Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Подобные документы
Назначение и краткая характеристика систем поддержки принятия решений. Концепции и принципы теории принятия решений. Получение информации, критерии принятия решений и их шкалы. Схема классификации возможных источников и способов получения информации.
курсовая работа , добавлен 14.02.2011
Сущность и этапы принятия управленческих решений, их отличительные особенности и проблемы реализации. Виды организационных решений в зависимости от количества критериев выбора, формы принятия, способов фиксации и характера использованной информации.
реферат , добавлен 28.03.2014
Характеристика понятия о документе - средстве закрепления различным способом на специальном материале информации о фактах, событиях или явлениях объективной действительности и мыслительной деятельности человека. Признаки, функции и свойства документа.
курсовая работа , добавлен 12.01.2011
Информация как сведения об окружающем мире, которые уменьшают степень неопределенности, неполноты знаний о них. Значение информации в управленческой деятельности. Стратегическая деятельность: принятие решений. Управление знаниями, методы их получения.
реферат , добавлен 25.04.2010
Понятие, классификация, модели, цели принятия управленческих решений. Характеристика и цели этапов процесса принятия решений, влияющие факторы, критерии выбора лучшего решения. Особенности управления и процесса принятия решений в российских организациях.
реферат , добавлен 12.03.2009
Теоретико-методологические основы организационных изменений, управление ими и классификация в современных организациях. Понятия управленческого решения и его сущность, стадии и факторы. Учет поведения персонала и прогнозирование в кадровой работе.
дипломная работа , добавлен 02.06.2011
дипломная работа , добавлен 06.01.2016
Аннотация: В этой лекции мы рассмотрим такие вопросы: ассоциации как основа работы человеческого мозга, понятие о теориях обработки, систематизации и визуализации информации, Mind mapping и визуальное мышление.
Как уже говорилось выше, предметом этого курса является mind mapping – эффективная техника повышения персональной продуктивности. Но прежде чем обсуждать области применимости mind map "ов, правила их построения и типичные ошибки их использования, более того, прежде чем пытаться объяснить, что такое mind mapping вообще, нужно поговорить о визуальном (или радиантном) мышлении, воплощением и результатом которого являются mind map "ы.
Ассоциации как основа работы человеческого мозга
Вы когда-нибудь задумывались о том, на каких принципах основана работа тех сверхмощных компьютеров, которые каждый из нас носит внутри своего черепа? Готов держать пари – первая мысль, пришедшая в голову большинству читателей, была о микропроцессорах, лежащих в основе наших ноутбуков и рабочих станций. Однако смутные подозрения о несопоставимости "весовых категорий" кремниевого микрочипа и головного мозга все же не дают нам с уверенностью рассуждать о том, как все просто – двоичная арифметика, "есть импульс – нет импульса" и все такое. Да, как модель работы мозга двоичная машина вполне приемлема, но очень уж грубая это модель (мы же помним, что любая модель отражает только одно, наиболее важное в данном контексте свойство объекта, правда?). Как-то слишком примитивно получается – свести наше мышление к нулям и единичкам. А как же тогда объяснить тот каскад мелких воспоминаний – ощущений, цветов, запахов, идей, проносящихся перед нашим мысленным взором, когда мы о чем-то думаем? Многие из этих образов для большинства посторонних людей никак не связаны с предметом наших размышлений и значат что-то конкретное только для них, поскольку связаны с какими-то личными воспоминаниями и переживаниями. Позвольте себе подумать о чем-то и не придерживайтесь какого-то определенного направления мысли – вы будете удивлены тем, как быстро и далеко вы уйдете от первоначальной темы размышлений: сменяющиеся образы, связанные, как звенья одной цепи, вытаскивая друг друга из закромов памяти, быстро уведут вас от объекта, о котором вы подумали. Конечно, можно попытаться объяснить подобное поведение нашего мозга тем, что он просто отрабатывает гениально сложную разветвленную программу обработки информации с учетом данных, уже хранящихся в памяти, но все далеко не так просто.
Любая информация , поступающая в наш мозг (неважно, что это – прикосновение, вкус, запах, цвет, звук), вытаскивает за собой на свет Божий массу мелких воспоминаний, мыслей и ощущений, подобно тому, как от упавшего в пруд камня расходятся по поверхности воды концентрические круги. А каждое из этих воспоминаний тянет за собой массу других, которые, в свою очередь , вызывают к жизни все новые и новые образы, мысли или идеи. Да, я понимаю, что уже немного утомил читателя своими пространными рассуждениями. А суть их состояла в том, что единички и нолики, возможно хороши для того, чтобы объяснить, как работает наш мозг на "физическом уровне", но если речь идет о принципах его работы , то следует говорить не о битах, а об ассоциациях как минимальных единицах обработки информации человеческим мозгом . Помните понятие лексемы как минимальной единицы языка, имеющей самостоятельный смысл? Так вот, в том языке, на котором "говорит" наш мозг, такими лексемами являются ассоциации. Что же такое ассоциация ?
Ассоциация :
- в физиологии – образование временной связи между индифферентными раздражителями в результате их многократного сочетания по времени;
- в психологии – закономерная связь между отдельными событиями, фактами, предметами или явлениями, отраженными в сознании и закрепленными в памяти.
При наличии ассоциативной связи между психическими явлениями A и B возникновение в сознании человека явления A закономерным образом влечет появление в сознании явления B.
Итак, каждая ассоциация связана с огромным числом новых ассоциаций, которые, в свою очередь , связаны с новыми и новыми понятиями. Таким образом, мышление можно представить в виде сложного ассоциативного алгоритма, своего рода слалома по ветвям дерева ассоциаций, расходящимся от ствола – основной мысли. В свое время профессор Анохин (http://ru.wikipedia.org/wiki/Анохин,_Пётр_Кузьмич) говорил, что возможности мозга по формированию ассоциативных связей намного превосходят его возможности по хранению информации. Что же касается информационной емкости мозга, то она тоже весьма впечатляет – доктор Марк Розенцвейг (http://en.wikipedia.org/wiki/Mark_Rosenzweig) писал, что даже в том случае, если бы человек запоминал 10 единиц информации ( слово , изображение или другое элементарное впечатление) каждую секунду в течение 100 лет, заполнить удалось бы менее одной десятой суммарного объема человеческой памяти. И сколько бы таких единиц информации ни хранилось у нас в голове, количество ассоциаций, связанных с ними, еще на несколько порядков выше! Потенциал человеческого мозга, связанный с созданием ассоциаций, поистине безграничен: все наши идеи, воспоминания и ощущения хранятся у нас в голове в виде своеобразных "треков" – извилистых ветвящихся дорожек, связывающих их с другими нашими мыслями.
Вот пример того, что обычно творится у нас в голове:
Не правда ли, весьма знакомая картина?
Таким образом, в основе работы нашего мозга лежат два важнейших принципа.
- Ассоциативное мышление – связь каждого воспоминания с массой других образов, и именно об этом принципе мы с вами говорили последние десять минут.
- Иерархия понятий – в каждом таком ассоциативном "треке" один из образов является главным (корневым), от которого расходятся ветви-дорожки к другим понятиям, идеям, воспоминаниям. В результате мы получаем некое дерево (или граф) образов, связанных с исходным понятием.
Если же постараться объединить эти два принципа (которые работают в комплексе, дополняя друг друга), то следует сказать о так называемом радиантном , или визуальном , мышлении . О нем мы поговорим в этой же лекции, но чуть позже. А пока постараемся разобраться в том, какие же теории обработки, систематизации и визуализации информации существуют в данный момент, и не имеют ли они каких-то общих черт с описанными нами выше принципами работы человеческого мозга.
Понятие о теориях обработки, систематизации и визуализации информации
Cуществующие теории обработки информации
Начнем с определений.
Обработка информации – любое преобразование информации из одного вида в другой, производимое по строгим формальным правилам.
Теория обработки информации (information-processing theory) – направление научного знания, изучающее то, как люди обращаются с информацией, отбирают и усваивают ее, а затем используют в процессе принятия решений и управления своим поведением.
Теории обработки информации применяются при изучении восприятия, памяти, внимания, речи, мышления и решения задач экспериментальной психологии. В свою очередь, большой вклад в развитие упомянутых теорий внесли математическая логика, техника связи, теория информации и теория вычислительных систем. Почему же мы говорим "теории" – во множественном числе? Дело в том, что на самом деле следует говорить о целом семействе абсолютно разрозненных теоретических и исследовательских программ. Естественно, как и в любом научном сообществе, согласия между исследователями нет и в помине – мнения ученых сходятся лишь в некоторых исходных посылках, теории и методологии исследований. В рамках упомянутого семейства можно выделить такие широко известные в узких кругах подходы, как трансформационная лингвистика (http://ru.wikipedia.org/wiki/Генеративная_лингвистика), психология Пиаже (http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Psihol/Jaroschev/11.php) и радикальный бихевиоризм. Бихевиоризм, в частности, занимался изучением поведения животных и активно распространял свои принципы на все области психологии. Однако возникли некоторые трудности при попытке распространить теорию и методы бихевиоризма на символические процессы человека, в частности, на языковые способности. Когда разочарование ученых в привычных методах стало всеобщим, исследователи-психологи обратились к другим теориям, в результате чего о бихевиоризме почти забыли. Тем не менее, ученые, развивающие теории обработки информации, разделяют со своими предшественниками-бихевиористами веру в эмпиризм, операционализм и т.п. Да, психологи отказались от распространения на людей выводов, полученных вследствие экспериментов с животными, и от объяснения видимого поведения индивидов внешними причинами, в частности, влияниями окружающей среды. В то же время общая методология и статистические методы обработки результатов экспериментов остались прежними – просто животных в качестве испытуемых сменили люди. Ученая братия вновь признала существование врожденных способностей и начала активно обсуждать такие внутренние процессы, как планы, стратегии, образы, решения и ассоциации .
ХХ век ознаменовался бурным развитием технологий связи – телефонии, радио и телевидения. Очень показательной была продемонстрированная психологами аналогия между обработкой информации человеческим мозгом и работой описанного в теории связи информационного канала. Большую роль в создании математической теории информации и переносе понятий теории связи на работу человеческого мозга сыграли исследования Клода Шеннона (знакомое имя, не правда ли?). Созданная им теория описывает передачу сообщений любой природы от любого источника любому получателю, в том числе и передачу сигналов внутри человеческого мозга.
Но вспомним еще об одном непонятном названии, упомянутом нами в начале этого раздела, – трансформационной лингвистике. В свое время Ноам Хомский (http://ru.wikipedia.org/wiki/Хомский,_Ноам) утверждал, что человеческий язык невозможно научно объяснить с позиций бихевиоризма. Он настаивал на том, что этот подход абсолютно неправильно представляет природу языка, игнорируя его структуру, правила и грамматику. Взамен этого он говорил о "правилах в голове" человека, позволяющих преобразовать (трансформировать) передаваемую информацию – разбить ее на смысловые единицы (слова) и связать эти единицы между собой. Отойдя от бихевиоризма, новая парадигма обработки информации в поисках идей все больше склонялась к лингвистике. Вот и современные исследователи стремятся обнаружить психологические процессы или умственные операции, которые лежат в основе языковой активности. Активно изучаются такие виды когнитивной активности, как восприятие, память, мышление и понимание. И понятие ассоциации опять не осталось в стороне.
Что же касается теории вычислительных систем, то за этим названием также скрывается целый выводок абсолютно разношерстных дисциплин. Сюда входят теория алгоритмов, численные методы, теория конечных автоматов, языки программирования, теория искусственного интеллекта и многое другое… И это не единственная черта, которая роднит теорию вычислительных систем с психологией обработки информации, – оба направления выросли из математической логики, оба занимались изучением природы разумного поведения, а появление вычислительных машин и развитие принципов, на которых они строились, привело к возникновению еще одной аналогии человеческих психических и интеллектуальных способностей. Машинные модели помогли в изучении мышления и в особенности – процесса решения задач. Отталкиваясь от этой аналогии, психологи пытаются объяснить, каким образом мозг получает информацию, перекодирует и сохраняет ее в памяти, каким образом он затем использует ее для принятия решений и управления поведением. Конечно, полного соответствия между работой мозга и компьютера нет и быть не может, но все же ученым удалось создать стройную концепцию, способную объяснить, каким образом интеллектуальная система – будь это человек или некое устройство – создает новые знания. Догадайтесь, какое понятие играет тут важнейшую роль? Да, конечно, вы правы – это понятие ассоциации !
Систематизация и структурирование информации
Итак, с обработкой информации мы разобрались, перейдем теперь к систематизации. Конечно, мы не забываем о том, что систематизация информации – это составная часть алгоритма обработки информации, некий его этап, но все равно, об этом этапе нужно сказать отдельно. Как всегда, сначала обратимся к определению:
Систематизировать – распределить элементы информации по признакам родства, сходства, т. е. классифицировать и типизировать их.
Мозг человека (в контексте процессов восприятия, запоминания, преобразования информации и т.п.) работает именно с систематизированной информацией. Например, процесс запоминания проходит намного эффективнее, если человеку удается рационально структурировать получаемую информацию, разложить по полочкам, как говорят в народе. В коммуникативных процессах (помните, мы говорили о языке и лингвистике?) систематизированное представление передаваемой информации также играет важную роль. Систематизация и структурирование информации – важнейшие психологические механизмы, благодаря которым человеческий мозг может эффективно обрабатывать большие потоки информации.
Стремление к целостному охвату объекта изучения, к систематизации знаний свойственно любому процессу познания. Многие исследователи отмечали, что процесс работы мозга над проблемой идет от осознания свойств, характеристик и функций объекта изучения к поиску недостающих структурных элементов, связей и отношений между ними. А если овладеть системным подходом и развить свое умение систематизировать и структурировать информацию, можно помочь мозгу работать эффективнее в процессе учебы и при решении профессиональных задач.
Структуры данных бывают разные – линейные (список), табличные, иерархические (дерево). Деревья (графы) понятий, построенные на основе ассоциативных связей, – наиболее естественный для нашего мозга способ представления (структурирования) данных (хотя, строго говоря, не следует путать ассоциативные и классификационные отношения). Вспомним о визуальном мышлении? Кстати, раз уж мы заговорили о деревьях, то нам пора плавно перейти к рассмотрению вопроса о визуализации информации. Но прежде отметим, что существует целое направление научного знания, изучающее методы и приемы структурирования информации, которое называется информационной архитектурой . Классики говорят, что
информационная архитектура – как наука занимается принципами систематизации информации и навигации по ней с целью помочь людям более успешно находить и обрабатывать нужные им данные.
Визуализация информации
По сложившейся уже традиции, начнем с определения.
Визуализация информации – представление информации в виде графиков, диаграмм, структурных схем, таблиц, карт и т.д.
Зачем визуализировать информацию? "Глупый вопрос!" – воскликнет читатель. Конечно же, текст с картинками воспринимается лучше, чем "серый" текст, а картинки с текстом воспринимаются еще лучше. Недаром все мы так любим комиксы – ведь они позволяют нам буквально схватывать информацию на лету, казалось бы, не прикладывая ни малейших умственных усилий! А вспомните, насколько хорошо запоминался вам во время учебы материал тех лекций, которые сопровождались слайдами!
Первое, что приходит нам в голову при слове "визуализация", – это графики и диаграммы (вот она, сила ассоциаций!). С другой стороны, визуализировать таким образом можно только числовые данные, никому еще не удавалось построить график на основе связного текста. Для текста мы можем построить план, выделить основные мысли (тезисы) – сделать краткий конспект. О недостатках и вреде конспектирования мы поговорим чуть позже, а сейчас скажем о том, что если объединить план и краткий конспект – "развесить" тезисы по ветвям дерева, структура которого соответствует структуре (плану) текста, – то мы получим отличную структурную схему текста, которая запомнится намного лучше, чем любой конспект. В этом случае ветви будут играть роль тех "треков" – дорожек, связывающих понятия и тезисы, о которых мы говорили ранее.
Помните, как мы строили UML-диаграммы на основе описания проектируемой программной системы, полученного от ее будущих пользователей? Полученные картинки воспринимались и клиентами, и разработчиками намного проще и быстрее, чем текстовое описание. Точно так же можно "изобразить" абсолютно любой текст, не только техническое задание на разработку системы. Подход, описанный нами выше, позволяет визуально представить абсолютно любой текст – будь это сказка, техническое задание, лекция, фантастический роман или результаты совещания – в виде удобного и простого для восприятия дерева. Строить его можно как угодно – лишь бы получилась наглядная и понятная схема, которую хорошо бы еще проиллюстрировать подходящими по смыслу рисунками.
Такие схемы удобно применять и в общении при обсуждении каких-либо вопросов и проблем. Как показывает практика, отсутствие четких стандартов нотации не создает абсолютно никаких коммуникативных сложностей для участников обсуждений. Наоборот, использование невербальных форм представления информации позволяет концентрировать внимание именно на ключевых точках проблемы. Таким образом, визуализация является одним из наиболее перспективных направлений повышения эффективности анализа, представления, восприятия и понимания информации.
Ух, наконец-то мы покончили с нудным описанием научных теорий, методов и приемов, применяющихся для обработки, систематизации и визуализации информации! Предыдущая часть главы сильно утомила и автора, и читателей, и тем не менее, она была необходима: в результате мы увидели, что особенности работы нашего мозга уже активно применяются учеными в самых разных областях науки, многие вещи, которые кажутся нам привычными, – персональные компьютеры, пользовательские интерфейсы, базы знаний и т.д. – изначально строились с учетом ассоциативного характера человеческого мышления и его склонности к иерархическому представлению и визуализации информации. Но вершиной и естественным графическим выражением мыслительных процессов человека является mind mapping, к обсуждению которого мы наконец-то переходим. А заодно попытаемся расширить наше понимание принципов визуального мышления.
Тема: Информация вокруг нас
Урок: Систематизация и поиск информации. Получение новой информации
На предыдущем уроке мы обсудили способы представления информации: текст, таблица, наглядные способы представления (диаграммы, схемы и т. д.). Сегодня мы поговорим о том, как необходимо работать с информацией. В частности, коснёмся вопросов поиска и систематизации информации, а также получения новой информации.
Каждый день мы получаем большой объем информации. Это и телевизионные новости, и прогноз погоды, и оценки в школе… Если бы человек не умел обрабатывать полученную информацию, то к концу дня наша голова была бы забита огромным количеством бесполезной информации, и любые мыслительные процессы были бы крайне затруднительны.
Чтобы работа с информацией была продуктивной, необходимо научиться ее обрабатывать. К обработке информации относится ее систематизация, поиск и кодирование (Рис. 1).
На данном уроке мы познакомимся с систематизацией и поиском информации.
Для того чтобы лучше понять смысл систематизации информации, разберем такой пример. Представьте себе большую кучу беспорядочно сложенных книг, журналов, фотографий (Рис. 2).
В таком большом количестве информации очень тяжело разобраться, поэтому необходимо разделить эти вещи по каким-то признакам на группы. Например, фотографии - отдельно, книги - отдельно, журналы - отдельно (Рис. 3-5).
Это деление по признаку «форма представления информации».
После этого каждую отдельную группу также можно разбить на более мелкие части. Например, книги - по автору, фотографии - по датам и т. п.
Такое деление и называется систематизацией (информации, данных, предметов и т. д.).
Систематизация информации - приведение информации в порядок. Окружающие нас объекты можно систематизировать различными способами. Например, их можно разделить на техногенные (созданные человеком) и природные объекты. Природные объекты можно разделить на неживые и живые и так далее (Рис. 6).
К систематизации относятся сортировка и разбиение на группы. Рассмотрим, какие существуют виды сортировок:
· по алфавиту (в порядке следования букв в алфавите);
· по номерам (в порядке возрастания или убывания чисел);
· в хронологической последовательности (по дате и по времени) (Рис. 7).
С сортировкой по алфавиту все знакомы. Это, например, список учащихся в классном журнале. В порядке убывания роста строятся школьники на уроке физкультуры. В хронологической последовательности изучаются события на уроках истории.
Разбиение на группы - это разделение информации на части по какому-то признаку, например, по форме, по цвету, по назначению .
Попробуйте ответить, как могут быть систематизированы следующие объекты:
1. Книги в библиотеке (по году издания, по автору, по темам ).
2. Фотографии в альбоме (по датам, по событиям, по людям ).
3. Список телефонов (по фамилиям, по группам ).
4. Товары в магазине (по назначению, по размеру, по цвету ).
5. Расписание поездов (по направлению, по времени прибытия ).
6. Список учащихся (по алфавиту, по среднему баллу ).
7. Объекты окружающего мира (по форме, материалу, по одушевленности, по роду, по назначению ).
Сортировка информации
Мы часто пользуемся сортировкой информации, часто даже сами того не подозревая. Например, многие хранят музыку на компьютере, располагая её в папках по музыкальному стилю (Рок, Поп-музыка, Рэп, Классика и т. п.) (Рис. 8).
А кто-то предпочитает такие классификации, как: Весёлая/Лирическая; Отечественная/Зарубежная (Рис. 9, 10).
Рис. 9, 10. Примеры сортировки музыки ()
Самые терпеливые даже распределяют аудиозаписи по исполнителям.
Некоторые люди носят деньги в кошельке в порядке возрастания (убывания) номинала купюр. То есть, сначала 10, потом 50 и т. д. до 5000 рублей.
Для выполнения всех указанных действий необходимо выполнить сортировку. Перечисленные выше классификации достаточно просты и не требуют особо сложных действий для сортировки. Понятно, что, к примеру, композиции Григория Лепса разместятся в папке с названием «Отечественная музыка», а песня «Gangnam Style» - в папке «Зарубежная музыка». Однако иногда сортировка может быть затруднена, если предложенная классификация слишком узкая. Например, песня Димы Билана «Never let you go» может быть отнесена как к отечественной музыке, так как исполняется нашим певцом, так и к зарубежной, так как исполняется на английском языке.
Пожалуй, ни одна задача не породила такого количества решений, как задача сортировки информации. Существует множество программных методов сортировки (метод пузырька, метода Шелла, Хоара и т. п.) (Рис. 11).
Все эти методы отличаются сложностью реализации, скоростью сортировки и т. п. Может возникнуть вопрос: а так ли важна скорость сортировки? Безусловно, в приведенных выше примерах сортировка производится достаточно быстро. Но представьте, что нам нужно отсортировать в порядке возрастания большой массив чисел. Если делать это «в лоб» - каждое следующее число сравнивать с предыдущими и размещать в нужном месте - то такая сортировка может занимать очень много времени. Поэтому очень важно выбрать наиболее оптимальный путь сортировки элементов, чтобы сам процесс занял наименьшее время.
Рассмотрим пример сортировки информации.
Задача. Расположите указанные события в хронологическом порядке:
1. Начало Великой Отечественной войны
2. Битва под Полтавой
3. Бородинское сражение
4. Дуэль Пушкина и Дантеса
5. Начало работы портала сайт
6. Чемпионат мира по футболу в ЮАР
7. Победа Зенита в Кубке УЕФА
Прежде, чем располагать в хронологическом порядке, необходимо понять, что же такое хронологический порядок.
Это порядок, при котором события располагаются в том же порядке, в котором они происходили с течением времени.
То есть, для сортировки нам понадобятся даты (по возможности, наиболее точные) указанных событий. Некоторые из них являются общеизвестными, а для поиска других необходимо воспользоваться Интернетом или библиотекой.
5. Портал сайт начал свою работу в сентябре 2009 года
6. Чемпионат мира по футболу в ЮАР прошёл в июне 2010 года
Теперь нам уже не составит труда расположить эти даты в хронологическом порядке:
1. Битва под Полтавой
2. Бородинское сражение
3. Дуэль Пушкина и Дантеса
4. Великая Отечественна война
5. Зенит выиграл Кубок УЕФА
6. Портал сайт начал свою работу
7. Чемпионат мира по футболу в ЮАР
Сортировка и разбиение информации производится также для того, чтобы облегчить поиск информации. Поиск - это еще один способ обработки информации. Вы осуществляете поиск информации, когда ищете нужное слово в словаре или читаете книгу с целью что-то узнать. Также к поиску информации относится обращение в справочную службу для того, чтобы узнать номер нужного вам телефона. Если вы заглянули с той же целью в свою записную книжку - это тоже поиск информации.
Существуют следующие методы поиска (Рис. 12):
· наблюдение;
· общение;
· чтение литературы;
· просмотр телепередач;
· работа в библиотеках.
Существуют целые организации и службы, созданные с целью поиска информации. Например, космические спутники постоянно снимают данные о различных явлениях, происходящих на поверхности Земли, и посылают их в специальные учреждения. Там полученные данные обрабатывают и получают информацию о лесных пожарах, наводнениях и других стихийных бедствиях, чтобы вовремя оказать необходимую помощь пострадавшим.
Обычно поиск информации производится в каком-то хранилище информации - телефонном справочнике, словаре, энциклопедии, сети Интернет (Рис. 13-15).
Из всего множества представленной там информации вам необходимо выбрать нужную, удовлетворяющую некоторым требованиям, - телефон одноклассника, перевод слова «открытие» на английский язык, годы жизни полководца Суворова, стоимость нужной вам модели роликовых коньков.
Если информация в хранилище систематизирована, то ее поиск осуществляется достаточно быстро.
Разбиение информации по признакам на группы
Очень часто нам приходится разбивать информацию на группы, руководствуясь определёнными признаками. Например, выбирая фрукты в супермаркете, мы делим их на свежие и гнилые, спелые и неспелые, большие и маленькие - и в зависимости от целей покупки, отбираем необходимые нам.
Это один из самых простых и бытовых примеров разбиения информации на группы. Вместе с тем, задачи такого рода возникают при решении совершенно разных примеров.
Пример 1.
Укажите наиболее «сильные» признаки, по которым объединены следующие объекты:
1. Лето, осень, зима, весна
2. Дождь, град, гроза, снегопад
3. Информатика, математика, русский язык, природоведение
4. Футбол, баскетбол, волейбол, гандбол, хоккей
5. Футбол, баскетбол, волейбол, гандбол, регби
6. Саша, Женя, Паша, Глеб, Игорь
7. Саша, Женя, Паша
С 1 группой всё более-менее очевидно: перечислены времена года .
Аналогично и со 2 группой - это явления природы .
Третий ряд также не вызывает сложностей: школьные предметы .
А вот 4 и 5 группы кажутся практически одинаковыми.
Объекты обоих этих рядов можно объединить по признаку: виды спорта . Однако для 5 группы есть более «сильный» признак: виды спорта с мячом .
Группы 6 и 7 тоже похожи, и объекты в них объединены по признаку: имена . Однако в 7 группе можно выделить более общий признак: имена, которые являются одновременно мужскими и женскими.
При этом существует ещё огромное количество признаков, по которым можно объединять указанные объекты. Например, все эти слова являются словами русского языка, что тоже является признаком, по которому можно объединить все эти объекты.
Пример 2.
Выберите лишнее число в последовательности:
1. Птица, самолет, пчела, машина, бабочка
2. Смотреть, глядеть, таращиться, моргать, наблюдать
3. Дождь, снег, град, молния, изморозь
4. Хлопок, шерсть, нейлон, лен, шелк
5. Бросать, пинать, швырять, метать, раскидывать
6. Бук, ясень, ель, ива, клен
7. Вишневый, алый, красный, малиновый, шафрановый
8. Мерин, волчица, лань, кобыла, овца
Ответы: 1. машина (не может «летать»), 2. моргать (остальные слова - синонимы слова «смотреть»), 3. молния (не связана с водой), 4. нейлон (искусственный материал), 5. пинать (остальные слова синонимичны слову «бросать»), 6. ель (вечнозелёное дерево), 7. шафрановый (не является оттенком красного), 8. мерин (мужской род).
Во многих случаях в результате обработки имеющейся (входной) информации мы получаем новую (выходную) информацию.
Рассмотрим пример: красный сигнал светофора. Какую информацию мы получили? Мы получили зрительную информацию, мы ее обработали и приняли решение - нужно остановиться. Красный свет - входная информация, а решение остановиться - выходная (Рис. 16).
Аналогичное преобразование информации происходит при совершении покупок, при планировании отдыха и т. п.
Преобразование информации может осуществляться по заданным правилам. Например, рассмотрим задачу:
В треугольнике АВС АВ=18 см, ВС на 3 см меньше АВ, АС в 3 раза меньше АВ. Чему равен периметр треугольника АВС (Рис. 17)?
Периметр треугольника - сумма длин всех его сторон: Р = АВ + ВС + АС. Найдем стороны: ВС = 18 - 3 = 15 (см), АС = 18:3=6 (см) и вычислим периметр: Р = 18+15+6=39 (см).
Таким образом, в результате преобразования исходных данных по известным нам правилам (формуле подсчета периметра) мы получили новую информацию о том, чему равен периметр треугольника.
Преобразование информации по определённым правилам. Алгоритмы
Преобразование информации кажется нам делом очень простым. Однако, на самом деле это далеко не так.
Особенно это касается составления алгоритма для правильного преобразования информации.
Простейшим примером такого алгоритма является инструкция пользователя к любому предмету (Рис. 18). Если она составлена некачественно, то пользователь рискует либо поломать предмет из-за неправильной эксплуатации, либо не научиться с ним работать.
Многие скажут, что составить инструкцию для готового прибора очень легко. Однако будут неправы. Почему? Всё очень просто: большинству людей гораздо проще сделать что-то самим, чем объяснить остальным, как это делается.
Действительно, сегодня практически любой школьник легко умеет пользоваться мобильным телефоном: вставить или поменять сим-карту, пополнить счёт, позвонить, отправить смс. И это кажется простым и интуитивно понятным. Однако попробуйте объяснить, как пользоваться мобильным телефоном человеку, который никогда им не пользовался. Это вызовет массу вопросов, о которых вы даже не подозреваете.
Давайте рассмотрим пример, который позволит нам понять, с какими трудностями сталкиваются люди при составлении алгоритмов для преобразования информации.
Задание. Составить алгоритм приготовления кофе для робота (Рис. 19).
Думаю, многие из Вас мысленно составили следующую модель алгоритма:
1. Взять чашку
2. Положить в неё кофе
3. Насыпать сахар
4. Залить кипятком
5. Помешать ложкой
6. Разбавить кипячёной водой
И этот алгоритм будет практически нереализуем. Почему? Очень просто: робот не обладает «здравым смыслом» в виде опыта, который накапливает человек. Поэтому даже фраза взять чашку будет для него сложной проблемой: где взять, какого размера должна быть чашка. Предположим, робот взял чашку, но это значит, что он держит её в руках, ведь в алгоритме не было сказано поставить чашку на стол.
Аналогичная ситуация с сахаром и кипятком. В общем, вырисовывается целый ряд проблем.
Именно с такими проблемами и сталкиваются «специалисты» при составлении инструкций для «неспециалистов».
Попытаемся составить более полный алгоритм (хотя и его можно совершенствовать практически до бесконечности):
1. Взять в серванте прозрачную чашку с надписью «Моя»!
2. Поставить чашку на кухонный стол дном вниз.
3. Достать из шкафа, который расположен слева от серванта, контейнеры с надписью «Кофе» и «Сахар» и поставить их на стол рядом с чашкой.
4. Взять в серванте чайную ложку.
5. Насыпать в чашку одну полную чайную ложку вещества из контейнера с надписью «Кофе», а затем одну чайную ложку вещества из контейнера с надписью «Сахар».
6. Взять только что закипевший чайник и налить из него кипятка в чашку так, чтобы она была заполнена примерно на 2/3.
7. Чайной ложкой равномерно и не спеша помешать кофе в чашке в течение минуты.
8. Вынуть чайную ложку из чашки и положить в раковину.
9. Взять с кухонного стола графин с кипячённой водой и налить из него воду в чашку так, чтобы она была заполнена приблизительно на 90%.
Безусловно, этот алгоритм не является совершенным и предполагает знание роботом многих вещей, однако даже он показывает, насколько трудно описать те вещи, которые каждый из нас умеет делать с раннего детства. Возможно, именно поэтому создание полноценного искусственного интеллекта имеет весьма отдалённые перспективы. Это связано, в первую очередь, с тем, что нужно научить компьютер «думать» и «анализировать», как человек, потому что полностью «вложить» в него все человеческие знания практически невозможно. А ещё сложнее научиться ими распоряжаться.
Решение задач, то есть преобразование входной информации в выходную, может проходить путём логических рассуждений.
Вначале мы анализируем имеющуюся информацию, выделяем значимые объекты и устанавливаем между ними связи. Рассуждая, мы взвешиваем различные варианты и делаем некоторый выбор. При этом мы задействуем не только знания, полученные в школе, но и свой жизненный опыт.
В качестве примера рассмотрим следующую задачу.
Задача. На столе поставлены в ряд бутылка минеральной воды, кружка, чашка, стакан и кувшин, причём точно в таком порядке, в каком они перечислены (Рис. 20).
В них находятся различные напитки: кофе, чай, молоко, квас и минеральная вода, но неизвестно, какой напиток в каком сосуде (кроме, разумеется, минеральной воды). Если стакан поставить между чаем и молоком (в данный момент он не стоит между ними), то по соседству с молоком будет квас, а кофе будет точно в середине. Определите, в какую посуду что налито.
Решение
Для удобства рассуждений пронумеруем места всех сосудов (рис. 21).
Чтобы стакан мог оказаться между сосудами с чаем и молоком, он должен переместиться на место 3 (а чашка, соответственно, - на место 4), так как на месте 2 он будет между минеральной водой и ещё чем-нибудь.
Таким образом, он встанет точно в середине. Из этого можно сделать вывод, что в стакане находится кофе. Молоко из условия задачи, во-первых, рядом со стаканом, во-вторых, рядом с сосудом с квасом (Рис. 22).
Значит, в кружке находится чай, в чашке - молоко, в кувшине - квас. Задача решена.
Результаты рассуждений при решении задач бывает удобно фиксировать с помощью таблиц , о чём мы уже говорили на прошлом уроке.
Во многих информационных задачах требуется установить правило преобразования входных данных в выходные, разработать план действий, обеспечивающий нужный результат. Рассмотрим примеры.
Задача 1. Петя и Коля играют в следующую игру: Петя задумывает правило преобразования текстовой информации. Коля может сообщать Пете любые тексты и узнавать результаты преобразования. Вопросы Коли и ответы Пети в этой игре: а - б; мама - нбнб; весна - гётоб.
Отгадайте, какое правило задумал Петя.
Решение
Анализ первой пары «а - б» позволяет предположить, что Петя каждую букву в исходном тексте заменяет на следующую по алфавиту (Рис. 23).
Проверим наше предположение на второй и третьей парах. Теперь можно сформулировать правило преобразования информации: каждая буква в исходном тексте заменяется на следующую по алфавиту.
Таким образом, мы установили возможное правило преобразования входной информации в выходную.
На самом деле, можно предложить ещё большое количество правил, которые удовлетворяют приведённым примерам. Однако чаще всего мы пользуемся при решении подобных задач здравым смыслом и жизненным опытом.
Существует даже игра «Еду - не еду», правила которой построены на преобразовании информации. Её правила просты: один из участников задумывает условие. А остальные участники называют слова. Загадывающий отвечает «еду - не еду» в зависимости от того, удовлетворяет ли названное слово задуманному условию. Анализируя ответы, остальные участники должны угадать, какое же условие было задумано.
Вариантов условий для этой игры может быть масса. Например, вторая буква слова должна быть гласной; слово должно быть именем собственным. А могут быть условия, и не связанные с самими словами. К примеру, условием может являться то, что называющий слово человек - девушка или то, что называющий слово сидит рядом с тем, кто загадывал условия.
На этом уроке мы познакомились с методами работы с информацией: сортировкой, преобразованием, систематизацией, поиском. Кроме того, мы узнали, как получать новую информацию. На следующем уроке мы поговорим о кодировании информации и единицах измерения информации.
Список литературы
- Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 5 класса. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
- Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 5 класса. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
- Босова Л.Л., Босова А.Ю. Уроки информатики в 5-6 классах: Методическое пособие. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
- Интернет-портал Inftis.narod.ru ().
- Интернет-портал Nsportal.ru ().
Домашнее задание
Систематизация информации, хранящейся во всевозможных документах организации, представляет собой своего рода классификацию, т.е. распределение информации по определённым предметным группам. В специализированной литературе эти группы имеют конкретные названия, но в современном процессе систематизации информация не всегда распределяется именно по ним, а может группироваться в соответствии с требованиями организации, в соответствии со спецификой её деятельности. Систематизация информации является важным звеном в работе по составлению архивов и различных баз данных. Именно после проведения процесса систематизации возможно индексирование информации.
Виды систематизации информации:
- номинальная систематизация;
- предметная систематизация;
- хронологическая систематизация;
- экспертная систематизация.
После проведения процесса систематизации информации, составляется номенклатура дел – перечень наименований документов, своеобразный справочник. Затем все документы индексируются.
Важность систематизации информации
Систематизация информации является предварительным этапом для таких важных в делопроизводстве работ, как составление номенклатуры дел, индексирования документов, каталогизации. Без качественной и тщательно проведённой систематизации информации невозможно создание архива фирмы, ни бумажного, ни электронного, невозможно его полноценное функционирование. Качественная систематизация документов – это порядок и надёжность, удобство поиска, это завершённые в срок дела и отсутствие проблем в отношениях с проверяющими органами и инспекциями. Систематизация информации является залогом успешной работы каждой организации. Систематизация информации применяется как к материальным (бумажным) документам, так и к электронным. Составление классификации бумажных документов, последующее создание номенклатуры дел и индексирование – трудоёмкие процессы.
Навыки для систематизации информации
Систематизация процесс требующий специальных навыков, выполнение которых стоит предоставить профессионалам. В компьютерных программах – «Электронных архивах» - процесс систематизации информации происходит автоматически, по заданным параметрам, но также требует предельной внимательности и аккуратности.
Приступая к работе с информацией, необходимо определить (поставить) цель этой работы. Цель определяет направления поиска, источники информации и методы ее получения, формы ее представления и способы распространения.
Цель информационной работы всегда состоит в приобретении и (или) распространении сведений, необходимых для осуществления кон кретных действий, изменения поведения людей, принятия решений.
То, для каких действий или решений необходима информация, опре деляет, какие информационные материалы понадобятся, какого характера информация должна быть получена, каким способом и из каких источников. Определение на ранних этапах проекта его основных параметров сэкономит ресурсы, сделает усилия более эффективными.
- Сбор информации
Этот процесс может включать как собственно сбор уже имеющейся, так и создание новой, дополнительной информации.
Для того, чтобы сориентироваться в информации без дополнительных временных затрат, полезно наметить общее направление сбора в соответствии с целью работы. Цель помогает определить основные параметры нужной информации: "широту" требуемой информации, степень детализации и глубину проработки.
Существует множество путей получения информации, среди которых:
- работа с литературным материалом;
- запросы в организации-держатели информации (государственные и общественные образовательные организации);
- привлечение к работе консультантов или экспертов;
- поиск информации в автоматизированных информационных системах;
- поиск в ресурсах компьютерных сетей;
- собственные наблюдения.
Информационный поиск может быть
- адресный (по формальным признакам);
- семантический (по смыслу, содержанию);
- документальный; фактографический и др.
Исходя из представления о желаемой информации, следует опреде лить, какими методами и из каких источников может быть получена такая информация. К источникам педагогической информации можно отнести огромное количество книг, статей, специализированных автоматизирован ных информационных систем, электронных баз данных и т.п., данные образовательных организаций различных типов, информацию различных категорий педагогических работников.
Планируя информационный поиск, важно иметь в виду следующий принцип: тип источника должен быть адекватен характеру требуемой информации. Для некоторых практических применений существенным оказывается "статус" источника информации.
Свойства источника информации:
- Достоверность - подразумевает, что информация, содержащаяся в источнике, должна соответствовать действительности, быть истинной, правильной.
- Полнота - означает, что источник информации должен отражать все существенные стороны проблемы, значимые факты. При этом требования к полноте источника определяются целью его подготовки, и определение "существенные" означает "существенные с точки зрения поставлен ной цели".
- Ссылки и обоснования. Информация либо берется из другого источника, либо создается. Информация может создаваться, с одной стороны, в результате собственных наблюдений или измерений, с другой стороны - путем вычислений или выводов на основе некоторой исходной информации. При этом новая информация, как правило, создается с использованием определенных методик. Сведения о происхождении приводимой информации важны для правильного ее понимания и оценки, эффективной работы с материалом. Наличие таких сведений в источнике информации позволяет оценить его достоверность и, в некоторой мере, степень его полноты.
- Отсутствие неоднозначности, неопределенности.
- Современность источника информации - предполагает оперативность и своевременность получаемых из данного источника не устаревшей информации.
- Избыточность - если используется только один метод, один источник для получения информации, сведения могут оказаться односторонними, неполными или попросту недостоверными. Информацию следует собирать и анализировать с некоторым запасом, с превышением того объема, который непосредственно нужен для описания проблемы. Такой подход предоставит необходимую свободу при дальнейшей работе с информацией, позволит быть готовым к освещению незапланированных частных вопросов, адекватно отреагировать на внезапно возникающие предложения оппонентов или партнеров. Мера такого превышения определяется конкретной ситуацией.
- Разумная достаточность - сбор информации необходимо ограни чивать "в ширину" - с точки зрения круга источников или методов, и "в глубину" - с точки зрения степени детализации, глубины проработки во проса. Успешность информационной работы существенным образом зависит от нахождения правильного баланса между принципами избыточности и разумной достаточности.
Средства автоматизации процессов информационного поиска
Автоматизированный поиск информации является многоступенча тым процессом, связанным с нахождением определенных ресурсов компьютерной сети, абонентской системы, требуемой Базы Данных (БД) либо Базы Знаний (БЗ), нужного информационного файла и т.д., содержащих необходимые сведения.
Для поиска информации в базах данных создаются информационно-поисковые системы (ИПС). Они осуществляют поиск по заявкам пользователей. Нередко этот поиск происходит по индексам и ключевым словам.
По характеру выдаваемой информации ИПС делятся на два типа.
Документальная система по заданию пользователя выдает необхо димые ему документы (книги, статьи, законы, отчеты и т.д.). В задании могут указываться сведения об искомых документах: автор, наименование, время издания, издательство и другие реквизиты.
Более сложной является фактографическая ИПС. Ее задача - поиск в документах интересующих пользователя сведений (фактов). Поиск информации осуществляется на естественном языке. Для этих целей осуще ствляется индексирование документов.
- Обработка и систематизация
Подходы к обработке информации специфичны для конкретных ее типов и видов. Применяемые методы обработки могут предъявлять определенные требования к предыдущему этапу - сбору информации. Например, для применения статистических методов может оказаться необходимым определенное количество исходных данных. Обработка может также выявить ошибки, допущенные при сборе информации.
Техническая обработка
Некоторые типы информации требуют специальных процедур ее обработки (наиболее характерный пример - статистическая обработка количественных данных). Данные, которые возникают в результате обработки, являются исходными для последующей интерпретации.
Научная обработка
Научная обработка информации включает:
- аналитико-синтетическую обработку сообщений (см. "Некоторые подходы к проектированию информационно-педагогических модулей");
- структурирование информации;
- свертывание (оценка социальной значимости информационного материала с одновременным снижением объема, при этом потери информативности должны быть минимальны);
- альтернативное, справочное или рекомендательное аннотирова ние (краткое сжатое изложение того, чему посвящена данная работа, каков основной достигнутый результат, используемые подходы и методы, применение результатов);
- реферирование (краткая передача содержания документа с включением приведенных в документе данных фактографического и фактологического характера по структуре: аналитическое описание, текст (чему посвящен материал, основные результаты в синтетическом виде, наиболее интересные и существенные данные, выводы, аналитическая характеристика автора));
- составление библиографических, реферативных, аналитических обзоров (макро-свертывание множества информационных объектов).
Систематизация информации
Систематизация информации - организация информации в виде, удобном для работы, хранения и последующего обращения к ней. Это может быть компьютерная база данных, систематически организованная подборка первоисточников или просто таблица, содержащая результаты исследования. В результате этого этапа информация должна быть организована таким образом, чтобы обратиться к ней можно было через некоторое, возможно, весьма продолжительное время. Там, где это возможно, систематизация должна начинаться параллельно со сбором информации.
Эффективная систематизация информации особенно важна в случае создания информационных ресурсов открытого доступа, которые будут использоваться широкой аудиторией в разнообразных целях (см. "Новые способы обработки педагогической информации").
- Интерпретация информации
Интерпретация представляет собой заключительную стадию собственно информационного исследования. Задача интерпретации - установить смысл, значение собранной - информации фактов, цифр, документов. Без этого информация не может служить основой для принятия решений, практических действий. Любой отдельный факт - лишь фрагмент общей картины, а осмысленные решения, как правило, могут приниматься на основании картины в целом. Именно на этапе интерпретации ранее собранные фрагменты должны сложиться воедино. Для этого необходимо правильно соотнести собранные сведения и, возможно, понять, какой еще информации не хватает.
Содержанием интерпретации может быть, в частности, сравнение, классификация, обобщение (установление закономерностей на основе собранных фактов, выявление причинно-следственных связей между явлениями). Эта стадия информационной работы наиболее трудно поддается формализации. Именно здесь требуется творческая работа, привлечение знаний и опыта, накопленных в ходе предшествующей работы (см. "Новые способы обработки педагогической информации").
В большинстве случаев в ходе интерпретации требуется сопостав лять разнородную информацию, например, научную, социальную информацию, относящуюся к исследуемой проблеме, нормативные документы.
Процесс интерпретации, являясь центральным, узловым моментом информационной работы, нередко заставляет возвращаться к этапам сбора и обработки информации, чтобы добавить недостающую информацию.
- Представление и распространение информации
Представление информации - подготовка на ее основе конкретных материалов для определенной аудитории и распространения информации.
Одним из важнейших принципов представления и распространения информации является то, что разным категориям специалистов одну и ту же информацию следует сообщать по-разному. Кроме того, для разных категорий могут быть значимы или интересны разные аспекты одной и той же проблемы. Поэтому в большинстве случаев оправдана подготовка нескольких информационных материалов, рассчитанных на различные типы аудитории. Это и составляет содержание этапа представления информации.
Каналы распространения информации
Необходимо определить, каким методом донести до аудитории информацию, какие каналы распространения использовать. Точный выбор этих каналов должен позволить донести информацию до адресата как можно более эффективно, с наименьшими затратами ресурсов. Выбор каналов распространения информации, так же как и форм ее представления, определяется, в первую очередь, тем, с какими целевыми группами необходимо работать.
Характеристики, которые необходимо принимать во внимание при выборе различных каналов распространения информации:
- размер аудитории;
- качественный состав аудитории (профессиональный, социальный, по степени интереса к проблеме и т.д.);
- срок доставки информации;
- ресурсы, необходимые для распространения информации по данному каналу.
Эти характеристики полезно учитывать, определяя приоритетные каналы распространения информации для целевой аудитории. В свою очередь, сам канал распространения информации предъявляет дополнительные требования и к содержанию, и к оформлению материала.
Средства телекоммуникации выступают достойной альтернативой традиционным средствам распространения информации. В этом процессе активно привлекаются такие возможности и сервисы телекоммуникаций, как электронная почта, электронные телеконференции, информационные серверы и т.д.
- Обратная связь
Особенно богатый материал для оценки и комплектования информационных фондов способен дать этап распространения информации - именно на этом этапе материалы встречаются с той аудиторией, для которой они предназначены. Хорошо организованный процесс распространения информации является процессом двусторонней коммуникации с аудиторией, которая позволяет узнать, как аудитория воспринимает материалы, являются ли они убедительными, есть ли в них ответы на вопросы, интересующие ее. Возможно, после этого этапа понадобится корректировка материалы или возврат к предыдущим этапам информационной работы.