April 24, 2004

مروري بر مفهوم داده و اطلاعات

مفهوم اطلاعات در سيستم:

طبق نظريه اطلاعات شنون، ما با چگونگي انتقال اطلاعات در کانالهاي اطلاعاتي بصورت سيگنال آشنا هستيم. اگر از ديدگاه ابتدايي شنون، که در پي حل مسئله انتقال اطلاعات (مانند صحبت) در مسافتهاي دور بود، نگاه کنيم، خواهيم ديد که اولين مسئله نحوه کدينگ داده است. چراکه چون توانايي انتقال عيني اطلاعات موجود نيست. (يعني در مورد صحبت نمي‌توان از خود انرژي صوتي بهره جست). به ناچار ما مجبوريم تا تبديلي برروي ناقل اطلاعات (سيگنال) انجام دهيم تا به صور مناسب قابل انتقال درآيد. بنابراين مسئله اول روشهاي کدينگ و ديکدينگ در فرستنده و گيرنده و نيز انتخاب ناقل مناسب است. جنبه مطرح ديگر مسئله اثرات محيطي برروي اطلاعات منتقل شده است. اين اثرات که عموماً بصورت .... تلقي مي‌شوند، موارد اجتناب ناپذير و نامطلوب انتقال اطلاعات است. گيرنده اطلاعات معمولاً هيچ اطلاعي غير از سيگنال دريافتي در اختيار ندارد. بنابراين هيچ اطلاعي از اين ندارد که سيگنال دريافتي همان پيغام اوليه فرستاده شده از فرستنده است يا صورت تغيير يافته آن بر اثر تداخلات... است. بنابراين ما همواره Distoration and loss of information داريم.
اگر ساختار آماري ... وارده از محيط موجود باشد، مي‌توان با تدابيري اطلاعات را بصورت بدون تغيير ماهوي بازسازي کرد. ولي اين امر در مورد اثرات ... که باعث از دست رفتن اطلاعات بصورت يکطرفه شود صادق نيست. يعني از دست رفتن اطلاعاتي که بدون برگشت باشد (مانند قطع کانال ارتباطي، سيم، که در گيرنده سيگنال صفر دريافت شود).

مسائل مطرح شده در فوق، ديدگاه شنون در ايجاد تئوري اطلاعات بود. ولي... مفاهيم اطلاعات و ارتباطات را در حوزه وسيعتري بررسي کرد. به نظر وي، و از ديدگاه سيبرنتيکي، برقراري ارتباط صرفاً انتقال اطلاعات نمي‌باشد. در اين ديدگاه انتقال اطلاعات شرط لازم براي برقراري ارتباط است ولي شرط کافي نمي‌باشد. برقراري ارتباط مستلزم رسيدن به شناخت و معرفت درمورد اطلاعات رسيده است. انتقال اطلاعات، ارسال داده‌ها بصورت خام است ولي برقراري ارتباط با پردازش اين داده‌ها، استفاده از حافظه،‌خلاقيت و... است که به شناخت مي‌انجامد و درک ما را از داده‌ها ايجاد مي‌کند.

به عنوان مثال ما هنگامي‌که حواسمان جاي ديگري است، گوشهايمان از لحاظ فيزيکي در حال دريافت اطلاعات هستند (يعني انتقال اطلاعات وجود دارد) ولي هيچ عکس‌العملي و ادراکي از جانب ما سوي صداهاي اطرافمان ايجاد نمي‌شود. يعني فردي که در حال توضيح دادن مسئله‌اي براي ما است، با ما ارتباط برقرار نکرده است. اين ارتباط هنگامي کامل مي‌گردد که توجه ما کاملاً به‌سوي وي معطوف شود. همان مسئله‌اي که در هيپنوتيزم نيز مطرح است که توجه (attention) فرد جهت‌دهي شده و در راستاي خاصي است و مغز در حالت خاصي از آگاهي و درک (.....) قرار دارد. به بيان ديگر گرفتن داده بدون ايجاد آگاهي نسبت به آن با دريافت ... که اطلاعات منطقي دربر ندارد، تفاوتي ندارد.

سئوال مطرح ديگر در زمينه شناخت و نقش اطلاعات در سيبرنتيک، اين است که تفاوت اطلاعات محيط و کنش چيست؟ مي‌توان گفت که محيط معمولاً گويا و غير قابل پيش‌بيني است درصورتي‌که اطلاعات کنش دانسته و قابل پيش‌بيني است. يعني ما از عمل انجام گرفته از جانب خود عموماً آگاهيم، ولي محيط اطلاعاتي را دارد که غير قابل پيش‌بيني هستند. درمورد ايجاد تجربه و آگاهي درمورد يک عمل خاص يا محيط با برقراري ارتباطات مکرر روي گيرنده تأثير مي‌گذارد. براي مثال مخچه طي کنش و واکنشهاي مکرر از محيط رولي براي خود مي‌سازد تا طي آن عمل را بصورت مهارت‌گونه درآورد (از مدل معکوس استفاده مي‌شود تا عملي بصورت مستقل از فيدبک و مهارت‌گونه انجام شود). بنابراين اين مدل باعث ايجاد کنش با راندمان بالا براي انسان و محيط مي‌گردد.

ما از ابزارها و تعاريف ارتباطات سخن گفتيم ولي از واحد پرداز.... که آگاهي و شناخت محصول آن است، حرفي نزديم. منطق مفهومي است که ايجاد کننده اين آگاهي و برقرار کننده ارتباطات بين انواع مختلف داده‌ها است. يعني موتور استنباط (Interence motor) با دريافت اطلاعات و با تکيه بر ابزارهايي نظير حافظه، ابتکار، خلاقيت و ... ارتباط منطقي بين اجزاء اطلاعاتي برقرار مي‌گردد ما به شناخت يا آکاهي مي‌رسيم. موتور استنباط تمامي اطلاعات را براي کار خود بکار نمي‌گيرد،‌ بلکه اطلاعات اضافي کنار زده مي‌شود (Feature selection) تا از پردازشهاي حجيم جلوگيري شود.
صورت ديگر پردازش نحوه ارتباط‌دهي بين دادگان است، هم از نظر ايجاد منطق مناسب و هم از جنبه ترتيب يا ساختار قرارگيري داده‌ها (Feature evaluation and order). يعني هم از جنبه اهميت و هم از جنبه ترتيب زماني (يا ساختاري) اطلاعات (و يا نمادهاي آنها، چون اطلاعات نمادين بيشتر در انسان و در نحوه استدلال وي کاربرد دارند) بررسي و پردازش مي‌شوند تا شناخت حاصل شود.

اين موتور استنباط از لايه‌هاي معرفتي بالاتري نسبت به الگوريتمها سود مي‌جويد. چون الگوريتمها عموماً با اطلاعات ناقص (چه از لحاظ کيفي و چه از لحاظ کمي) نمي‌توانند کار کنند ولي انسان داراي
اين خاصيت است که با استفاده از داده‌هاي حتي ناقص مي‌تواند استدلال کرده و نتايج مناسب در راستاي هدف بدست دهد. همچنين مبحث خلاقيت که در استدلالهاي انساني وجود دارد نمي‌تواند حاصل يک الگوريتم بسته باشد.

Posted by alireza at 01:05 AM