今天的信息学是什么?_信息学论文

今天的信息学是什么?_信息学论文

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世界正迈向新的文明。当今摆在第一位的不是社会的继续工业化问题,而是社会的信息化问题,是创造并使用新工艺的问题,这种新工艺的基础就是高效利用信息资源。与此同时,还必须建立相应的科学基础——研究自然界和社会中信息及信息过程的科学群。

1 今日的信息学:现状及主要研究方向

当今,最流行的看法是把信息学视为一门技术科学,它研究以计算技术和通讯手段实现信息过程自动化的方法。正因为如此,在美国、加拿大、拉丁美洲国家,指称这一学科时最常使用的术语是computer science(计算机科学),以此强调这一学科对计算机的依赖性。而在东欧和西欧各国用得较多的是一个法语术语informatique(信息学),这个术语不仅在俄罗斯,而且在独联体其它国家也得到广泛应用。这一术语似比较恰当,因为它强调了该学科的信息本质。要知道,信息学研究的主要客体正是信息和信息过程。

信息学中发展最快的是下述三个主要研究方面:(1)理论信息学(信息论、信息模拟方法、信息系统理论、计算机语言学、人工智能系统理论);(2)技术信息学(主要以电子计算机技术和通讯手段进行信息搜集、存储、加工、传递的技术系统的建立和利用的理论与方法论);(3)应用信息学(社会实践诸领域中各种信息工艺、信息综合体和信息系统的建立和利用的理论与方法论)。

信息学还是一门年轻的科学,如今它刚刚进入而立之年。信息学诞生于关于管理的科学——控制论中,至今与控制论保持着许多共性。这种共性既表现在术语上,也表现在研究方法上,还表现在所使用的工具手段上(数学模型、计算技术和通讯手段、电子远程通讯系统)。

然而,不应忘记,信息学也和其他基础科学一样,具有自己的、与控制论不同的研究客体,这就是信息和信息过程。同时,信息学还有自己的研究方法,其中之一便是研究自然界和社会中各种现象的信息方法。

2 社会信息学的诞生与形成

俄罗斯近年来在几门科学学科(传统信息学、社会学、心理学、哲学)的接合部一门新的学科诞生并迅速成长起来,该学科被称为“社会信息学”(социалвная информатика)。

社会信息学的出现是由研究社会信息化过程及与之相关的社会后果的必要性所决定的。这种信息化过程及其后果不仅对人类社会结构的变化,而且对人类自身生存的最重要的条件都产生重大的影响。现在,我们越来越深刻地懂得,由人类创造的信息圈(инфосфера)就像物质环境和社会环境一样,是人类生存环境的重要的、不可分割的一部分。时至今日我们对信息圈形成及发展的规律性研究得还很不够。

因此,不仅应把社会信息学视为一个迫切的综合性课题(该课题要求在一系列传统学科和新形成的与社会信息化过程相关的学科的接合部进行理论性和应用性研究),而且应将其视为有重要战略意义的基础性研究方向,其目的是研究新的文明阶段——信息社会发展的规律及有关问题。

目前,在俄罗斯和乌克兰,主要是在莫斯科、圣彼得堡、新西伯利亚、基辅等中心城市的一些科研机构和高等院校,专家们已在社会信息学领域进行科学研究和教学工作。在俄罗斯建立了几个社会信息学专业教研室,出版了该研究课题的首批专著和文集,经常举办科学讲习班和学术研讨会。尽管如此,社会信息学的研究范围仍没有确切界定,其概念体系尚处在形成阶段,而对其主要研究方面及其中的各种问题需要进一步细化,需要进行全面的科学探讨。

3 生物信息学——新的、有前途的科研方向

目前,对整个生物圈,包括人类在内,总是与周围世界的其他客体隔离起来加以考察,因为生物圈就其属性而言,与非生物界有本质区别。生物过程瞬间即逝且不可逆转,生物机体有繁殖和遗传进化的能力,生物体中有意识和思维的产生与发展,近年来发现生物体之间有能量信息相互作用的过程——所有这些都是有生命的物质的本质特征。对这些特征至今还不能用已经发现并经过充分研究的适用于无生物界的规律给予满意的描述。所以,时至今日我们拥有的似乎是两个相互隔绝的科学知识门类,其一是研究非生物界客体的;另一个是研究生物圈客体的。

克服这种相互隔绝的现象是现代科学中最复杂的课题之一。或许只有把信息的一般属性不仅作为一般科学范畴,而且作为自然界最重要的共同语义属性来研究,才有助于最终找到解决这一问题的途径。正因为如此,研究生物圈客体——动植物机体中信息过程的共同规律和特征乃是信息学中颇有前景的新方向。该研究方向被称之为“生物信息学”。

用生物信息学方法对生物系统实际进化过程的信息方面进行的研究应有助于揭示自然界信息过程的某些共同规律,这些规律进而可以运用于社会范围信息过程的研究,同时,也能运用于各种符号的、语言的、技术的和其他人工信息系统及工艺的设计和研究。

4 未来信息科学群的轮廓及该领域有前景的科研方向

目前正在形成的信息科学群可以形象地设想为一座宏伟的古希腊神殿。其基础是可统称为“理论信息学”的诸学科。其中占中心地位的很可能将是信息总论——一门新的科学学科,应包括以下组成部分:

现有的信息论,实际上仅指在技术信息系统中的信息传递理论;信息动态理论,如今被视为协同学的一部分并应用于热动不平衡系统和耗散结构的分析;自然界和社会中信息过程理论,研究信息最重要的通讯属性及其表现的一般规律;信息数量特征(包括语义特征)度量理论——信息计量学。

未来信息科学群基础的第二层应该是信息模拟理论,模拟自然界的现象、技术领域的客体及系统、社会过程及生物圈的客体和系统。可以设想,信息模拟(其中包括全球过程信息模拟)的方法和手段方面理应出现新的繁荣。迅速发展这种方法在当前既是适宜的,又是迫切需要的。

复杂系统模拟方法论方面的一个前景看好的研究方向被称之为进化信息学(эвоинформатика),其目的是建立新的智力信息元工艺,以便在进化方法基础上解决对复杂自然现象和技术系统进行全球模拟的问题。该方法的发展可望切实推动一些复杂问题的解决,诸如研究在人类活动的影响日益增强的情况下,地球生物圈的稳定性和生命力问题。

科学基础的第三层大概就是合成知识学(синтеллектика)——智力信息系统理论。看来,在近期其主要组成部分是在信息系统中表达并利用模糊知识的方法,整合并协作利用各种信息资源的方法,根据认知书写法和利用各种表达信息的形式(形象、文本、音乐、言语)和原则,建立学习信息系统的方法。只有在这种情况下,在信息系统中才能出现类似人们经常使用的那种元程序(метапроцедура)。

现在我们进一步全面考察一下我们这座大厦。我们看到四根大柱子支持着大厦的层顶。第一根柱子由技术信息学的学科群构成,它们研究实现信息过程及其自动化的技术手段。在这里,主要注意力应放在信息搜集、存贮和加工的手段上。这些手段建立在新的物理学、建筑学及算法论原则上。诸如光电子、全息摄影、仿神经信息计算机系统,还有分类信息远程通信系统等。还应注意研究生活信息学(бытоваяинформатика)手段、大众传播手段与系统(电视、广播、报刊、电子书籍)。

这一科研方向的一个重要组成部分——根据新的物理学和算法论原则研究信息初步计量手段和方法的一系列课题。开展这类研究非常必要。因为只有在大大扩展掌握信息的范围并采用有效的方法综合来自各种信道的关于所观察客体或过程的信息的条件下,人们才能不仅对现实事物和现象有更为准确的认识,而且能形成更完整和客观的世界图像,揭示并了解自然界的普遍规律。

大厦的第二根柱子是研究社会信息学的对象领域的学科群。其中很可能包括:研究社会信息资源形成一般特性和规律的科学(信息资源学〈информология〉),还有研究全球范围内各类信息资源分布及来源的科学(信息分布学〈информография〉);研究社会信息圈形成的一般规律的科学(信息圈学〈инфорсферология〉);研究信息资源形成和利用的经济问题的科学(信息政治经济学〈информационнаяполитэкономия〉);研究社会信息化作用下社会结构变化规律的科学(社会信息动力学〈социоинформдинамика〉);研究社会总体智能潜力形成与利用规律的科学(社会认知学<социалъная когнитология〉);研究人类对迅速增长的信息负荷适应能力的科学(信息适应生态学〈информационная медиаэкология〉);研究正在到来的信息社会中个人和社会信息安全问题的综合学科。这门学科虽然还没有确切名称,但它已经引起哲学家、社会学家、心理学家和信息学界专家的关注。

大厦的第三根大柱子,看来是由生物信息学的一组学科构成的。生物信息学的研究领域对于以下方面具有重要战略意义:形成世界统一信息图景,揭示和理解信息过程普遍规律的一致性,这种信息过程在我们看来是生物和非生物界进化的基础。在这里,人类应该被视为生物圈中最重要的组成部分,保护生物圈是人类在地球上继续生存的首要条件。

第四根柱子可能是由权且统称为“矿物信息学”(минероинформатика)的学科群构成。这类学科的研究领域为非生物界的信息过程:天然矿物(特别是结晶结构)、金属和液体中的信息过程。某些金属和液体能够记忆并能还原所获信息的属性已应用于某些技术设备和工艺过程的设计。不过,目前此类研究水平还不高,尚不能适应社会实践的迫切要求。

5 信息工艺的发展前景

如果理论学科是未来信息科学群大厦的基础,那么大厦的上边应该是一些应用学科,它们可以概括为一个已经广泛使用的名称——“有前景的信息工艺”。

今后几年中,以下几种信息工艺具有发展前景:

1.电子计算机输入和文献信息(书、刊、报纸、报告、技术文件和公文)全文处理新工艺。

2.应能保证社会的信息资源“电子化”的工艺,即把人类积累的全部信息转录到计算机能接纳的载体上,这些信息中相当大的部分,目前实际上尚无法利用。

3.研制便于广大用户在使用自动化信息系统时克服“语言障碍”的工艺。

4.集成信息工艺,涉及超文本系统、多媒体系统。

5.网络信息工艺,通过远程通讯,使远处用户有可能利用分布在各处的信息资源,实现信息资源的整合与共享。

6.智能信息系统,其发展方向主要有三个:(1)所谓“不深奥”的供大众使用的专家系统,通常是用个人电子计算机这种比较便宜的技术设备建成。(2)为解决形式化不够的课题而设立的智能系统,拥有不完全的原始信息和模糊的原始数据。(3)在利用形像信息,即所谓字形识别基础上开发解决智力问题的方法。

7.认知信息工艺,即为发展人的创造能力并为其创造活动提供信息支持所专门研制的工艺。

6 结论

通过对信息学现状和当前正在形成中的信息科学群未来发展诸方面的简要分析,可以得出如下结论:

(1)今天,信息学是科学知识中一个飞速前进的、具有战略重要性的领域,是世界科学的“生长点”之一。在其基础上,近年将形成一个信息科学群,它们将成为正在到来的后工业信息社会的科学基础。

(2)刺激信息学发展的主要因素,一方面,是社会信息化过程,该过程目前带有全球性并成为世界各国科学技术、经济和社会发展的轴心;另一方面,是解决科学内部危机的需要,今天在科学内部正经历对以往许多有关自然及人类社会法则的概念和认识的重新审视过程。

(3)在向后工业信息社会过渡的阶段,人类面临的不仅是形成新的生存环境(信息圈),而且要在这种环境中找到与人类崇高使命相称的位置。为此,必须研制新的科学方法,以此帮助人类正确理解和研究其面临的急剧变化的世界信息情势。在认识了自然界与社会中信息规律的一致性和这些规律在进化过程中的决定性作用之后,人类要学会为更美好的未来有目的地影响这些过程。因此,信息学不仅是一门未来的科学,而且是一门为了未来的科学。

(4)考虑到信息学领域研究项目的新颖性、综合性及重要的社会意义,考虑到这种研究项目对克服全球性文明危机的重要战略意义,世界学术界就必须刻不容缓地采取具体的有效步骤来发展并协调信息学的各项研究。这类研究不仅旨在取得学术成果,建立有效的方法论及概念体系,而且旨在取得具体的实践成果,促进最重要的社会、生态及经济问题得到解决。

(5)必须在科学出版物和大众新闻媒体中开展大规模的、有计划的解释工作,以便使政府机关、商业界、有影响的国际机构、社会团体、科学中心、高等院校领导人都来关注信息学的发展问题。今天,在这个问题上应当不遗余力,因为只有这样,才能得到必要的财政支持,才能保证科学知识各个领域大批精通业务的专家及有才华的青年转到信息学领域中来。

(6)要刻不容缓地重新审议并大大扩展信息学领域科研专业和教学专业的目录,开展信息学最重要的和有前途的方面所需人才的培养工作。

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