CC BY
31
УДК 681.3
ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРОСТРАНСТВО КАК ФОРМА СУЩЕСТВОВАНИЯ И ИНТЕГРАЦИИ ПРЕДМЕТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
© 2010 г. Б.Х. Санжапов , Н.В. Буханцева , А.Н. Буханцев
* Волгоградский государственный * Volgograd State University
архитектурно-строительный университет of Architecture and Civil Engineering
** Волгоградский государственный университет ** Volgograd State University
Представлен обзор некоторых основных понятий и подходов системной методологии, которые могут быть использованы в качестве инструментов для исследования информационного пространства. Системная методология рассматривается как разновидность диалектического метода, конкретизация диалектической методологии, применительно к тем случаям, когда объект исследования является системой.
Ключевые слова: информационное пространство; информационные системы; системный подход.
The article observes some basic notions and approaches of system methodology which may be used as instruments of the information space study. The system methodology is viewed as a variety of the dialectical method and concretization of the dialectical methodology which is to be applied to the situations when the object of research is a system.
Keywords: information space; information systems; system approach.
Анализ состояния проблемы
В современных условиях на жизнедеятельность общества возрастающее влияние оказывают информационные процессы. Любая информационная система, как правило, организуется в некоем существующем (родительском) информационном пространстве, принимая его свойства и правила работы, развиваясь, она постепенно генерирует свое информационное пространство, которое добавляет определенную функциональность «родительскому» пространству, изменяя или дополняя его свойства. Эффективность функционирования любой информационной системы напрямую связана с тем, как организованы размещение, хранение, поиск, и обработка информации. Очевидно, что эффективное управление возможно только в той системе, в которой четко определены информационные связи как между отдельными элементами, так и с внешней средой. В этом случае обеспечивается возможность координации деятельности различных подсистем, их сопряжения с системами более высокого и более низкого уровня [1, 2].
Необходимость уточнения теоретической модели любых систем с учетом развития информационного фактора связана, с одной стороны, с развитием информационно-коммуникационных технологий, обусловливающих изменения информационных взаимодействий в обществе, а с другой - фундаментальные основы теории недостаточно исследуют отражение в
информационном пространстве взаимодействий между субъектами любой деятельности. В традиционном представлении современная теория имеет не в достаточной мере проработанную базу для полноценного исследования изменений, происходящих в обществе под воздействием повышения интенсивности и расширения масштабов информационных взаимодействий, коммуникации.
Коммуникацию можно рассматривать с точки зрения взаимодействия объектов, приводящего к изменению знаний хотя бы одного из них, т. е. «информационная среда», «информационное пространство» являются понятиями динамичными [3]. Спектр информационных и коммуникативных взаимодействий необычайно широк. Академик Н.А. Кузнецов выделяет информационные взаимодействия в технических системах, информационные взаимодействия «живой организм - искусственный объект», «человек - машина», информационные взаимодействия в пределах от молекулярного уровня до уровня социальных сообществ [4]. При таком многообразии взаимодействующих объектов и субъектов задача их адекватного информационного отражения представляется как минимум многосторонней.
Как показано на диаграмме Венна (рисунок), предметно-ориентированная информационная система любой комбинации информационных технологий и деятельности людей с помощью этой технологии су-
ществует для поддержки операции, управления и принятия решений. В самом широком смысле термин «информационная система» часто используется для обозначения взаимодействия между людьми, алгоритмических процессов, данных и технологий поддержки и разработки, но также и того, как люди взаимодействуют с данной технологией в поддержку определенных бизнес-процессов.
Средства взаимодействия Информационные ресурсы
Информационное 1 Информационная
пространство 1 инфраструктура
Система обработки информации
Структура информационного пространства
Традиционные научные представления недостаточно полно раскрывают взаимодействия между субъектами, которые основаны на обмене информацией. Информация может выступать как мера неопределенности знания об исследуемом объекте, а также как новый вид ресурса в общественном воспроизводстве. У.Р. Эшби, например, при характеристике связи информации с разнообразием пришел к выводу о том, что передача и хранение информации оказываются возможными только благодаря наличию некоторого разнообразия возможных состояний систем [5].
В теории систем и системного анализа практически отсутствуют исследования, связанные с использованием понятия пространства как новой системной категории. Анализ работ по теории систем, информационному пространству П.Б. Гофман-Кадошникова, А.П. Левича, Г.Е. Михайловского, Б.С. Флейшмана, А.А. Шарова и др. показывает, что близким по смыслу понятию пространства является внутренняя и внешняя среда системы. Само понятие системы предполагает, что она имеет границы и существует как объект в окружающей внешней среде, которая выступает как экзогенный системообразующий фактор [6, с. 10]. Сама же среда может рассматриваться как совокупность условий деятельности, часть некоторой макросистемы, включающая рассматриваемую систему. Понятие среды применимо, когда исследование сосредоточено на системе, которую она окружает: среда -
система [6, с. 12]. Если среда включает в себя совокупность равнозначных систем, то возникают вопросы о «ресурсоемкости» среды и ее границах, о количестве таких систем и их взаимном расположении и т.д. Понятия о границах среды (как части макросистемы), ее размерах и позиционировании в ней элементов-систем относят к вопросам топологии систем и используют в пространственных моделях объектов различной природы [3].
Основные понятия и подходы в исследовании информационного пространства
Основное положение системного подхода существенно зависит от выявления и исследования многообразных связей, присущих системному явлению, причем особое внимание необходимо обратить на системообразующие связи, которые в первую очередь ответственны за целостность изучаемого объекта или явления. Характерен для системного подхода тот факт, что акцент переносится с элементов изучаемого объекта на связи и отношения. И это особенно важно, когда число элементов, образующих систему, велико, а сами элементы разнообразны и качественно неоднозначны. «Система есть объект, на котором установлено отношение с заранее фиксированным свойствами, или объект, на котором реализуются свойства с заранее фиксированными отношениями» [7]. В данном определении подчеркивается целостность систем. Всякий объект (явление, событие), рассматриваемый как система, имеет несколько уровней организации: концептуальный - уровень системообразующих свойств (свойств отношений); структурный - уровень системообразующих отношений; уровень элементов системы.
Применение структурной рекурсии позволяет получить внутрисистемное информационное пространство, состоящее из аспектированных подсистем внутренней среды [7]. Таким образом, возникает иерархия «вложенных» информационных пространств различных уровней, которая отражается в иерархию и гетерархию аспектированных подсистем внутри каждого уровня, что обусловливает их внутреннее взаимодействие.
Правомерность приведенных толкований информационного пространства основывается на положениях А.Н. Колмогорова, Дж. Неймана, В.Д. Могилевско-го о том, что «информационный аспект описания системы определяет такую особенность ее структуры, как иерархичность... которая позволяет получить еще одну степень свободы для наращивания систем: многообразие равноправных систем стало возможным развивать по вертикали» [8].
Согласно данной модели, глобальное информационное пространство представляет собой многоуровневую иерархическую систему, на самом низком уровне декомпозиции которой находятся взаимосвязанные
совокупности различных предметно-ориентированных информационных систем. По сути, они являются однородными и извлекают и обрабатывают данные непосредственно из соответствующей предметной области. В результате согласованной совокупности предметно-ориентированных информационных систем образуется гетерогенное корпоративное информационное пространство. Каждая предметно-ориентированная информационная система такого пространства обладает отличной от других методологией проектирования, архитектурным подходом, технологической базой. В основном это обусловлено спецификой различных предметных областей и эволюцией концептуальных представлений о них, а также уровнем внедрения и распространения информационных технологий. В настоящее время в научных исследованиях и в практической деятельности широко используется понятие «образовательное пространство» [7].
Если корпоративная или иная предметно-ориентированная система является открытой системой, то они находятся в постоянном взаимодействии, обмениваются информацией, обеспечивая соответствующую деятельность. В данном случае корпорация выступает как единое целое (система), но является уже элементом более сложной системы - такой, как регион. В этом контексте корпоративное информационное пространство во взаимодействии с внешней информационной средой можно рассматривать как корпоративную информационную систему. Организованная совокупность различных корпоративных информационных систем представляется в виде регионального информационного пространства, которое образует так называемый мезоуровень представления информационного пространства.
Объединение предметно-ориентированных информационных систем различных регионов, в частности по проблемам образования, приводит к созданию информационного образовательного пространства региона.
Рассуждая аналогичным образом, можно определить понятие национального информационного пространства, которое представлено с помощью макроуровня, и является совокупностью региональных информационных систем данной страны.
Проекция информационного пространства в те или иные координаты-свойства позволяет получать его различные виды. Следовательно, возможна систематизация различных видов информационного пространства в зависимости от типологических признаков: по критерию рынков образовательных услуг; по критерию принадлежности; по локализации; по ресурсам; по факторам; по уровням и т. д.
Реализация данных положений позволяет создать информационное пространство на региональном микро- или макроуровне, отражением и механизмом са-
моразвития которой становится открытая региональная информационная среда различных предметных областей, служащая базой для содержательной и формальной координации, управления, научных исследований, создания системного научного знания о данной региональной предметной области. Участвующая в коммуникационном обмене информация воспроизводится в расширенной форме, генерируя новую информацию. Этот процесс открывает практически неограниченные возможности для саморазвития и изучения конкретной предметной области.
На любом уровне информационные структуры различной направленности и масштаба в целом всегда адекватны масштабу и направленности практической деятельности, которая для любой организационной структуры находит отражение в структуре информационной.
Информация, как неотъемлемое свойство материи, является основным системообразующим фактором, обеспечивающим функционирование пространства. Каждый объект в информационном пространстве выступает как модель, отражающая информационные связи и отношения внутри системы. Эффективность развития системы во многом обеспечивается за счет интенсивности информационного обмена и зависит от характеристики и условий распространения потоков информации в пространстве. В процессе обмена происходит увеличение информации за счет кросс-взаимодействий информационного фактора их субъектов, и, следовательно, можно сделать вывод о необратимом характере возрастания информации как условия и результата эволюции систем.
Происходящие изменения в информационной инфраструктуре, связанные с эволюцией информационных технологий, приводят к изменениям в системе, обеспечивающей функционирование информационного пространства.
Проблема формирования и развития единого информационного пространства региона требует разработки соответствующего научно-методологического обеспечения, решения организационных проблем интеграции разрозненных баз данных в единую систему. Для решения этой проблемы необходимо, в частности, дополнить изучение теоретических основ информационного пространства комплексной методологией его анализа, исследованием возможностей механизмов информационного обеспечения в совершенствовании деятельности субъектов с учетом специфики развития подсистемы регионального уровня.
Исходя из необходимости создания информационного пространства, в настоящий момент формируются соответствующие подпространства для различных прикладных областей на базе соответствующих концептуальных моделей.
Первоначально понятие «информационное пространство» появилось в терминологии специалистов
различных сфер деятельности в 1992 г. Строго научного определения понятия единого информационного пространства до сих пор не предложено, хотя словосочетание «информационное пространство» в различных смысловых интерпретациях применяется чрезвычайно широко, но его содержание как научного понятия не разработано в достаточной степени.
В опубликованной в 1995 г. Концепции формирования и развития единого информационного пространства России и соответствующих государственных информационных ресурсов это понятие использовалось для обозначения «совокупности баз и банков данных, технологий их ведения и использования, информационно-телекоммуникационных систем и сетей, функционирующих на основе единых принципов и по общим правилам, обеспечивающим информационное взаимодействие организаций и граждан, а также удовлетворение их информационных потребностей» [9].
В содержании данного понятия можно выделить несколько различных смыслоопределяющих подходов. Первый подход - территориальный - трактует информационное пространство как «информатизиро-ванную территорию».
В исследовательских целях использование обобщенных моделей становится по определению своеобразной мерой расстояния, по которой все взаимодействия индивидуумов распределяются в зависимости от времени, стоимости, других каких угодно сложных отношений между происхождением и целью взаимодействия [10].
Проблема выделения и анализа специфики различных социально-пространственных форм, а также их взаимоотношений друг с другом пока недостаточно исследована в отечественной науке. В то же время, как отмечает В.Г. Виноградский, «обращает на себя внимание нарастающее по количеству попыток и все более отчетливо осознаваемое в его необходимости использование пространственно-временных характеристик в анализе различных сфер деятельности» [11].
Категория «пространство» характеризует все основные формы движения материи: механическую, физическую, химическую, биологическую, социальную. Для правильного понимания универсальности пространства «необходимо четко различать, - пишут В.К. Потемкин и А.Л. Симанов, - пространство реальное, существующее, так сказать, «на самом деле», пространство концептуальное, то есть некоторое научное представление о реальном пространстве... и пространство перцептуальное... т. е. пространство как его воспринимает человек своими органами чувств, и, прежде всего, зрением и осязанием, иными словами, кажущееся пространство, которое, следовательно, может быть сугубо индивидуальным».
Рассмотрев категорию «информационное пространство», представляется возможным изучать более подробно такие свойства объектов и процессов, как их
упорядоченность, объем, интенсивность, плотность. Этот аспект приобретает важное значение в управлении. Т. Закупень информационное пространство рассматривает как «территорию, «охваченную» информацией, информационными ресурсами и инфраструктурой, в рамках которого все субъекты... имеют одинаковые возможности получения, передачи и всех других манипуляций с информацией в любой точке этого пространства» [12].
Примеры аналогичных определений есть у Е. Прохорова, который уточняет, что «информационное пространство это не просто территория, на которой осуществляется взаимодействие информационных данных... а пространство, которое имеет не только географические, но и аудиторные характеристики».
Таким образом, в территориальном смысле понятием «информационное пространство» обозначается выделенная субъектом по какому-либо критерию территория, на которой размещаются информационные ресурсы, источники информации, технологические системы сбора, обработки и распространения информации, а также пользователи различных видов ресурсов, подпадающие под юрисдикцию законодательства, действующего на этой территории.
С точки зрения автора возможно выделение второго подхода к раскрытию сущности информационного пространства - функционального, который характеризует его как пространство определенных информационных взаимодействий. Данный подход получил развитие в концепции формирования единого информационного пространства и соответствующих его функционалу информационных ресурсов. Для авторов данной концепции информационное пространство есть определенная совокупность информационных ресурсов, средств обеспечения их пополнения и обработки, а также механизмов доступа пользователей к этим ресурсам.
В последнее время появились попытки увязать категорию «информационное пространство» с ноосфер-ной проблематикой. В одном из своих интервью вице-президент РАЕН профессор С.П. Капица определил информационное пространство как материализацию ноосферы, что, на наш взгляд, является принципиально важным положением, так как переносит многие аспекты этого понятия из области технической в область социальную (журнал «Эксперт-Интернет», № 3 от 24 июля 2000). В.И. Вернадский в работах о ноосфере отмечает, что для достижения единства с биосферой человеку необходима высокая степень информационных возможностей. Иными словами, он предполагал, что доступность информации будет для общества в целом повсеместной. По мнению Вернадского, созданное человеком информационное поле будет одной из основ объединения и шагом в переходе человека в ноосферу. Ключевым в данном аспекте выступает тезис о том, что создаваемое человеком ин-
формационное поле, собственно, и есть самый главный аспект ноосферы [13].
В.И. Вернадский, как основоположник теории ноосферы, неоднократно подчеркивал, что «все решает человеческая личность» и в значительной мере устойчивое развитие мира зависит от формирования высоконравственных и высококреативных личностей, способных решать сложные проблемы развития с учетом долгосрочных системных эффектов и добиваться превращения невозможного в возможное. Ведущая роль в этом процессе формирования высоких человеческих качеств принадлежит опережающему образованию, основанному на принципах устойчивого развития.
Третий подход анализа понятия информационного пространства как эволюционного определяется в процессе переработки информации. Субъекты информационного пространства воспринимают окружающую среду путем фильтрации и переработки информации с помощью текущих информационных моделей, обеспечивающих понимание окружающей среды, и решения возникающих проблем. Эволюционная модель в процессе накопления информации может видоизменяться, оказывая влияние на функции и структуры реального пространства.
Концептуальную модель информационного пространства можно представить системной формулой: ИП = <ИС/, ИPi, ИЩ> , где ИС/ - информационная система; ИР/ - информационный ресурс; ИВу - характер информационного взаимодействия между у системами; / = 1 ... Ы, где N -количество информационных систем в пространстве. Чем точнее информационная модель отражает содержание и функции пространства, тем больше потенциал эффективной деятельности его субъектов, что обеспечивается принципом соответствия информационного пространства другим его функциональным факторам.
Информатизация управления - устойчивый процесс, объективно существующий и, несмотря на все сложности, развивающийся на протяжении многих последних лет. Есть люди, принимающие те или иные управленческие решения, есть информационно-коммуникационная инфраструктура системы управления, есть множество объектов, которые нуждаются в управлении. Все это пронизано движением информационных потоков в информационных пространствах, генерируемых информационными системами различной организационной сложности.
Отличительными чертами сложной системы являются наличие у нее сложной внутренней структуры и специфических свойств, которые не наблюдаются у обычных систем с относительно простой внутренней организацией. При этом оказывается, что организациям различных сложных систем (экономических, про-
изводственных, военных, образовательных, биологических, физических, научных и т.д.) присущи некоторые общие закономерности, не зависящие от их конкретного содержания и назначения. Системный анализ позволяет изучить проблемы принятия обоснованных решений относительно сложных систем. Под решением здесь понимается некоторый формализованный или неформализованный выбор одного из возможных вариантов достижения цели. Системный анализ, в частности, дает методики принятия решений, позволяющие целенаправленно отыскивать приемлемые решения, отбрасывая те из них, которые заведомо уступают другим.
Выводы
Информационные взаимодействия осуществляются между субъектами, распределенными по пространству системы любой сложности. У информационного пространства всегда есть субъект, который определяет границы своего информационного пространства. В качестве субъектов информационных отношений могут выступать индивиды, группы, системы, институты и т.д. Информационное пространство раскрывается в виде разнообразных связей субъектов общественных, информационных, социальных и являются мерой их вовлеченности во взаимодействия и отношения. Смысл понятия «информационное пространство» внутренне содержит выделенные выше аспекты территориального, функционального и эволюционного подходов. При первом подходе информационное пространство выступает как насыщенное метрическое, при втором - динамическая предметно-ориентированная информационная система, обладающая интегративными свойствами в зависимости от иерархии и структуризации за счет систем аналитической обработки информации и возможностей обеспечения доступа к ней различных групп пользователей. При третьем подходе это модельное представление информационного пространства в форме понятийной модели предметной области, информационное отражение субъектов и их взаимодействий.
Цель применения системного анализа к конкретной проблеме состоит в том, чтобы, применяя системный подход и, если это возможно, строгие математические методы, повысить обоснованность принимаемого решения в условиях анализа большого количества информации о системе и множества потенциально возможных решений. Системный подход, или точнее, системная методология (движение от свойств и отношений к элементам), рассматривается как разновидность диалектического метода, конкретизация диалектической методологии, применительно к тем случаям, когда объект исследования является системой.
Литература
1. Берталанфи Л. Общая теория систем - критический обзор // Исследование по общей теории систем: сб. статей. М., 1969. С. 23 - 82.
2. Левич А.П. Информация как структура систем // Семиотика и информатика. 1978. № 10. С. 116 - 132.
3. Калинина А.Э. Развитие информационного пространства региональной хозяйственной системы. Волгоград, 2005. 357 с.
4. Кузнецов Н.А. О развитии фундаментальных исследований по информационному взаимодействию в природе и обществе // Проблемы передачи информации. 1997. Т. 33, вып. 3. С. 111 - 112.
5. Эшби У.Р. Введение в кибернетику. М., 1960. С. 178 -180.
6. Азроянц Э.А. Глобализация как научная проблема // По-лигнозис. 2000. № 4. С. 9 - 14.
Поступила в редакцию
7. Антропольский А.Б. Методические вопросы инвентаризации информационных ресурсов // Тр. конф. «ЕВА -2004». М., 2004. С. 23 - 28.
8. Могилевский В.Д. Глобальное описание сложных динамических систем // Препринты ИПМ им. В.Д. Келдыша РАН. Ч. 1. 1992. № 107. С. 20 -22.
9. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. М., 1992. 519 с.
10. Вайятт Г.В. Когда информация становится знанием // Коммуникация в современной науке. М., 1976. С. 374 -390.
11. Виноградский В.Г. Социальная организация пространства. М., 1988. 179 с.
12. Ващекин Н.П. Информатизация общества как феномен культуры // Информатика и культура. Новосибирск, 1990. С. 24 - 49.
13. Вернадский В.И. Несколько слов о ноосфере // Антология философской мысли. Русский Космизм. М., 1993. С. 303 - 312.
6 октября 2010 г.
Санжапов Булат Хизбуллович - д-р физ.-мат. наук, профессор, кафедра информационных систем и математического моделирования, Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет.
Буханцева Нина Викторовна - канд. политехн. наук, доцент, заместитель начальника управления по информатизации и телекоммуникациям, Волгоградский государственный университет. Тел. 8-442-40-55-85. E-mail: Cit@volsu.ru
Буханцев Алексей Николаевич - начальник отдела, Управление по информатизации и телекоммуникациям, Волгоградский государственный университет. Тел. 8-442-40-55-99 доб. 685. E-mail: Wild.@volsu.ru
Sanzhapov Bulat Hizbullovich - Doctor of Physical-Mathematical Sciences, professor, department of information systems and mathematical modeling, Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering.
Buhantseva Nina Viktorovna - Candidate of Technical Sciences, assistant professor, Chair of Economic Informatics and Management, Deputy Head of Department, Volgograd State University. Ph. 8-442-40-55-85. E-mail: Cit@volsu.ru
Buhantsev Alexey Nikolaevaich - Head of Department, Volgograd State University. Ph. 8-442-40-55-99. E-mail: Wild.@volsu.ru
