Избранные материалы совместного семинара
ИПИ РАН и ИНИОН РАН
«Методологические проблемы наук об информации»

Информатика: семь идей профессора Ф.Е. Темникова.

Доклад на 14-м заседании семинара «Методологические проблемы наук об информации» (Москва, ИНИОН РАН, 28 ноября 2013 г.)

Виолетта Николаевна Волкова, д.э.н., профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, кафедра «Системный анализ и управление», Санкт-Петербургский государственный политехнический университет.  

Содержание.

0. Введение.
1. Информатика – наука об информационных элементах, процессах и системах.
2. Информатика высших систем.
3. «Информатика – систематика – интеллектика».
4. «Ген» информационной системы Ф.Е. Темникова.
5. Способы представления информации.
6. Оценки (меры) информации.
7. Синхронные поля общения.
8. Заключение.
9. Литература.
10. Приложение. Основные труды Ф.Е. Темникова в области информатики.  

Введение.  ⇑ 

В отечественной научной литературе термин «информатика» был впервые использован в 1963 г. моим учителем, профессором Московского энергетического института Фёдором Евгеньевичем Темниковым [9]. В ноябрьском номере журнала «Известия вузов: Электромеханика» за 1963 г. он опубликовал небольшую, всего на одну страничку, заметку под названием «Информатика». Текст начинался так: «Давно ощущается потребность в интегральной научной дисциплине, связывающей воедино многочисленные вопросы сбора, передачи, обращения, переработки и использования информации.

Здесь сделана попытка создания программы такой дисциплины, могущей послужить важным теоретическим стержнем автоматики, телемеханики, измерительной и вычислительной техники, связи и радиолокации, бионики и кибернетики».

Это определение рассматривается в разделе 1.

В дальнейшем Ф.Е. Темников неоднократно обращался к различным аспектам информатики. Представляется, что осмысление его идей (разделы 2-7) может стать значимым вкладом в становление информатики как единой науки.  

1. Информатика – наука об информационных элементах, процессах и системах.  ⇑ 

Проект программы информатики был представлен Ф.Е. Темниковым в виде таблицы со столбцами «Теория информационных элементов», «Теория информационных процессов» и «Теория информационных систем».

Укрупнённая структура этой таблицы приведена на рис. 1.

Рис. 1. Укрупнённая структура таблицы из статьи Ф.Е. Темникова «Информатика».

В последующем Фёдор Евгеньевич показал, что исходно выделенные компоненты (страты) можно интерпретировать по-разному. Так возникли различные варианты структуризации компонентов информатики.

В 1967 г. Ф.Е. Темников предложил каноническое определение информатики. В нём вместо понятия «информационные элементы» было введено понятие «информационные категории» и применены различные способы их структуризации [10].

Понятие информационных категорий может быть представлено в виде множества:

K = <I, B, F, C. L, M>, (1)

где I – информация;
B – базис, материальный носитель информации;
F – инфосфера, поле информации;
C – содержание, виды информации;
L – языки, коды и формы выражения информации;
M – метрика информации.

В разных работах Ф.Е. Темников предлагал различные способы структуризации этих категорий (см. табл. 1, а [10] и табл. 1, б [13]). Он неоднократно уточнял функции и процессы в информационных системах.

Таблица 1.

Варианты структуризации определения информатики Ф.Е. Темникова.

Выяснилось, что в конкретных условиях способы структуризации могут быть разными с учётом вида и характера сферы, объекта, для которых применяется понятие «информатика». Для технических, биологических и социально-экономических объектов можно выносить на верхние уровни структуризации различные компоненты. Это важно при разработке моделей исследования и проектирования технических комплексов, в особенности информационных систем для предприятий, организаций и других социально-экономических объектов.

В настоящее время интерес к определению Ф.Е. Темникова возрождается. Оно используется в качестве эпиграфа к справочнику «Прикладная информатика [7], иллюстрируется на его обложке и на рис. 2.

Составляющие определения применительно к настоящему периоду развития наук об информации могут быть интерпретированы следующим образом

1.1. Информационные элементы.

В теории систем элемент определяется как предел членения системы с точки зрения аспекта её рассмотрения, цели исследования или создания, решаемой конкретной задачи [4].  

Информация – это отображение материи, т.е. объектов и их свойств. Следовательно, информационный элемент – это отражение существующих элементов, элементарных объектов, учитываемых при решении прикладных задач.

При определении состава элементов информатики следует иметь в виду наличие двух главных её составляющих – информации и средств её обработки.

В качестве информационных элементов естественно, прежде всего, рассматривать данные. В технических науках информатика первоначально развивалась как наука о передаче и обработке данных, и в качестве элементов рассматривались символы: буквы, цифры, слова. Затем – сведения о деталях, блоках и других компонентах изделий. 

В социально-экономических системах в качестве данных рассматриваются сведения об объектах производственного или обслуживающего процесса, показатели, характеризующие состояние объекта, социально-экономического процесса, происходящие в системе изменения.

Для названия совокупностей данных вводят термины информационный массив, база данных (БД), хранилище данных.

Для представления организации в системе экономики необходима нормативно-правовая информация, представляемая в виде документальной информации, т.е. текстов, в которых нужно искать элементы при этом элементы – нормы, статьи, т.е. фрагменты текста.

Для организации управления предприятием (организацией) нужна нормативно-техническая, нормативно-методическая, маркетинговая, мониторинговая информация, т.е. представляемая в виде текстов. Из них нужно извлекать конкретные данные о производственных нормативах, состоянии среды, сведения о наличии и ценах товаров на рынках и т.п.

В каждом конкретном приложении нужно выделять информационные элементы с учётом поставленной задачи и необходимой степени детализации.

Для сбора, передачи, хранения, обработки и представления информации лицам, принимающим решения, нужны технологии, технические и программные средства, которые также являются элементами информатики.

1.2. Информационные процессы.

Процессы – это последовательности операций во времени при проектировании, производстве изделий, в экономике – бизнес-процессы, в управлении – организационно-технологические процедуры (ОТП) подготовки и реализации управленческих решений по организации производства, обслуживания, торговли и т.п.

Информационные процессы – процессы, связанные с регистрацией, хранением, передачей, обработкой, представлением, поиском, использованием информации, последовательность операций при прохождении информации, сопровождающей последовательности операций во времени при проектировании, производстве изделий, при подготовке и реализации управленческих решений.

В технических дисциплинах (технической информатике) изучаются процессы передачи информации, в реализации которых участвуют источник и приёмник информации (получатель) и канал передачи информации – канал связи, представляющий собой совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.

В социально-экономических системах информационные процессы определяются компьютерной технологией, которая включает в себя последовательное выполнение определенных этапов работы с информацией: ввод, хранение, обработка, поиск, представление.

Для исследования информационных процессов при проектировании организационных структур и автоматизированных информационных систем предприятий (организаций) в 1970-е гг. в теории систем был предложен функционально-технологический подход. Однако в тот период его практически не удалось реализовать из-за ограниченных возможностей вычислительной техники.

Для представления и исследования процессов при проектировании информационных систем в 1990-е гг. разработана методология SADT (Structured Analysis and Design – структурный анализ и проектирование) [24]. Она представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. На её основе разработаны и широко применяются функционально-ориентированные и объектно-ориентированные CASE*CASE (Computer Aided Software Engineering) – компьютерное проектирование программных систем. и RAD*RAD (Rapid Application Development) – быстрая разработка приложений. технологии. Компьютерная реализация методологии SADT получила название IDEF (Icam DEFinition). Основными структурными моделями являются модели процессов IDEF0 и IDEF3, модель данных IDEF1X [см., напр.: 20]. Созданы стандарты IDEF и DFD, ориентированные на анализ процессов (в том числе бизнес-процессов). Для реализации моделей применяются автоматизированные средства – BPWin, ARIS, язык UML (Unified Modeling Language – Унифицированный язык моделирования) [см., напр.: 19] и семейство IDEF-технологий [20], которые служат полезным инструментом для анализа процессов в информационных системах. Это позволяет развить функционально-технологический подход, обычно называемый в настоящее время процессным.

Изучение IDEF-технологий и других автоматизированных средств для реализации методологии SADT обеспечивается специальными дисциплинами – «Информационные системы и технологии», «Проектирование информационных систем», «Моделирование бизнес-процессов».

Информационные процессы – это не только отображение реально протекающих материальных процессов на предприятиях. Существуют процессы создания и распространения научно-технической информации. В теории научно-технической информации о таких процессах принято говорить как об информационных потоках и исследовать закономерности их строения (законы C. Брэдфорда, Г. Ципфа, Б. Виккери, закономерность концентрации – рассеяния В.И. Горьковой [5]).

1.3. Информационные системы.

Термин «информационная система» (ИС) получил широкое распространение применительно к информационным комплексам, включающим в себя в качестве основы технические объекты, обслуживаемые человеком (человеко-машинные системы). Однако ещё в большей мере он относится к социальным и социально-экономическим комплексам, без которых на определённом этапе развития цивилизации стало невозможным её существование.

В истории становления понятия ИС в таком понимании относительно независимо развивались несколько направлений. Поскольку понятие информационной системы начало переосмысливаться и формироваться в связи с автоматизацией хранения и поиска информации, это понятие стало практически неотделимым от понятий «автоматизированная информационная система» и «информационно-поисковая система».

Начиная с 1960-х гг. в истории развития информационных систем нашей страны относительно независимо сформировались два направления:

• разработка автоматизированных информационных систем – АИС как первой очереди автоматизированных систем управления – АСУ;
• разработка автоматизированных систем научно-технической информации – АС НТИ.

Для управления разработками были подготовлены и утверждены соответствующие руководящие методические документы, выполняющие роль стандартов.

На предприятиях создавались системы нормативно-методического обеспечения управления (СНМОУ) и их автоматизированный вариант – АСНМОУ.

В связи с политическими и экономическими преобразованиями 1990-1991 гг. работы были приостановлены. В течение 1990-х гг., вплоть до 1999 г., в основном приобретались зарубежные локальные информационные системы и базы данных, которые внедрялись на предприятиях и в различных фирмах, создавались отдельные страницы документальной и фактографической информации в сети Интернет.

Но затем происходит постепенная адаптация к новым экономическим условиям, и в частности, информационные ресурсы и некоторые принципы организации Государственной системы научно-технической информации (ГСНТИ) сохранились в системе, которую в настоящее время условно называют Российской ГСНТИ (РГСНТИ). Развиваются ИС библиотечной сети РФ.

При переходе к рыночной экономике, правовому государству возросла роль ещё одного важного вида информации – нормативно-правовой. Начали создаваться автоматизированные системы нормативно-правовой документации (АС НПД) или справочно-правовые системы (СПС) разного рода и назначения (системы «Консультант+», «Кодекс», «Гарант» и др.).

На новой технической базе с использованием современных технологий развиваются ИС государственного управления на федеральном и муниципальном уровнях (в частности, ИС государственной статистики, ИС природных ресурсов, явлений и процессов, государственные системы экономической, финансовой информации, внешнеэкономической деятельности и др. ИС специального назначения).

Стратифицированное представление структуры информатики, приведенное на рис. 2, отражает ход развития информационных систем, для создания которых необходимо выбирать элементы, формировать процессы, определяющие структуру ИС.

Рассмотренная интерпретация информационных элементов, процессов и систем кратко приведена в табл. 2. 

Таблица 2.

Современное представление об информационных элементах, информационных процессах и информационных системах [3].

1.4. Фрактальность в структуре информатики.

Сферы информационных элементов, информационных процессов и информационных систем развиваются относительно самостоятельно, и их можно представить как равноправные в форме древовидной иерархической структуры (рис. 3). 

Такое представление позволяет учесть фрактальность компонентов, которая проявляется в том, что на нижестоящем уровне иерархии можно применить тот же признак структуризации, что и на вышестоящем, т.е. в составе сферы «информационные системы (ИС)» есть и «информационные элементы» (ИЭ), и «информационные процессы» (ИП). Это показано на рис. 3.

Аналогично в составе сферы ИЭ можно говорить о создании технических и программных комплексов, которые можно в ряде ситуаций квалифицировать как ИС. Также можно говорить и об ИП в локальных сетях. Подобным образом в сфере ИП можно выделять соответствующие ИЭ и формировать графы последовательностей преобразований информации во времени, которые можно считать системами.  

2. Информатика высших систем.  ⇑ 

В 1967 г. в одном из сборников докладов Научно-технической конференции, проводимой в Московском энергетическом институте была опубликована первой статья Ф.Е. Темникова «Высшие системы» [8]. Правда, в сноске оговаривалось, что «Статья печатается в порядке обсуждения».

Статья сопровождалась следующей аннотацией:

«По аналогии с высшими организмами биологии вводится понятие высших систем техники. Тем самым расширяется круг «системных» понятий, появившихся в последнее время. Предлагается классификация и определения системы. Рассматривается организация и информатика (выделено автором доклада) высших систем».

Ф.Е. Темников считает, что «…признаки общности, величины и сложности ещё недостаточны для характеристики наиболее перспективных систем, отличающихся одновременно сложной и динамической структурой, разнообразным поведением, большими размерами и обладающих, кроме того, высоко-информативной (выделено автором доклада) организацией и элементами машинного интеллекта).

По аналогии с живыми организмами такие системы можно назвать высшими системами, подчеркивая тем самым их наиболее высокий уровень развития, организации, совершенствования и т.п.

Таким образом, под высшими системами понимаются такие искусственно создаваемые человеком системы, которые по структуре, поведению и общей организации приближаются к высшим организмам живой природы».

В статье содержится раздел об информатике высших систем, в котором Ф.Е. Темниковым вводится ряд новых понятий.

2.1. Предлагается различать информацию (I) и актуализацию (A). Под информацией понимается то, что воспринимается (предмет восприятия), а под актуализацией – воздействие.

2.2. Различается информация о внешнем мире I (воспринимаемая посредством экстерорецепторов, и информация о внутреннем мире I(S), воспринимаемая посредством интерорецепторов. Эти виды делятся на: объективную, субъективную и директивную информации, а каждый из этих видов на информацию о прошлом, настоящем и будущем.

В результате приводится развёртывающаяся структура*Такой способ мышления – развертывающиеся системы на основе комбинаторики – одно из научных направлений, которые развивал Ф.Е. Темников [см.: 11; 18]..

Таблица 3.

 Классификация информации.

2.3. Классификация систем с учётом признаков: материя M, энергия E, информация I.

2.4. Классификация видов информации по структурно-метрическим свойствам. 

В статье говорится, что «информацию можно различать по областям знаний (биологическая, техническая, экономическая и др.), по физической природе восприятия (зрительная, слуховая, вкусовая и т.п.), а также по структурнометрическим свойствам».

Приводится классификация информации по структурно-метрическим свойствам (табл. 4) – виду информации и формам её представления, наиболее пригодная по мнению Ф.Е. Темникова для технических приложений.

Таблица 4.

Классификация информации по структурно-метрическим свойствам. 

2.5. Схема образования новой информации в высших системах*Схема приводится для того, чтобы проиллюстрировать ход рассуждений Ф.Е. Темникова и способ их представления при осмыслении роли и места информации в высших системах.. 

Рис.5. 

В последующем представление функций информации в координатах «время – пространство – обработка» использовалась Ф.Е. Темниковым при пояснении и модели, названной «геном» информационной системы Темникова.

2.6. Вводится понятия «обращение» информации и «обращение цикла» информации.

Иллюстрации «обращения цикла» информации, предлагаемые в [14], приведены на рис. 6.

2.7. Предлагается алгоритм устранения избыточности (обогащения) информации.   

3. «Информатика – систематика – интеллектика».  ⇑ 

Когда предложенный Ф.Е. Темниковым в 1961 г. термин «системотехника»*В 1961 г. при переводе монографии Г. Гуда и Р. Макола «System Engineering» [6] Ф.Е. Темников предложил термин «системотехника», а в 1970 г. – создал кафедру Системотехники, первую в стране кафедру, развивавшую направление теории систем в СССР. стал утрачивать первоначальный смысл прикладной теории (технологии) систем (первоначально Фёдор Евгеньевич предлагал термин «системотехнология» по аналогии с «Суммой технологий» С. Лема), им был начат поиск новых терминов для названия программ принятия решений в сложных системах.

Результатом явился ряд публикаций, в которых триада «Информатика – систематика – интеллектика» трактовалась как совокупность специальных программ принятия решений или новых методов обработки информации для принятия решений [15; 25].

В этих работах содержатся следующие положения, которые представляют интерес для развития информатики.

«Под программами здесь понимается совокупность операция и правил их развёртывания в пространстве и во времени с целью выяснения ситуаций и принятия решений в сложных информационных и управляющих системах.

Под операциями – элементарные действия, аксиоматически определенные в рамках конкретной программы.

Специальные программы затрагивают сложные вычислительные процессы машин и мыслительной деятельности человека и в какой-то степени моделируют их».

В статьях [15, 25] рассматривается три класса специальных программ исследования операций и принятия решений:

• информатика – класс программ, использующих категории, законы, языки, формы и меры информации;
• систематика – класс программ, оперирующих с целесообразно организованными техническими структурами;
• интеллектика – класс программ, реализующих высшие формы мышления.

Здесь же Ф.Е. Темников вводит понятие информационного поля и обращается к первоначальному определению информатики:

«Пространство решения можно представить в виде сложного информационного поля со множеством полюсов влияния, размещенных в объекте, субъекте, правилах и среде решения. Полюсами являются источники поля информации.

Информационное поле обладает параметрами силы, смысла, направления и избирательности. Это новый, более богатый класс полей по сравнению с материальными и энергетическими (физическими) полями. Характер движения в информационном поле может меняться от стремительного (при полной определённости и информированности) до бесполезного блуждания (при отсутствии определённости и информированности).

Общие контуры и основные положения информационной науки были представлены в виде информационных категорий, процессов и систем.

В информационных категориях рассматриваются закономерности, опознания, кодирования, материализации и измерения информации.

В информационных процессах – восприятие, передача, обработка, хранение и отображение информации. В информационных системах – структура и поведение систем.

В качестве примера рассматривается одна из возможных программ этого класса. Согласно это программе любая задача представляется форме баланса информаций, а операциями являются информационные оценки и меры приближения к решениям» [15].

Класс программ «Информатика» характеризуется в статье следующим образом.

«Динамические процессы накопления информации, необходимой для принятия решения, или, что то же самое, динамические процессы постепенного снятия неопределенности можно представить в виде диаграммы (рис. 8), на которой информация I объектив движется от I = I₀ до I = I_реш, что в общем виде можно записать

I₀ ≤ I _{объектив} ≤ I_реш

Рис. 8. Динамические процессы постепенного снятия неопределенности.

В любой точке траектории, вообще говоря, можно принимать решение. Однако при I = I₀ руководитель (субъект, принимающий решение) производит полностью I = I_реш, хотя это решение может быть и ошибочным. И, наоборот, когда в балансе объективной информации I = I_реш, то от руководителя требуется информация I = 0. То есть существуют встречные формулы

И, кроме того,

I₀ + I _{объектив} = I_реш,

С другой стороны, с получением каждой дополнительной доли информации скачкообразно падает ступенчатая функция

H = P(t) или H = P(N),

где H = P(t) – последовательность операций во времени;

H = P(N) – последовательность операций в пространстве.

В момент H = H₀ происходит то, что психологи называют озарением, то есть наступает момент, когда решается задача, раскрывается преступление, проясняется ситуация».

Таким образом, в конце 1960-х – начале 1970-х гг. термину «информатика» был придан новый смысл.

К сожалению, эти работы не получили дальнейшего развития, хотя в них приводятся модели принятия решений и их графическая интерпретация, представляющие интерес для современной теории систем и теории информации.

Два других класса программ, хоть и не имели в названии термина «информация», но также были основаны на использовании информации.

В систематике использовалась модель, которая впоследствии была названа «геном» информационной системы Ф.Е. Темникова.

Модели класса программ «Интеллектика», также основанных на информации о целях, гипотезах, аналогиях и т.п., до сих пор требуют осмысления.   

4. «Ген» информационной системы Ф.Е. Темникова.  ⇑ 

При исследовании процессов в информационных системах вначале учитывали, что информация может переноситься в пространстве и во времени, для чего необходимы не только средства передачи, но средства её хранения. Затем было осознано, что для принятия решений в системах управления необходимо укрупнять, обобщать, преобразовывать первичную информацию с применением операций сортировки, упорядочения, математических вычислений, поиска.

Наиболее полное исследование функций информационной системы предложил в 1970 г. Ф.Е. Темников, изобразив их в форме окружностей и назвав «контурами» связи, хранения, расчёта, рассудка и политики, которые должны формироваться в любой сложной системе (рис. 9): 

• C — связь (communication), регистрация, передача информации, перемещение ее в пространстве G;
• M — память (memory), хранение информации, перенос ее во времени t;
• K — расчёт (от «калькулятор», «компьютер») обработка, получение новой информации;
• R — рассудок (reason), разум;
• P — «политика».

Этот набор функций – утверждал Ф.Е. Темников – отличительная особенность любой сложной живой системы, необходимая и достаточная для её реализации. Для создания простой информационной системы достаточно первых трех контуров.

Для относительно простой технической системы, в которой происходит движение информации в какой-либо форме, достаточно только переноса информации в пространстве (рис. 10, а), т. е. функции C, после применения которой система попадает в точку A = f(t) (например, системы передачи информации, телефонной связи и т. п.).

Более сложными являются технические системы с памятью, в которых, наряду с передачей информации предусматриваются блоки ее задержки во времени, хранения, т. е. выполняются функции С и M. В результате (рис. 10, б) система попадает в точку B = f(G, t).

Для того, чтобы систему можно было назвать информационной, в ней должна осуществляться еще и обработка информации, т.е. выполняться три функции – C, M и K (рис. 10, в), после применения которых система попадает в точку D = f(G, t, J).

Для реализации функции С и М разрабатывают соответствующие средства, для исследования процессов сбора и передачи С информации разрабатывают и применяют различные модели. Для реализации функции К разрабатывают модели, алгоритмы и программы, ориентированные на решение конкретных задач.

В живых системах недостаточно способности к обработке информации типа расчетов, появляется ещё и рассудок, разум. R. А в более сложно организованных социальных системах – еще и функция политики P, для реализации которой нужна соответствующая информация. Моделирование функций R и P является предметом исследования специальных методов и моделей, базирующихся на идеях искусственного интеллекта, извлечения знаний и др. научных направлений, ориентированных на формализацию исследования семантической информации.

Изображение в форме окружностей было названо «контурами» связи, хранения, расчета, рассудка и политики, которые должны формироваться в сложной системе. Для информационной системы достаточно первых трёх контуров.

Для пояснения полезности предлагаемого набора функций Ф.Е. Темников предложил эксперимент с помещением разработчика в комнату с практически нулевой начальной информацией, т.е. в ситуацию с большой начальной неопределённостью, и постепенным её накоплением для развития системы.

Пусть Вас поместят в изолированную комнату, и дадут Вам средства связи (телефон, телетайп), памяти (хотя бы средства для организации картотеки хранения информации) и расчета, т.е. какие-то средства обработки информации, хотя бы простейшие вычислительные устройства.

В то время не было персональных компьютеров, которые могли бы одновременно обеспечить в небольшой комнате функции M и K, а тем более сети Internet, которая обеспечивает все три функции C, M, K.

Первый же звонок по телефону: «В какой группе учится студент Иванов?» позволяет Вам понять, что в системе есть «студенты», «группы», и Вы начинаете создавать картотеку студентов, пользуясь опять-таки средством связи с другими помещениями той среды, в которую Вас поместили. Следующие вопросы из внешней и внутренней среды о преподавателях, научных исследованиях, о неисправностях какого-либо оборудования и т.п. заставят Вас создавать все новые картотеки, упорядочивать их и т.д. Так и будет постепенно развиваться информационная система.

Таким образом, вместо того, чтобы обследовать существующую сложную систему управления, «перечислять» все ее элементы, с чего обычно начинались все разработки автоматизированных информационных систем, можно «выращивать» информационную систему на основе её «гена».

«Ген» Ф.Е. Темникова был не сразу понят. В особенности это касалось включения контура «политика». Важность этой функции была осознана только в 1990-е гг., когда этот контур начал активно проявляться в нашем обществе.

Под влиянием рассмотренной идеи был разработан подход, основанный на постепенной формализации моделей принятия решений [1; 2].  

5. Способы представления информации.  ⇑ 

Большое значение Ф.Е. Темников придавал форме представления информации [16]. В табл. 5 приведены скалярные и векторные формы представления информации.

Таблица 5.

Формы представления информации.

В настоящее время используются далеко не все представленные в таблице формы. Но достаточно широкое применение нашли «топологические образы» (как их назвал Фёдор Евгеньевич), представляемые в полярной системе координат (рис. 11). 

Эта форма представления в настоящее время часто встречается в диссертациях по экономическим наукам для представления показателей экономических систем. Отвечая на вопрос, откуда взята эта форма представления, аспиранты обычно ссылаются на зарубежные работы. А года два назад я вспомнила о формах представления, приведённых в таблице, поскольку сама пользовалась этой формой представления для «векторного портрета студента» (рис. 12, 13). 

  

6. Оценки (меры) информации.  ⇑ 

Оценками и мерами информации занимались в различных вариантах и на всех этапах развития информатики. Многие работы в области информатики начинались в рамках теории измерений.

В 1969 г. Ф.Е. Темников сделал краткий обзор оценок информации [17]. В их числе были существовавшие к тому времени: структурные (включая логарифмическую меру Хартли), статистическую (мера Шеннона) и семантические (Карнапа и Харкевича).

Наиболее значимым результатом была предложенная Ф.Е. Темниковым мера существенности, в соответствии с которой предполагалось оценивать существенность источников информации, моментов времени и градаций параметра, т.е. существенность предполагала формирование вектора в трёхмерном пространстве.  

7. Синхронные поля общения.  ⇑ 

Ф.Е. Темников не только постоянно генерировал новые идеи сам, но и воспринимал идеи коллег. В частности, можно предположить, что встречи с Анатолием Алексеевичем Денисовым в какой-то мере инициировали обращение Фёдора Евгеньевича к идее поля.

В первом учебном пособии по информационной технике [14] у Ф.Е. Темникова вместо термина «поле» использовался термин «пространство». А спустя какое-то время после докладов А.А. Денисова (1974-1976 гг.) на оргкомитете и на семинаре «Системный анализ и его применение» и после встреч и чаепитий у Фёдора Евгеньевича в его текстах появился термин «поле» (во втором издании учебного пособия по информационной технике и в последующей публикации в Трудах МЭИ).

Разумеется, термин был переосмыслен в стиле Фёдора Евгеньевича, но в статье «Синхронные поля общения» в 1983 г. использована высказанная А.А. Денисовым гипотеза о том, что даже на уровне зарядов у них возникает одновременно взаимное отражение, т.е. по Темникову – синхронное поле общения [12].

«Синхронное поле общения (СПО) представляет собой

П = (N, φ, S, T),

где N – геометрическое пространство; φ – физическая среда, в качестве которой могут выступать электромагнитные, радиоактивные, акустические поля, время, биоритмы, мышление, любое движение; S – параметр СПО; Т – время. Параметр СПО S изменяется циклически, синхронно и синфазно во всех точках среды φ пространства N. Диапазон изменений согласуется со шкалой передаваемых сообщений. Общий закон изменения может быть любым S = f(t), однако предпочтителен линейный закон S = ct. Такой закон мы назовем скан-функцией, распространяя на этот процесс понятие сканирования (развёртывания) любых объектов.

В СПО «погружается»структура ВСКП или другого информационного комплекса (рис. 14), описываемая как

Г = (Ф, {A}, {K}, {X}, T),

где Г – информационная структура; Ф – конфигурация; {A}, {K}, {X} – множества абонентских пунктов, каналов и передаваемых сообщений соответственно». Э

волюцию развития вычислительных систем коллективного пользования (ВСКП) Фёдор Евгеньевич представлял графически.

При первоначальном знакомстве с идеями Ф.Е. Темникова, представленными в разделах 2-7, может сложиться впечатление, что они не связаны с определением информатики, опубликованным Фёдором Евгеньевичем 50 лет назад. Однако при более глубоком анализе можно понять целостность его концепции.

В табл. 6 приведено осмысление этой целостности автором доклада. Думаю, тот, кто заинтересуется идеями Ф.Е. Темникова, сумеет ещё более полно представить его концепцию.

Таблица 6.

Вклад последующих идей Ф.Е. Темникова в развитие определения информатики 1963 г.    

Заключение.  ⇑ 

На основе идей Ф.Е. Темникова, рассмотренных в разделах 2-7, можно представить дальнейший вклад учёного в развитие первоначального определения информатики, данного им в 1963 г.

Это определение использовалось в технической литературе в начальный период создания автоматизированных информационных систем. Однако в силу ряда причин*Возможно, потому что было опубликовано в специальном журнале «Известия вузов. Электромеханика». оно долгое время оставалось историческим фактом, не было должным образом оценено и потому не оказало существенного влияния на дальнейшее развитие информатики в нашей стране [см., напр: 21].

В 1966 г. независимо от Ф.Е. Темникова термин «информатика» был введён вместо термина «теория научной информации» директором Всесоюзного института научной и технической информации (ВИНИТИ) АН СССР профессором А.И. Михайловым и научными сотрудниками ВИНИТИ А.И. Чёрным и Р.С. Гиляревским.

С начала 1970-х гг. понятие «информатика» стало использоваться в нашей стране в более узком смысле применительно к техническим и программным средствам хранения и обработки данных на электронновычислительных машинах. Его новое значение соответствовало немецкой и французской традициям словоупотребления (соответственно, Informatik и informatique). В США и Великобритании применялся другой термин – computer science (компьютерная наука).

С учётом осознания широкого спектра проблем, включаемых в настоящее время в направление, обобщаемое термином «информатика», ряд учёных считает, что именно определение Ф.Е. Темникова следовало бы возродить и принять в качестве обобщающего определения науки об информации как науки об информационных элементах, информационных процессах и информационных системах [23].

Ещё в 1984 г. после образования Отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации (ОИВТА) АН СССР академик А.П. Ершов инициировал проект объединения «научно-информационной» и «компьютерной» информатик в единую фундаментальную науку об информации. В наши дни стало известно, что идею А.П. Ершова поддержал директор ВИНИТИ проф. А.И. Михайлов [22], однако в силу ряда причин этот проект так и остался не реализованным.

Проблема создания единой информатики остаётся актуальной. Думаю, что семинар «Методологические проблемы наук об информации» способен внести весомый вклад в решение этой проблемы.  

Литература.  ⇑ 

1. Волкова В.Н. К методике проектирования автоматизированных информационных систем // Автоматическое управление и вычислительная техника. Вып. 11. – М.: Машиностроение, 1975. – С. 289-300.

2. Волкова В.Н. Постепенная формализация моделей принятия решений. – СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2006. – 120 с.

3. Волкова В.Н. Теоретические основы информационных систем. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. – С. 14–20.

4. Волкова В.Н., Денисов А.А. Теория систем и системный анализ учебник. – СПб.: Юрайт, 2010. – 679 с.

5. Горькова В.И. Информетрия: Количественные методы в научнотехнической информации // Итоги науки и техники. Сер. Информатика. Т. 10. – М.: ВИНИТИ, 1988. – 328 с.

6. Гуд Г.Х., Макол Р.З Системотехника: Введение в проектирование больших систем. – М.: Сов. радио, 1962. – 383 с.

7. Прикладная информатика: справочник: учеб. пособие / Под ред. В.Н. Волковой и В.Н. Юрьева. – М.: Финансы и статистика; ИНФРА-М. – 2008. – 768 с.

8. . Темников Ф.Е. Высшие системы // Доклады Научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 1966 – 1967 гг. Секция Автоматики, вычислительной и измерительной техники. Подсекция Автоматики и телемеханики. Ч. II. – М.: МЭИ, 1967. – С. 3-12.

9. Темников Ф.Е. Информатика // Известия вузов. Электромеханика. – М., 1963.– № 11. –C. 1277.

10. Темников Ф.Е. Каноническая форма информатики // Научнотехническая конференция по итогам НИР за 1966-1967 гг. Секция Автоматики и вычислительной и измерительной техники. Подсекция автоматики и телемеханики: Сб. докл. – Ч. II. – М.: МЭИ, 1967. – С. 3-18.

11. Темников Ф.Е. Методы и модели развертывающих систем. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 136 с.

12. Темников Ф.Е. Синхронные поля общения // Труды МЭИ. Вычислительные сети коллективного пользования: Тематич. сб. – Вып. 83. – М.: МЭИ, 1983. – С. 55-58.

13. Темников Ф.Е. Техническая информатика // Автоматическое управление и вычислительная техника. Вып. 11. – М.: Машиностроение, 1975. – С. 14-30.

14. Темников Ф.Е., Афонин В.А., Дмитриев В.И. Теоретические основы информационной техники. – М.: Энергия, 1971. – 224 с. (Изд. 2-е, испр. и доп. – М.: Энергия, 1979. – 512 с.).

15. Темников Ф.Е., Волкова В.Н., Макарова И.В. Специальные программы исследования операций и принятия решений // Прикладные проблемы исследования операций и систем. – М.: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1969. – C. 52–61.

16. Темников Ф.Е., Ивашкин Ю.А., Замуруев Э.Н. Способы представления массивов информации // Автоматическое управление и вычислительная техника. Вып. 11. – М.: Машиностроение, 1975. – С. 276-288.

17. Темников Ф.Е., Мамонова Е.Т., Замуруев Э.Н. и др. Информатика высшей школы // Доклады научно-технической конференции по итогам научноисследовательских работ за 1968-1969 гг. Секция Автоматики, вычислит. и измерит. техники Подсекция Системотехники. – М.: МЭИ, 1970. – С. 3–12.

18. Темников Ф.Е., Славинский В.Л. Математические развертывающие системы. – М.: Энергия, 1970. ;– 120 с.

19. Фаулер М., Скотт К. UML в кратком изложении: Применение стандартного языка объектного моделирования / Пер. с англ. – М.: Мир, 1996. – 112 с.

20. Черемных С.В., Семенов И.О., Ручкин В.С. Структурный анализ систем: IDEF-технологии – М.: Финансы и статистика, 2003. – 208 с.

21. Черный Ю.Ю. Полисемия в науке: когда она вредна? (на примере информатики) // Открытое образование = Open education. – М., 2010. – № 6. – С. 97-107 [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.e-joe.ru/i-joe/ijoe_01/files/chorniy.pdf

22. Черный Ю.Ю. Что такое информатика? (А.И. Михайлов и А.П. Ершов) // НТИ-2012. Актуальные проблемы информационного обеспечения науки, аналитической и инновационной деятельности. Материалы 8-ой Международной конференции. 28-30 ноября 2012 г. – М.: ВИНИТИ, 2012. – С. 26-27 [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.viniti.ru/download/russian/konf2012.pdf

23. Юсупов Р.М., Соколов Б.В. Информатика в системе научного знания XX и XXI веков // Кибернетика и информатика: сб. науч. тр. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2006. – С. 6–21.

24. Ross D. Applications and extension of SADT // IEEE. Computer. – April, 1995.

25. Temnikow F.E. Prof. Dr., Wolkowa B.N. Dipl.-Ing., Makarova I.W. Dipl.-Ing. Systematik, Informatik und Intellektik als neue Verfahren der Datenverarbeitung // Reсhentechnik/Datenverarbeitung. Die elektronische Datenverarbeitung im Hochschulwesen. Vortraege der wissenschaftlichen Konferenz der DDR. Berlin. Januar 1970, Teil 1. – Berlin, 1. Beiheft 1970. – S. 18-22.  

Приложение. Основные труды Ф.Е. Темникова в области информатики⁷.  ⇑ 

1. Темников Ф.Е. Информатика // Известия вузов. Электромеханика. – М., 1963. – № 11. – C. 1277.
2. Темников Ф.Е. Теория развёртывающих систем.& – М.: Госэнергоиздат, 1963. – 168 с.
3. Темников Ф.Е. Некоторые аспекты теории информации // Научнотехническая конференция МЭИ. Подсекция автоматики и телемеханики: Сб. докл.& – М.: МЭИ, 1965.
4. Темников Ф.Е. Телемеханика и теория информации: Информационные системы: Электротехнический справочник. – Т.3, кн. 2. – М.: Энергия, 1966.
5. Темников Ф.Е. Высшие системы // Доклады Научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 1966 – 1967 гг. Секция Автоматики, вычислительной и измерительной техники. Подсекция Автоматики и телемеханики. Ч. II. – М.: МЭИ, 1967. – С. 3-12.
6. Темников Ф.Е. Каноническая форма информатики // Научнотехническая конференция по итогам НИР за 1966-1967 гг. Секция Автоматики и вычислительной и измерительной техники. Подсекция автоматики и телемеханики: Сб. докл. – Ч. II. – М.: МЭИ, 1967. – С. 3-18.
7. Темников Ф.Е., Волкова В.Н., Макарова И.В. Специальные программы исследования операций и принятия решений // Прикладные проблемы исследования операций и систем. – М.: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1969. – C. 52-61.
8. Темников Ф.Е., Славинский В.Л. Математические развертывающие системы. – М.: Энергия, 1970. – 120 с.
9. Temnikow F.E. Prof. Dr., Wolkowa B.N. Dipl.-Ing., Makarova I.W. Dipl.- Ing. Systematik, Informatik und Intellektik als neue Verfahren der Datenverarbeitung // Reсhentechnik/Datenverarbeitung. Die elektronische Datenverarbeitung im Hochschulwesen. Vortraege der wissenschaftlichen Konferenz der DDR. Berlin. Januar 1970, Teil 1. – Berlin, 1. Beiheft 1970. – S. 18-22. (Русский текст – Темников Ф.Е., Волкова В.Н., Макарова И.В. Информатика – систематика – интеллектика& – новые методы обработки данных // Научная организация учебного процесса во втузах: сб. ст. – М.: Высш. школа, 1972. – С. 221-226.
10. Темников Ф.Е., Афонин В.А., Дмитриев В.И. Теоретические основы информационной техники. – М.: Энергия, 1971. – 224 с. (Изд. 2-е, испр. и доп. – М.: Энергия, 1979. – 512 с.).
11. Темников Ф.Е. Высокоорганизованные системы // Большие системы: Теория, методология, моделирование: сб. – М.: Наука, 1971. – С. 85-94.
12. . Темников Ф.Е., Волкова В.Н. Сигнатурные модели и их применение // Материалы II Всесоюзного симпозиума «Проблемы системотехники». – Л.: Судостроение, 1972. – С. 219-221.
13. Темников Ф.Е., Волкова В.Н. О применении сигнатурных моделей при проектировании автоматизированных информационных систем // Достижения и перспективы развития технической кибернетики: сб. трудов Второй Межвузовской научно-технической конференции.– М.: МВТУ, 30 мая – 2 июня 1972 г. – С. 65-66.
14. Темников Ф.Е. Вопросы теории и методологии систем // Сб. трудов Московского ордена Ленина Энергетического института. Вып. 158. Системотехника. – М.: МЭИ, 1973. – С. 3-9.
15. Темников Ф.Е. Техническая информатика // Автоматическое управление и вычислительная техника: сб. – Вып. 11. – М.: Машиностроение, 1975. – С. 14-30.
16. Темников Ф.Е., Титов Е.А. Развитие информационно-измерительных систем, работающих на принципе развёртывающего преобразования // Измерения, контроль, автоматизация. – М., 1980. – № 3-4.
17. Темников Ф.Е. Концепция поля времени в теории распределённых ИИС / Ф.Е. Темников // Сб. тезисов докладовVI Всесоюзной. конф. по измерительным информационным системам. – Львов, 1981. – Ч. 1.
18. Темников Ф.Е. Синхронные поля общения // Труды МЭИ. Вычислительные сети коллективного пользования: Тематич. сб. – Вып. 63 . – М.: МЭИ, 1983. – С. 55-58.
19. Темников Ф.Е. Методы и модели развёртывающих систем. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 136 с.

   

Саночкин В.В., к.ф-м.н, зам. гл. редактора, журнал «Эволюция».

 

К сожалению, мне не удалось присутствовать на семинаре. Но поскольку организаторы семинара используют возможности Интернета (публикуют на сайте ИНИОНа и печатный текст, и аудиозапись доклада, и даже видеофрагменты), можно получить почти полный эффект присутствия. С благодарностью воспользуюсь ещё одним замечательным преимуществом данного семинара – возможностью обсуждения доклада в послесловии.

Доклад весьма интересен, в том числе тем, что иллюстрирует, как извилисто развивается наука, временами гипертрофируя некоторые идеи в ущерб другим. Но время и законы развития всё расставляют по своим местам, заставляя переоценивать сложившиеся стереотипы и вспоминать или открывать заново идеи, недостаточно оценённые в прошлом. По сути, именно это происходит сейчас с идеями Ф.Е. Темникова. Признаюсь, что я не был знаком с работами Темникова, и поэтому развитие моих идей, приведшее к появлению концепции «Информация-структура», шло независимо. Думаю, что сравнить плоды независимых размышлений об одном и том же предмете интересно и полезно.

Общий подход Ф.Е. Темникова, состоящий в разбиении всего разнообразия объектов информатики на элементы, процессы и системы, весьма разумен. Разумно и разделение объектов информатики на собственно информацию и средства её обработки. Понятна и эволюция в понимании этих категорий.

Подробнее остановлюсь на заинтересовавших меня моментах доклада.

1. В.Н. Волкова говорит о современной интерпретации предложенных Ф.Е. Темниковым категорий информатики. Здесь, на мой взгляд, прежде всего, важна корректность формулировок. В частности, в докладе даётся определение информации, не вызывающее возражений на интуитивном уровне, но при внимательном рассмотрении не очень корректное: «Информация – это отображение материи, т.е. объектов и их свойств» (кстати, неясно – это формулировка Темникова или докладчика). Во-первых, стоило бы подчеркнуть, что информация – это не процесс, а его результат, т.е. если и «отображение», то в смысле «результат процесса» (для обозначения процесса есть соответствующее слово – «информирование»). Во-вторых, словосочетание «отображение материи» подразумевает, что кроме материи есть ещё что-то, на что материю в целом можно отобразить, однако для размещения этого отображения больше ничего нет. Можно отобразить лишь одну часть материи на другую. Но в этом случае правильнее было бы опустить слово «материя» и оставить слово «объекты», тем более, что упомянутые в определении свойства материи – это уже не материя, а её атрибуты. И, наконец, «отображение… объектов и их свойств» или отображение части материи на другую всегда является перенесённой из первой части во вторую совокупностью соотношений свойств, или, другими словами, переданной структурой отображаемой части. В концепции «Информация-структура» показывается, что в общем случае результатом отображения являются структурные элементы источника информации, перенесённые в её приёмник. Это согласуется с высказанными в докладе соображениями о том, что: «в конкретных условиях способы структуризации могут быть разными с учётом вида и характера сферы, объекта, для которых применяется понятие «информатика». Для технических, биологических и социально-экономических объектов можно выносить на верхние уровни структуризации различные компоненты». Действительно, на низшем уровне рассмотрения элементами информации являются соотношения свойств элементов рассматриваемых предметов, а на высших уровнях – элементами могут быть «фрагменты текста», «информационный массив, база данных (БД), хранилище данных» и т.д., т.е. совокупности более простых структурных элементов, объединённые в более сложные структуры. Приведенное рассуждение опосредованно подтверждает, что информация есть структура, что с ней работают, как со структурой, если требуется, абстрагируясь от мелких элементов. Таким образом, концепция «Информация-структура» после некоторых уточнений в общих чертах согласуется с подходом Ф.Е. Темникова.

2. Из текста доклада и приведённых схем видно, что разбиение на элементы, процессы и системы условно. Так, элементами информатики могут быть и «хранение», и «обработка», и «база данных», т.е. и процессы, и системы, а процессом является та же «обработка», которая одновременно является и элементом. Отчасти эта условность признаётся в докладе в разделе «Фрактальность в структуре информатики». Условность классификации иногда приводит к противоречиям между устоявшимися или нормативными речевыми конструкциями классификации, выработанными той или иной группой узких профессионалов, и общей сущностью понятий. Например, исходя из таблицы 2 («Современное представление об информационных элементах, информационных процессах и информационных системах») информационными системами можно называть только перечисленные системы высшего уровня или подобные им. Однако, по сути, информационной системой, т.е. связанной совокупностью информационных элементов, является любой текст или совокупность лучей света, передающих субъекту информацию о его окружении. Далее в тексте доклада подтверждается, что «для того, чтобы систему можно было назвать информационной, в ней должна осуществляться ещё и обработка информации». Исходя из определения системы, обработка тут не причём, достаточно наличия связанных информационных элементов. Требование обработки, без раскрытия термина «обработка», – это критерий, неоднозначно сужающий понятие, а при некоторых составах обработки он просто ничего не выделяет. Например, если передача, хранение, генерация и отбор входят в обработку информации, то вся природа и любые её подсистемы, являются информационными. Кстати, в более ранней таблице 1б, составленной, как я понял, самим Ф.Е. Темниковым, системы передачи и хранения информации причисляются к информационным системам. Поэтому те системы, которые в таблице 2 называются просто информационными, корректнее было бы называть, например, производственными системами обработки информации, отмечая, что это лишь выбранная по некоторым критериям часть возможных информационных систем. Аккуратность формулировок не помешала бы при составлении других классификаций (например, ББК) и при обучении.

3. По поводу классификации систем «с учётом признаков: материя M, энергия E, информация I» можно сказать, что с точки зрения концепции «Информация-структура» все объективные системы являются системами MEI по Темникову. Отдельные составляющие можно выделять только субъективно, т.е. все частные пункты классификации по Темникову (ME, MI, EI, M, E, I) являются элементами субъективного отражения в системах обработки информации. Представляется существенным, что как системы, в которых существуют эти частичные отражения, так и сами эти отражения являются системами MEI по Темникову. Просто они отражают (а тем более сознают) не все аспекты отражённых систем. В этом контексте MEI-схема Темникова очень наглядна, и я буду использовать её в своих дальнейших работах.

4. Идея обращения информации – весьма современная и для меня очевидная идея. Она является одной из основных в концепции «Информация-структура». Из приведённых в докладе схем обращения следует, что по Ф.Е. Темникову информация может возникать не только в человеке или другом воспринимающем субъекте, но и независимо от них в самом наблюдаемом объекте, т.е., вообще говоря, в неживой природе. Отсюда вытекает, что неживая природа в целом и любой её структурированный элемент тоже являются информационными системами – системами информационных элементов, причём эти элементы генерируются и преобразуются в ходе развития самих неживых природных систем. Понятно, что в живых системах это происходит ещё лучше. Таким образом, Ф.Е. Темников придерживался атрибутивного понимания информации, как независимого от человека элемента природы, а не связывал её исключительно с живыми субъектами. Это также является общим для взглядов Ф.Е. Темникова и концепции «Информация-структура».

5. Из раздела «Способы представления информации» следует, что Ф.Е. Темников подразумевал существование информации не только в виде знаков, но также и в аналоговом виде, в частности, в виде огибающих кривых. Это, опять-таки, подтверждает его «атрибутивное» отношение к информации и близость его позиции к концепции «Информация-структура».

Итак, в целом я убедился, что моя концепция не противоречит работам Ф.Е. Темникова, что укрепляет её позицию в качестве основы для объединения разных представлений об информации. Кроме того в лице Ф.Е. Темникова я нашел ещё одного союзника для продвижения атрибутивного понимания информации. Вызывает искреннее уважение, что некоторые положения информатики, которые даже сейчас не всегда находят понимание, Ф.Е. Темников сумел осмыслить и сформулировать ещё в начале становления этой науки. 

В заключение выражаю благодарность В.Н. Волковой, представившей работы Ф.Е. Темникова, и затеявшим всё это действо руководителям семинара.