б.Я., Федотова Е.Л., Хлебников А.А., Щеглов А.Ю, Honghui Mei, а также электронные источники литературы.

1. Общая характеристика концепта информации

Информация - это любая организация или форма, которая предоставляет ответ на какой-то вопрос или устраняет неопределенность. Таким образом, это связано с данными и знаниями, поскольку данные представляют значения, приписываемые параметрам, а знание означает понимание реальных вещей или абстрактных понятий. Поскольку это касается данных, существование информации не обязательно связано с наблюдением (оно существует, например, за горизонтом событий), тогда как в случае знания информация требует когнитивного наблюдателя. Информация передается либо как содержание сообщения, либо посредством прямого или косвенного наблюдения. То, что воспринимается, может быть истолковано как само по себе сообщение, и в этом смысле информация всегда передается как содержание сообщения [16].

Рис. Виды информации

Информацию можно кодировать в различные формы для передачи и интерпретации (например, информация может быть закодирована в последовательность знаков или передана через сигнал). Она также может быть зашифрована для безопасного хранения и связи. Отметим также, что информация уменьшает неопределенность. Неопределенность события измеряется его вероятностью возникновения и обратно пропорциональна таковой. Чем более неопределенное событие, тем больше информации требуется для устранения неопределенности этого события. Бит является типичной единицей информации, но могут использоваться другие единицы, такие как NAT.

Понятие о том, что информация является сообщением, имеет разные значения в разных контекстах. Таким образом, понятие информации тесно связано с понятиями ограничения, коммуникации, контроля, данных, формы, образования, знания, смысла, понимания, умственных стимулов, картины, восприятия, представления и энтропии [3].

Рис. 2. Общая схема передачи информации

Хотелось бы еще отметить, что информации присущи различные свойства, которые можно увидеть ниже. Основное свойство (т.н. показатель качества) информации – её ценность определяется важностью задач, которые может решить информационный субъект (человек) с её помощью. Ценность информации зависит от того, насколько она важна для решения той или иной задачи, а также от того, насколько она найдёт применение в дальнейшем [7].

- Полезность информации определяется степенью полезности её использования для решения задач, стоящих перед информационным субъектом. Полезность информации зависит от таких её свойств, как полнота, актуальность и достоверность.

- Достоверность информации определяется степенью отражения в информации свойств информационного объекта. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестаёт отражать истинное положение дел. Полнота информации определяется тем, насколько полно отражены в информации свойства информационного объекта необходимые для решения поставленной перед субъектом задачи. Информация полна, если её достаточно для понимания и принятия решений. Как неполная, так и избыточная информация сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.

- Точность информации определяется степенью ее близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п.

- Актуальность информации определяется её способностью отвечать задачам, решаемым в текущий момент. Только своевременно полученная информация может принести ожидаемую пользу. Нежелательна, как преждевременно полученная информация (когда она не может быть усвоена), так и её задержка [7].

- Понятность информации определяется возможностью уяснить содержание полученных данных и составить представление об информационном объекте. Это семантический аспект информации. Информация становится понятной, если она выражена языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация. Если ценная и своевременная информация выражена непонятным образом, она может стать бесполезной.

- Возможность получения информации субъектом определяет её доступность. Доступность информации характеризуется возможностью получения доступа к источнику информации. Информация должна преподноситься в доступной форме (по уровню её восприятия). Поэтому одни и те же вопросы по-разному излагаются в школьных учебниках и научных изданиях. Информацию по одному и тому же вопросу можно изложить кратко (сжато, без несущественных деталей) или пространно (подробно, многословно).

Также информации соответствуют различные теории, которые обличают её в ту или иную форму, которые мы рассмотрим сейчас ниже [10].

1. Информационная теория/теория информации.

В теории информации информация берется как упорядоченная последовательность символов из алфавита, например, входной алфавит X, и выходной алфавит Υ. Обработка информации состоит из функции ввода-вывода, которая отображает любую входную последовательность из Х в выходную последовательность из Υ. Отображение может быть вероятностным или детерминированным. Он может иметь память или быть без памяти.

2. Информация как сенсорный ввод.

Часто информацию можно рассматривать как тип ввода в организм или систему. Входы имеют два вида; некоторые входы важны для функции организма (например, пищи) или системы (энергии) сами по себе. В своей книге «Сенсорная экология» Дузенберри назвал эти причинные входы. Другие входы (информация) важны только потому, что они связаны с причинными входами и могут быть использованы для прогнозирования возникновения причинно-следственной связи позднее (и, возможно, в другом месте). Некоторая информация важна из-за связи с другой информацией, но в конечном итоге должна быть связь с причинным вводом. На практике информация и её передача обычно осуществляется слабыми стимулами, которые должны быть обнаружены специализированными сенсорными системами и усилены вводом энергии, прежде чем они могут функционировать для организма или системы. Например, свет в основном (но не только, например, растения могут расти в направлении источника света), а причинный вклад в растения, но для животных он предоставляет только информацию [4].

Цветной свет, отраженный от цветка, слишком слаб, чтобы опосредовать много фотосинтетических работ, но зрительная система пчелы его обнаруживает, а нервная система пчелы использует информацию для направления пчелы к цветку, где она часто находит нектар или пыльцу, что являются причинными входами, служащими питательной функцией.

3. Информация как представление и сложность.

Когнитивный ученый и прикладной математик Роналду Виго утверждает, что информация представляет собой концепцию, которая требует, по крайней мере, двух связанных сущностей, чтобы обрести количественный смысл. Это любая размерно определенная категория объектов S и любое ее подмножество R. R, по существу, является представлением S или, другими словами, передает репрезентативную (и, следовательно, концептуальную) информацию о S. Виго определяет количество информации, которое R передает S, как скорость изменения сложности S, когда объекты из R удаляются из S.

4. Информация, как влияние, которое приводит к трансформации.

Информация представляет собой любой тип шаблона, который влияет на формирование или преобразование других шаблонов. В этом смысле нет необходимости в сознании воспринимать информацию, а тем более оценить шаблон. Рассмотрим, например, ДНК. Последовательность нуклеотидов представляет собой образец, который влияет на формирование и развитие организма без необходимости в сознательном разуме. Можно было бы утверждать, что для того, чтобы человек сознательно определял шаблон, например нуклеотид, естественно, включает в себя сознательную обработку информации.

Теория систем порой, по-видимому, относится к информации в этом смысле, предполагая, что информация не обязательно связана с сознательным выражением сознания, а шаблоны, циркулирующие (из-за обратной связи) в системе, могут быть названы информацией. Другими словами, можно сказать, что информация в этом смысле является чем-то потенциально воспринимаемым как представление, хотя оно не создано или не представлено для этой цели. Например, Грегори Бейтсон определяет «информацию» как «разницу, которая имеет значение» [2].

Если, однако, предпосылка «влияния» подразумевает, что информация воспринимается сознательным умом и также интерпретируется им, конкретный контекст, связанный с этой интерпретацией, это может привести к превращению информации в знания. Сложные определения, как информации, так и знания затрудняют такой семантический и логический анализ, но условие трансформации является важным моментом в изучении информации в том, что касается знаний, особенно в деловой дисциплине управления знаниями. В этой практике инструменты и процессы используются для оказания помощи работнику-исследователю в выполнении исследований и принятии решений, включая такие шаги, как [11]:

1. Обзор информации для эффективного получения ценности и значения;

2. Справочные метаданные, если они доступны;

3. Устанавливать соответствующий контекст, часто из многих возможных контекстов;

4. Получать новые знания из информации;

5. Принимать решения или рекомендации из полученных знаний.

5. Информация, как свойство в физике.

Информация имеет четко определенное значение в физике. В 2003 году Дж. Бекенштейн утверждал, что растущая тенденция в физике заключалась в том, чтобы определить физический мир как состоящий из самой информации (и, таким образом, информация определяется таким образом) [12]. Примерами этого являются феномен квантовой запутанности, где частицы могут взаимодействовать без процесса их разделения или скорость света. Сама информация о материале не может перемещаться быстрее, чем свет, даже если эта информация передается косвенно. Это может привести ко всем попыткам физически наблюдать частицу с «запутанным» отношением к другому, замедленному, хотя частицы не связаны каким-либо иным образом, кроме информации, которую они несут.

Гипотеза математического универсума предполагает новую парадигму, в которой практически все, от частиц и полей, через биологические объекты и сознание до самой мультиверсии, можно описать математическими образцами информации. Точно так же космическая пустота может рассматриваться как отсутствие материальной информации в космосе (отбрасывание виртуальных частиц, которые появляются и из-за существования из-за квантовых флуктуаций, а также гравитационное поле и темная энергия). Ничто не может быть понято, тогда как то, в чем может существовать никакая материя, энергия, пространство, время или какой-либо другой тип информации, что было бы возможно, если бы симметрия и структура нарушались внутри многообразия мультивселенной.

Еще одна ссылка демонстрируется экспериментом с мыслями о мыслях Максвелла. В этом эксперименте показана прямая связь между информацией и другим физическим свойством, энтропией. Следствием этого является то, что невозможно уничтожить информацию без увеличения энтропии системы; в практическом плане это часто означает выделение тепла. Еще один философский результат заключается в том, что информацию можно рассматривать как взаимозаменяемую систему с составляющей её энергией. Ученые экспериментально показали в природе, что информация может быть преобразована в работу. В термодинамике, например, информация представляет собой любое событие, которое влияет на состояние динамической системы, которая может интерпретировать информацию [7].

2. Квантовая информация как один из видов информации в материальном мире

В физике и информатике квантовая информация - это информация, которая хранится в состоянии квантовой системы. Квантовая информация является основным объектом исследования в квантовой теории информации, и ею можно манипулировать с помощью технических методов, известных как обработка квантовой информации. Подобно тому, как классическая информация может обрабатываться цифровыми компьютерами, передаваться с места на место, обрабатываться алгоритмами и анализироваться с помощью математики и информатики, так и аналогичные понятия применяются к квантовой информации. В то время как основной единицей классической информации является бит, в квантовой информации это кубит.

Квантовая информация сильно отличается от классической информации, олицетворяемой битом, многими поразительными и незнакомыми способами. Среди них следующие [15]:

1. Единицей квантовой информации является кубит. В отличие от классических цифровых состояний (которые дискретны) кубит непрерывный, описываемый направлением на сфере Блоха. Несмотря на то, что он постоянно определяется таким образом, кубит является наименьшей возможной единицей квантовой информации, так как, несмотря на то, что состояние кубита непрерывно, невозможно точно измерить значение. Кубит не может быть (полностью) преобразован в классические биты; то есть его нельзя «читать». Это теория коррелирует с телепортацией.

Кубиты могут перемещаться из одной физической частицы в другую посредством квантовой телепортации. То есть, кубиты могут транспортироваться независимо от лежащих в их основе физических частиц. Произвольный кубит не может быть скопирован и не уничтожен. Хотя, отметим, один кубит можно транспортировать с места на место (например, посредством квантовой телепортации), он не может быть доставлен нескольким получателям; это теорема без трансляций и, по существу, подразумевается теоремой о клонировании.

Рис. 3. Представление кубита в виде сферы Блоха

Кубиты можно изменить, применяя к ним линейные преобразования или квантовые ворота, чтобы изменить их состояние. В то время как классические ворота соответствуют знакомым операциям булевой логики, квантовые врата являются физическими унитарными операторами, которые в случае кубитов соответствуют вращениям сферы Блоха. Из-за волатильности квантовых систем и невозможности копирования состояний, хранение квантовой информации намного сложнее, чем хранение классической информации. Тем не менее, с использованием квантовой коррекции ошибок квантовая информация все еще может быть надежно сохранена в принципе. Существование квантовых кодов коррекции ошибок также привело к возможности отказоустойчивых квантовых вычислений.

Классические биты могут быть закодированы и впоследствии извлечены из конфигураций кубитов посредством использования квантовых ворот. Сам по себе один кубит может передать не более одного бита доступной классической информации о его подготовке. Это теорема Холево. Однако при сверхплотном кодировании отправитель, воздействуя на один из двух запутанных кубитов, может передавать два бита доступной информации об их совместном состоянии в приемник [15].

Квантовая информация может перемещаться в квантовом канале аналогично концепции классического канала связи. Квантовые сообщения имеют конечный размер, измеренный в кубитах; квантовые каналы имеют конечную пропускную способность канала, измеренную в кубитах в секунду.

Квантовая информация и изменения квантовой информации могут быть количественно измерены с использованием аналога энтропии Шеннона, называемой энтропией фон Неймана. Многие из тех же мер энтропии в классической теории информации также могут быть обобщены на квантовый случай, такой как энтропия Холево и условная квантовая энтропия.

В некоторых случаях квантовые алгоритмы могут использоваться для выполнения вычислений быстрее, чем в любом известном классическом алгоритме. Наиболее известным примером этого является алгоритм Шора, который может умножать числа в полиномиальное время по сравнению с лучшими классическими алгоритмами, которые занимают субэкспоненциальное время. Поскольку факторизация является важной частью безопасности шифрования RSA, алгоритм Шора вызвал новую область постквантовой криптографии, которая пытается найти схемы шифрования, которые остаются безопасными даже при использовании квантовых компьютеров. Другие примеры алгоритмов, демонстрирующих квантовое превосходство, включают алгоритм поиска Гровера, где квантовый алгоритм дает квадратичное ускорение по наилучшему классическому алгоритму. Класс сложности проблем, эффективно решаемых квантовым компьютером, известен как BQP [15].

3. Угроза и защита информации в материальном мире

Информационная безопасность, иногда сокращенная до InfoSec (англ.), - это практика предотвращения несанкционированного доступа, использования, раскрытия, нарушения, изменения, проверки, регистрации или уничтожения информации. Информация или информационные данные могут принимать любую форму, например, электронную или физическую. Первоочередной задачей информационной безопасности является сбалансированная защита конфиденциальности, целостности и доступности данных, при этом акцент делается на эффективной реализации политики, без снижения производительности организации. Это достигается в значительной степени благодаря многоэтапному процессу управления рисками, который идентифицирует активы, источники угроз, уязвимости, потенциальное воздействие и возможные меры контроля, а затем оценивает эффективность плана управления рисками [1].

Чтобы стандартизировать эту дисциплину, ученые и специалисты сотрудничают и стремятся установить базовые рекомендации, политики и отраслевые стандарты в отношении пароля, антивирусного программного обеспечения, брандмауэра, программного обеспечения для шифрования, юридической ответственности и стандартов обучения пользователей/ администраторов. Эта стандартизация может быть далее обусловлена ​​широким спектром законов и правил, которые влияют на доступ к данным, их обработку, хранение и передачу данных. Однако реализация любых стандартов и руководств внутри организации может иметь ограниченный эффект, если культура непрерывного совершенствования не будет принята.

В основе информационной безопасности лежит обеспечение информации, акт сохранения конфиденциальности, целостности и доступности информации, гарантирующий, что информация не будет скомпрометирована в случае возникновения критических проблем. Эти проблемы включают, но не ограничиваются, стихийные бедствия, неисправность компьютера/сервера и физическую кражу. В то время как бумажные бизнес-операции по-прежнему широко распространены, требуя своего собственного набора методов обеспечения информационной безопасности, все чаще подчеркиваются корпоративные цифровые инициативы с обеспечением информации, которые в настоящее время, как правило, рассматриваются IT-специалистами. Эти специалисты применяют информационную безопасность к технологии (чаще всего к какой-либо компьютерной системе). Стоит отметить, что компьютер не обязательно означает домашний рабочий стол. Компьютер - это любое устройство с процессором и некоторой памятью. Такие устройства могут варьироваться от несетевых автономных устройств, таких же простых, как калькуляторы, до сетевых мобильных вычислительных устройств, таких как смартфоны и планшетные компьютеры. Специалисты по IT-безопасности почти всегда встречаются в любом крупном предприятии/учреждении из-за характера и ценности данных в крупных компаниях. Они несут ответственность за то, что все технологии внутри компании защищены от вредоносных кибератак, которые часто пытаются получить критическую конфиденциальную информацию или получить контроль над внутренними системами [9].

В последние годы значительно расширилась область информационной безопасности. Она предлагает множество областей для специализации, в том числе для обеспечения безопасности сетей и смежной инфраструктуры, обеспечения приложений и баз данных, тестирования безопасности, аудита информационных систем, планирования непрерывности бизнеса, открытия электронных записей и цифровой криминалистики. Профессионалы информационной безопасности очень стабильны в своей работе. По состоянию на 2017 год более 80% специалистов не были уволены за профессиональную некомпетентность, а число специалистов, по прогнозам, будет непрерывно расти более чем на 11% ежегодно с 2014 по 2019 год [1].

Угрозы информационной безопасности бывают разных форм. Некоторые из наиболее распространенных угроз сегодня - это программные атаки, кража интеллектуальной собственности, кража личных данных, кража оборудования или информации, саботаж и вымогательство информации. Большинство людей испытывают какие-то программные атаки. Вирусы, черви, фишинг-атаки и троянские программы - это несколько распространенных примеров атак на программное обеспечение. Кража интеллектуальной собственности также была обширной проблемой для многих компаний в области IT. Кража личных данных - это попытка действовать как кто-то другой, кто обычно получает личную информацию этого человека или использовать их доступ к важной информации. Кража оборудования или информации становится все более распространенной информационной угрозой сегодня из-за того, что сегодня большинство мобильных устройств склонны к краже, а также становятся намного более желательными по мере увеличения объема данных. Саботаж обычно состоит из разрушения веб-сайта организации в попытке вызвать потерю доверия со стороны своих клиентов. Вымогательство информации состоит из кражи имущества или информации компании в качестве попытки получить платеж в обмен на возвращение информации или имущества обратно ее владельцу, как и в случае выкупа. Существует множество способов защитить себя от некоторых из этих атак, но одним из наиболее функциональных мер предосторожности является тщательность пользователя [5].

Правительства, военные, корпорации, финансовые учреждения, больницы и частные предприятия получают значительных объемов конфиденциальную информацию о своих сотрудниках, заказчиках, продуктах, исследованиях и финансовом состоянии. Если конфиденциальная информация о клиентах или финансах бизнеса или новой продуктовой линейке попадает в руки конкурента или хакеров, бизнес и его клиенты могут пострадать от широкомасштабных, непоправимых финансовых потерь, а также от ущерба репутации компании. С точки зрения бизнеса, безопасность информации должна быть сбалансирована с затратами; модель Гордона обеспечивает математический экономический подход для решения этой проблемы.

Для человека информационная безопасность оказывает значительное влияние на конфиденциальность, которая в разных культурах рассматривается по-разному. Но также имеются определенные возможные ответы на угрозу безопасности или риск, среди которых следующие [3]:

- уменьшить/смягчить - внедрить меры предосторожности и контрмеры для устранения уязвимостей или блокировки угроз;

- присваивать/передавать - устанавливать стоимость угрозы на другое лицо или организацию, например, на покупку страхования или аутсорсинг;

- принять - оценить, превышает ли стоимость контрмеры возможную стоимость потерь в связи с угрозой.

Информационная безопасность должна защищать информацию на протяжении всего срока ее службы, начиная с первоначального создания информации до ее окончательного удаления. Информация должна быть защищена во время движения и в состоянии «покоя». В течение своей жизни информация может проходить через множество различных систем обработки информации и через множество различных частей систем обработки. Существует множество различных способов, которыми могут угрожать информационным системам. Чтобы полностью защитить информацию в течение ее «жизни», каждый компонент системы обработки информации должен иметь свои собственные механизмы защиты.

Важным аспектом информационной безопасности и управления рисками является признание ценности информации и определение соответствующих процедур и требований к защите информации. Не все данные равны, и поэтому не вся информация требует такой же степени защиты. Для этого требуется, чтобы информации была присвоена классификации безопасности. Первым шагом в классификации информации является определение члена высшего руководства как владельца конкретной информации, подлежащей классификации. Затем разработайте классификационную политику. Эта политика должна описывать различные классификационные метки, определять критерии для информации, которые должны быть назначены конкретной метке, и перечислять необходимые элементы управления безопасностью для каждой классификации.

Некоторые факторы, которые влияют на классификацию информации, должны быть связаны с тем, насколько важна эта информация для организации, насколько старая информация и является ли эта она устаревшей. Законы и другие нормативные требования также являются важными соображениями при классификации информации. Ассоциация аудита и контроля информационных систем (англ. ISACA) и ее бизнес-модель для информационной безопасности также служат инструментом для профессионалов в области безопасности для изучения безопасности с точки зрения систем, создания среды, в которой безопасность может управляться целостно, позволяя решать реальные риски [7].

4. Визуализация информации как часть материального мира

Информационная визуализация или визуализация информации - это изучение (интерактивных) визуальных представлений абстрактных данных для усиления человеческого познания в материальном мире. Абстрактные данные включают как числовые, так и не численные данные, такие как текстовая и географическая информация. Однако визуализация информации отличается от научной визуализации. Область визуализации информации возникла от исследований в области взаимодействия человека и компьютера, информатики, графики, визуального дизайна, психологии и бизнес-методов. Она все чаще применяется в качестве важного компонента в научных исследованиях, цифровых библиотеках, интеллектуальном анализе данных, финансовых данных анализ, исследование рынка, контроль производственного производства и разработке лекарств [14].

Визуализация информации предполагает, что визуальные представления и методы взаимодействия используют в себе широкий путь пропускания человеческого глаза в сознание, чтобы пользователи могли видеть, исследовать и понимать большое количество информации одновременно. Информационная визуализация была сосредоточена на создании подходов к передаче абстрактных информации интуитивно понятными способами.

Подчеркнем, что анализ данных является неотъемлемой частью всех прикладных исследований и решения проблем в промышленности. Наиболее фундаментальные подходы к анализу данных - это визуализация (гистограммы, диаграммы рассеяния, поверхностные графики, древовидные карты, параллельные координаты и т. д.); статистика (тест гипотезы, регрессия, СПС и т. Д.); интеллектуальный анализ данных (объединение добычи и т. д.); методы машинного обучения (кластеризация, классификация, деревья решений и т. д.).

Среди этих подходов, визуализация информации или анализ визуальных данных, наиболее полагаются на когнитивные навыки человеческих аналитиков и позволяют открывать неструктурированные действенные идеи, которые ограничены только человеческим воображением и творчеством. Аналитик не должен изучать какие-либо сложные методы, чтобы иметь возможность интерпретировать визуализацию данных. Информационная визуализация также представляет собой схему генерации гипотез, которая может быть и обычно сопровождается более аналитическим или формальным анализом, таким как статистическое тестирование гипотез. Сейчас хотелось бы рассмотреть конкретные методы визуализации информации для отражения её в материальном мире [13]:

1. Картограмма;

2. Кладограмма (филогения);

Рис. 4. Пример кладограммы

3. Отображение концепции;

4. Дендрограмма (классификация);

Рис. 5. Пример кластерной дендрограммы штатов США

5. Справочная модель визуализации информации;

6. Графический рисунок;

7. Тепловая карта;

Рис. 6. Пример тепловой карты Минска

8. Гиперболическое дерево;

9. Многомерное масштабирование;

10. Параллельные координаты;

11. Тримапинг.

Визуализация информации применяется в таких областях, как научные исследования, наполнение цифровых библиотек, сбор данных, создание информационной графики, анализ финансовых данных, система здравоохранения, производственный контроль, преступность и многое другое [13].

Заключение

Итак, информация — одно из общих понятий, связанных с материей. Информация существует в любом материальном объекте в виде многообразия его состояний и передается от объекта к объекту в процессе их взаимодействия. Существование информации как объективного свойства материи логически вытекает из известных фундаментальных свойств материи — структурности, непрерывного изменения (движения) и взаимодействия материальных объектов.

Структурность материи проявляется как внутренняя расчленённость целостности, закономерный порядок связи элементов в составе целого. Вследствие непрерывного движения, понимаемого в широком смысле как перемещение в пространстве и развитие во времени, материальные объекты изменяют свои состояния. Состояния объектов изменяется и при взаимодействиях с другими объектами. Множество состояний материальной системы и всех её подсистем представляет информацию о системе.

Строго говоря, в силу инфинитности (неопределенности, бесконечности) свойства структурности, количество объективной информации в любом материальном объекте бесконечно. Эта информация называется полной. Однако можно выделять структурные уровни с конечными множествами состояний. Информация, существующая на структурном уровне с конечным числом состояний, называется частной.

Информация существует в любом материальном объекте в виде многообразия его состояний и передается от объекта к объекту в процессе их взаимодействия. Существование информации как объективного свойства материи логически вытекает из известных фундаментальных свойств материи - структурности, непрерывного изменения (движения) и взаимодействия материальных объектов.

Множество состояний материальной системы и всех её подсистем представляет информацию о системе. Как энтропия есть мера дезорганизации, так и передаваемая рядом сигналов информация является мерой организации. Любой материальный объект или процесс является первичным источником информации. Все возможные его состояния составляют код источника информации. Мгновенное значение состояний представляется как символ («буква») этого кода.

Для того чтобы информация могла передаваться от одного объекта другому как к приемнику, необходимо, чтобы был какой-то промежуточный материальный носитель, взаимодействующий с источником. Такими переносчиками в природе, как правило, являются быстро распространяющиеся процессы волновой структуры - космические, гамма и рентгеновские излучения, электромагнитные и звуковые волны, потенциалы гравитационного поля. Информация передаётся и при механическом взаимодействии, однако оно, как правило, приводит к большим изменениям структуры объектов (вплоть до их разрушения), и информация сильно искажается. Искажение информации при её передаче называется дезинформация.

Перенос информации источника на структуру носителя называется кодированием. При этом происходит преобразование кода источника в код носителя. Носитель с перенесенным на него кодом источника в виде кода носителя называется сигналом. Приемник сигнала имеет свой набор возможных состояний, который называется кодом приемника. Сигнал, взаимодействуя с объектом-приемником, изменяет его состояния. Процесс преобразования кода сигнала в код приёмника называется декодированием.

Передачу информации от источника приемнику можно рассматривать как информационное взаимодействие. Информационное взаимодействие кардинально отличается от других взаимодействий. При всех других взаимодействиях материальных объектов происходит обмен веществом и (или) энергией. При этом один из объектов теряет вещество или энергию, а другой получает их. Это свойство взаимодействий называется симметричностью. При информационном взаимодействии приемник получает информацию, а источник не теряет её. Информационное взаимодействие несимметрично.

Список использованной литературы

1. Внуков, А. А. Защита информации : учебное пособие для бакалавриата и магистратуры / А. А. Внуков. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 261 с.

2. Громов, Ю.Ю. Информационные технологии : учебник / Ю. Ю. Громов, И. В. Дидрих, О. Г. Иванова, М. А. Ивановский, В. Г. Однолько. – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2015. – 260 с.

3. Емельянов, С.В. Информационные технологии и вычислительные системы: Интернет-технологии. Математическое моделирование. Системы управления. Компьютерная графика / С.В. Емельянов. - М.: Ленанд, переизд. 2016. - 96 c.

4. Коноплева, И.А. Информационные технологии. / И.А. Коноплева, О.А. Хохлова, А.В. Денисов. - М.: Проспект, 2015. - 328 c.

5. Мойзес, О. Е. Информатика. Углубленный курс : учебное пособие для СПО / О. Е. Мойзес, Е. А. Кузьменко. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 164 с.

6. Нестеров, С. А. Информационная безопасность : учебник и практикум для СПО / С. А. Нестеров. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 321 с. 

7. Румянцева, Е.Л. Информационные технологии: Учебное пособие / Е.Л. Румянцева, В.В. Слюсарь; Под ред. Л.Г. Гагарина. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, переизд. 2017. - 256 c.

8. Сексенбаев К., Султанова Б. К., Кисина М. К. Информационные технологии в развитии современного информационного общества // Молодой ученый. — 2015. — №24. — С. 191-194.

9. Советов, Б. Я. Информационные технологии : учебник для прикладного бакалавриата / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский. — 7-е изд., пер. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 327 с.

10. Федотова, Е.Л. Информационные технологии и системы: Учебное пособие / Е.Л. Федотова. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 352 c.

11. Хлебников, А.А. Информационные технологии: Учебник / А.А. Хлебников. - М.: КноРус, 2014. - 472 c.

12. Щеглов, А. Ю. Защита информации: основы теории : учебник для бакалавриата и магистратуры / А. Ю. Щеглов, К. А. Щеглов. — М. : Издательство Юрайт, 2018. — 309 с.

13. Honghui Mei. The design space of construction tools for information visualization: A survey // Journal of Visual Languages & Computing. Volume 44, February 2018, Pages 120-132.

14. How to Design an Information Visualization [Электронный ресурс], -

https://www.interaction-design.org/literature/article/how-to-design-an-information-visualization

15. Olimpia Lombardi. What is quantum information? // Studies in History and Philosophy of Science Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics. Volume 56, November 2016, Pages 17-26.

16. The role of information technology in today’s world [Электронный ресурс], -

https://www.useoftechnology.com/role-information-technology-todays-world/