Термины и определения
Субъект, объект и процесс
Субъект — человек, который наблюдает объекты и процессы окружающего мира, различает их, измеряет и оценивает
Объект — обособленная часть физического мира или часть представлений человека об окружающем его мире, которую человек может наблюдать, различать, подвергать измерению и оценке.
Процесс — наблюдаемые субъектом изменения объектов с течением времени. Одним из основных показателей процесса является его интенсивность — количество/качество изменений объектов процесса в единицу времени.
Информация, данные и знания
Информация — способ восприятия объектов и процессов, позволяющий субъекту моделировать наблюдаемое, применять полученные модели для объяснения и описания, а также для прогнозирования объектов и процессов.
Существует минимальный объем воспринимаемой субъектом информации — пороговое отношение «сигнал/шум», меньше которого субъект не способен воспринимать объект или процесс. Оно соответствует наличию факта наблюдения объекта (сигнал) или его отсутствию (шум).
Данные — информация, относящаяся к данным конкретным объектам или процессам.
На практике понятия «информация» и «данные» часто применяют как синонимы. Однако, по смыслу термин «информация» шире, чем термин «данные». В самом широком смысле «данные» можно считать подклассом «информации». Другими словами, «информация» может быть как абстрактной (не привязана к конкретному объекту или процессу), так и конкретной (связана исключительно с конкретным объектом или процессом). Само слово «информация» происходит от «in form» (в форме), что подразумевает ВСЕ возможные наблюдаемые объекты и процессы, которые обладают формой и могут быть описаны. При этом «данные» — частный случай информации, относящийся к данным (отдельным) объектам и процессам в заданных (ограниченных) условиях.
Знания — полезные данные или информация.
Степень полезности данных или информации зависит от многих факторов. Среди наиболее значимых факторов — оценка субъекта, актуальность и возможность использования для заданной цели. В этом смысле не бывает «абстрактных знаний», знание это всегда нечто обладающее полезностью для конкретных субъектов в конкретных условиях. С течением времени знания могут утратить свою полезность, после чего они становятся просто данными или информацией.
Метаданные
Метаданные — данные о данных.
Если данные относятся непосредственно к объектам и процессам, то метаданные — только к данным. Например — когда и каким образом получены эти данные? Где и в какой форме они хранятся? Каким образом эти данные можно использовать? В чем полезность этих данных, для кого и в каких целях? Отсюда можно вывести «формулу» знаний, основанных на данных: «Знания = данные + метаданные об их полезности».
Моделирование
Моделирование — способ описания наблюдаемых объектов или процессов.
Использование моделей для описания позволяет создавать «копии» наблюдаемого, производить оценку, сравнение и предсказывать наблюдаемые или новые объекты и процессы. Одной из важнейших характеристик моделирования является адекватность модели наблюдаемым объектам и процессам. На практике модель может лишь частично описывать наблюдаемое для конкретных условий. Для разных условий нередко приходится использовать различные модели.
Прогнозирование
Прогнозирование — способ предсказывать объекты или процессы в будущем.
Одно из важнейших свойств человеческого разума, отличающее его от животных это способность прогнозировать события на основе абстрактных моделей — т.н. «абстрактное мышление». Некоторым видам животных тоже свойственно абстрактное мышление, но оно проявляется, скорее, как исключение — у отдельных особей. Для людей же это является биологической особенностью и проявляется массово. Способность предсказать изменения окружающей среды, поведение и взаимодействие объектов, начало, завершение и результаты процессов — серьезное эволюционное преимущество человека. Слово «прогноз», буквально означает «знание о будущем». Прогнозирование часто используется как основная «полезность» информации или данных, тем самым являясь основой для извлечения знаний.
Процесс
Процесс — описание (модель) изменения отдельных объектов или их совокупности с течением времени.
В одном процессе единовременно могут участвовать множество объектов. С другой стороны, отдельный объект может единовременно участвовать в нескольких процессах. Субъект не является участником процесса по определению, он является наблюдателем процесса или осуществляет управляющее воздействие на процесс. Если в описании процесса указаны люди — их целесообразно рассматривать в таком случае как ОБЪЕКТЫ данного процесса.
Полезность информации
Полезность — свойство информации, способствующее достижению цели или решению задачи.
Полезность информации может быть явной (очевидной) или неявной (скрытой). Кроме того, полезность информации как признак знания во многом зависит от ее оценки субъектом. Одна и та же информация может обладать полезностью для одного человека и при этом не представлять полезности для другого. Такой же феномен полезности наблюдается и для различных целей использования информации. Одна и та же информация может обладать явной полезностью для одной цели, неявной полезностью для другой цели и не обладать полезностью вовсе для третьей цели. Базовый вопрос для оценки полезности информации: «Для кого и в каких целях данная информация является полезной?». Если полезность информации определена (для кого и в каких целях), то она становится знанием — для конкретного субъекта в конкретных целях. Принято также оценивать степень полезности информации как «высокая», «средняя» и «низкая». Иногда встречаются попытки использовать оценки «нулевая» и «отрицательная» полезность, но они методологически некорректны. «Нулевая полезность» означает ситуацию, когда полезность отсутствует (нечего оценивать). «Отрицательная полезность» по смыслу является заменителем термина «вредность» — такая ситуация означает, что полезность отсутствует и при этом существует риск причинения вреда субъекту, если информация станет доступна третьим лицам. Собственно, к оценке полезности информации «вредность» отношения не имеет — это предметная область защиты информации.
Актуальность знаний
Актуальность — способность знаний обеспечить полезность в конкретный период времени и в заданных условиях.
Помимо содержания полезной информации знания должны быть актуальными в тот момент или период времени, когда они применяются. Поговорка «Дорога ложка к обеду» очень точно описывает ситуацию с актуальностью. Мы можем обладать информацией с явной полезностью, но в нужный нам момент времени она может оказаться неактуальной. А через некоторое время она может вновь обрести актуальность, если условия изменились.
Применимость знаний
Применимость — свойство знаний, характеризующее возможность их использования в заданных условиях.
Чаще всего применимость знаний используется в смысле ограничения: для каких-то целей считается возможным их применять, для каких-то нет. Например, знания о редактировании генома человека считается возможным использовать для лечения заболеваний, но недопустимым для клонирования людей. С другой стороны, не являются редкостью ситуации, когда использование знания переносится из одной предметной области в другую. Таким образом, применимость знания расширяется. Синонимом применимости знания является термин «области применения», но он используется в более узком смысле. Для иллюстрации — применимость знания может включать в себя как области применения, так и цели применения
Предметная область знаний
Предметная область — множество всех объектов, субъектов, процессов и условий, для которых данные знания могут применяться с целью извлечения полезности.
Описание предметной области может обладать различной полнотой, детализацией и формой. Самые простые формы — списки объектов и субъектов. Для более сложных форм описания характерно указания связей между объектами, способы управляющих воздействий на объекты или процессы со стороны субъектов, описание допустимых процессов и условий применения знаний. Наиболее полные формы описания предметной области принято называть «онтологией».
Качество знаний
Качество — субъективная оценка знания, основанная на совокупности признаков (критериев и дескрипторов).
Для оценки качества знания могут быть использованы как основные его признаки — полезность, актуальность и применимость, так и дополнительные. В роли дополнительных признаков качества знания могут выступать «полнота», «целостность», «наглядность» и т. д. Набор дополнительных признаков (дескрипторов) для оценки качества знаний должен соответствовать предметной области и потребностям субъектов знания.