Основные подходы к понятию информация

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИНФОРМАЦИЯ. ПОДХОДЫ К ПОНЯТИЮ ИНФОРМАЦИЯ

Содержание

Введение

Глава 1. Основные подходы к определению понятия информации

1.1 Понятие и классификация информации

1.2 Основные свойства информации и ее измерение

1.3 Каналы передачи информации

1.4 Сущность и понятие информационного общества

Глава 2. Компьютеры и информатика в медицине

2.1 Персональные компьютеры в медицинской практике

2.2 Больничные информационные системы

2.3 Телемедицина

2.4 Информационные технологии в онкологии

Выводы

Список использованных источников

Введение

Термин «информация» имеет множество толкований и определений. Энциклопедия кибернетики трактует информацию как одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний и т. п.

В широком смысле информация - это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами. Философская трактовка определяет информацию как отражение реального мира; сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте. В узком смысле термин «информация» - это любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования.

Информация возникает за счет отражения, которое является свойством всей материи, любой материальной системы. Свойство отражения совершенствуется по мере развития материи от элементарного отражения до высшей его формы-сознания. Процесс отражения означает взаимодействие объектов материального мира

В наше время повсеместно все с большим темпом во все сферы деятельности человечества входят компьютерные технологии. Лидирующие области по внедрению компьютерных технологий в быт человека являются бухгалтерия, различные складско-учетные программы. Темпы внедрения компьютерных технологий у нас в стране довольно высокие. Этому есть простое пояснение: в России очень много квалифицированных специалистов по компьютерным технологиям, и пока не наблюдается нехватка этих специалистов (как это наблюдается в развитых странах, например в США).

Но, не смотря на все сказанное выше, медицина очень отстает по внедрению даже простейших усовершенствований, например, вся учетная информация ведется на бумаге (не говоря о разработке и внедрении каких-либо экспертных систем). Причины этого понятны: практически вся медицина финансируется государством и бывает, что больницам не хватает средств на самые необходимые лекарства, не говоря уж о внедрении компьютерных систем по учету и анализу. Практически все медицинское оборудование и программное обеспечение к нему к нам поступает из-за границы в качестве гуманитарной помощи. А некоторые частные больницы и поликлиники если и приобретают какое-либо программное обеспечение, то приобретают его за рубежом, что стоит намного дороже, чем стоила бы разработка у отечественных производителей, но и быстрее чем разработка у отечественных производителей.

И всё-таким есть надежда, что скоро и медицину затронет бурный компьютерный прогресс на основе отечественного оборудования и программного обеспечения, тем более, что во многих медицинских исследованиях просто не возможно обойтись без компьютера.

Всё вышесказанное и определяет объективную актуальность рассматриваемой в данной работе проблемы.

Объект исследования: информация и информационные технологии в медицинской сфере.

Предмет исследования: понятие, основные свойства, каналы передачи информации и ее роль в медецине и в медицинских компьютерных технологиях.

Цель работы: дать зарактеристику понятию «информация» и определить роль компбютеров и информатики в медицинкой сфере.

Задачи работы:

1. Охарактеризовать различные подходы к понятию «информация», выявить ее виды и дать их классификацию.

2. Выявить основные свойства информации и особенностиее измерения.

3. Определить каналы передачи информации.

4. Расрыть сущность и понятие информационного общества.

Глава 1. Основные подходы к определению понятия информации

1.1 Понятие и классификация информации

Информация - это обозначение сведений, полученных из внешнего мира, и приспособление к ним наших чувств. Получение и использование информации является процессом приспособления к случайностям внешней среды и жизнедеятельности объекта в ней.

Информацией можно назвать алгоритм построения системы, обеспечивающей воспроизведение этой информации, функционально связанной со средой своего местоположения. Обеспечение воспроизведения информации -- обязательный и необходимый атрибут любой информационной системы.

Информация - это совокупность закодированных сведений, необходимых для принятия решений и их реализации.

Сопоставляя различные определения информации, можно выделить две концепции: атрибутивную и функциональную. Обе концепции сходятся в том, что информация существует в объективной действительности, но расходятся по поводу наличия ее в неживой природе.

Атрибутивная концепция рассматривает информацию как атрибут, присущий всем уровням материи, а функциональная -- как функциональное качество самоорганизующихся систем [5].

Более глубокое изучение определений информации позволяет выделить ее онтологическое и методологическое понимание. Онтологическое понимание состоит в том, что информация принадлежит объективной действительности в качестве особого явления материального мира или функции высокоорга-низованных систем. Методологическое понимание представляет информацию как продукт познания, познавательный инструмент, абстрактную фикцию. Более продуктивным для решения проблем менеджмента является методологи-ческое понимание информации.

Понятие «информация» является одним из фундаментальных в совре-менной науке вообще и базовым в информатике. Информацию, наряду с веществом и энергией, рассматривают в качестве важнейшей сущности мира, в котором мы живем. Однако если задаться целью формально определить понятие «информация», то сделать это будет чрезвычайно сложно. Аналогич-ными «неопределяемыми» понятиями, например, в математике является «точка» или «прямая». Так, можно сделать некоторые утверждения, связанные с этими математическими понятиями, но сами они не могут быть определены с помощью более элементарных понятий.

Человеку свойственно субъективное восприятие информации через некоторый набор ее свойств: важность, достоверность, своевременность, доступность и т.д. В этом смысле одно и то же сообщение, передаваемое от ис-точника к получателю, может передавать информацию в разной степени.

Пусть, например, необходимо сообщить о неисправности компьютера. Для инженера из группы технического обслуживания сообщение «компьютер сломался» явно содержит больше информации, чем для вахтера. Но, в свою очередь, для инженера сообщение «не включается дисплей» содержит инфор-мации больше, чем первое, поскольку в большей степени снимает неопреде-ленность, связанную с причиной неисправности компьютера. Таким образом, одно и то же сообщение для различных пользователей несет различную информацию [11].

Использование терминов «больше информации» или «меньше инфор-мации» подразумевает некую возможность ее измерения (или хотя бы коли-чественного соотнесения). При субъективном восприятии измерение инфор-мации возможно лишь в виде установления некоторой порядковой шкалы для оценки «больше» - «меньше», да и то субъективной, поскольку есть немало людей, для которых, например, оба сообщения, использованных выше в каче-стве примера, вообще не несут никакой информации. Такое становится невоз-можным при введении объективных характеристик, из которых для инфор-мации важнейшей является количество. Однако при объективном измерении количества информации следует заведомо отрешиться от восприятия ее с точки зрения субъективных свойств, примеры которых перечислены выше. Более того, не исключено, что не всякая информация будет иметь объективно измеряемое количество - все зависит от того, как будут введены единицы измерения. Не исключено и то, что при разных способах введения единиц измерения информация, содержащаяся в двух допускающих измерение сообщениях, будет по-разному соотноситься.

Информация является первичным и неопределяемым в рамках науки понятием. Таких понятий много в разных науках: «точка» в геометрии и «множество» в математике, «объект», «алгоритм» в информатике.

Под информацией в информатике понимаются сведения, сообщения, сигналы, а также совокупность данных или совокупность знаний и зависи-мостей между ними. В вычислительной технике под информацией принято по-нимать значения, присваиваемые подлежащим вводу в компьютер переменным (данным), хранимые в памяти компьютера, обрабатываемые компьютером и выдаваемые пользователям [14].

Особенностью понятия «информация» является его «универсальность» -- оно используется во всех без исключения сферах человеческой деятельности: в философии, естественных и гуманитарных науках, в биологии, в медицине и физиологии, в психологии человека и животных, в социологии, в искусстве, в технике и экономике и, наконец, в повседневной жизни.

Конкретный смысл понятия «информация» зависит от контекста, то есть понятие «информация» имеет множество конкретных значений.

В настоящее время вместо слов «сведение», «сообщение», «сигнал» и т.д. все чаще (даже в быту) используется слово «информация».

В информатике наиболее распространенными глаголами, употребляемы-ми вместе со словом «информация», являются: «получить», «передать», «переработать», «сохранить», «копировать» и даже: «приобрести», «купить» или «продать». Можно говорить и о количестве информации - много информации, мало информации, нет информации. Существуют единицы измерения количества информации. Про информацию можно сказать: новая, старая, актуальная, до-стоверная, полная, четкая, точная и т.д.

Для человека объем полученной информации связан с «коэффициентом неожиданности», который в свою очередь зависит от предварительных знаний. Объем полученной информации изменяется в зависимости от вероятности события, которая тоже зависит от множества факторов.

Процесс переработки информации человеком крайне сложен, - он зави-сит и от жизненного опыта человека, от его образования, от эрудиции, от про-фессии, от заинтересованности в тех или иных сведениях, и даже от темпе-рамента и нравственных установок личности.

Под информацией (применительно к информационным, компьютерным технологиям) понимают конечную совокупность знаков (символов) или сиг-налов, которые образуют бесконечное разнообразие информационных объектов (текстов, изображений и т.п.). При таком подходе не составляет труда решить вопрос о количестве информации. Например, информация «Дома ли Дима?» может быть представлена одним единственным знаком: 0 или 1. В вычи-слительных системах информация представляется в двоичном алфавите. Физи-ческими аналогами знаков этого алфавита служат физические сигналы, спо-собные принимать два хорошо различимых значения, например электрическое напряжение (потенциал) высокого и низкого уровня, отсутствие и наличие импульса тока, противоположные по знаку значения напряженности магнит-ного поля и т.п. [8].

Непременным требованием к физическим аналогам двоичного алфавита является возможность надежного распознавания двух различных значений сигнала, которые при описании законов функционирования схем обозначаются символами 0 (нуль) и 1 (единица).

В схемах цифровых устройств переменные и соответствующие им сигналы изменяются и воспринимаются не непрерывно, а лишь в дискретные моменты времени - по тактовым импульсам.

В цифровых устройствах применяют три способа физического представления информации: потенциальный, импульсный и динамический. Слово может быть представлено последовательным или параллельным способом (кодом). Устройства последовательного действия работают медленнее, чем параллельного. Однако устройство параллельного действия требует большего объема аппаратуры. В вычислительной технике применяются оба способа в зависимости от требований, предъявляемых к конкретному изделию.

Информация в вычислительной системе подвергается различным процессам: вводу, хранению, обработке и выводу.

Информационные процессы в системах обработки данных типа АСУ можно условно разделить на три группы:

- информационно-справочное обеспечение должностных лиц органов управления;

- информационное обеспечение расчетных задач;

- обслуживание информационной базы АСУ.

Эти процессы реализуют должностные лица органов управления и обслуживающий персонал АСУ с помощью аппаратных средств автоматизации и связи, программного обеспечения и информационной базы АСУ [6].

По степени стабильности информацию делят на условно-постоянную и переменную. К условно-постоянной информации относятся данные, которые в течение длительного времени не меняются. По использованию в процессах управления вся информация делится на нормативную, справочную, плановую, оперативно-производственную, отчетную и аналитическую.

Обработанная информация выдается должностным лицам непосредственно на их автоматизированные средства управления и контроля (на уст-ройства печати и отображения индивидуального пользования) либо на уст-ройства выдачи коллективного пользования (АЦПУ, устройства регистрации графической информации, устройства наглядного отображения коллективного пользования). На объектах АСУ накапливаются и хранятся большие объемы информации, как документальной (в виде обычных документов), так и на машинных носителях. Например, общий объем хранимой на машинных носителях информации в АСУ может достигать 300 млн. знаков [12].

Документальная информация содержит:

- ведомость учета хранимых документов;

- табуляграммы учета информации, хранимой на машинных носителях;

- документы, прошедшие обработку на объекте АСУ;

- ведомость регистрации запросов должностных лиц и обслуживающего персонала на получение справок из ЭВМ и решение задач;

- ведомость регистрации выдаваемой информации и другие документы.

На машинных носителях хранятся:

- информационные массивы общего информационного поля;

- архивные данные;

- программные блоки, файлы, тома.

Информационные массивы общего информационного поля используются для выдачи различных справок по запросам, а также для информационного обеспечения расчетных задач.

В состав архивных данных входит информация, которая в данный момент в работе системы не участвует, но может понадобиться для восстановления или замены массивов, документирования работы системы и т. д. [14].

Информационное единство в АСУ обеспечивается следующим путем:

- создания системы классификации и кодирования информации;

- разработки и внедрения унифицированных систем документации;

- унификации принципов построения нормативов и их обновления;

- унификации системы показателей для обеспечения сопоставимости во времени и по различным качественным и количественным признакам;

- регламентации потоков информации по направленности, объему, пери-одичности, достоверности и срочности;

- унификации порядка формирования и обработки данных.

Физическое представление информации и процессы ее обработки говорят о том, что реализация системы защиты информации должна быть направлена также на защиту содержащих ее аппаратных и программных средств, состав-ляющих автоматизированную систему обработки данных. Из этого не следует, что предметом защиты являются только ресурсы вычислительной системы, как иногда считают многие специалисты.

Понятие «ресурсы» в широком смысле этого слова подразумевает «запасы чего-либо, возможности и т. д.». В этом смысле в вычислительных системах под «ресурсами» понимают программные и аппаратные средства обработки, хранения и передачи информации, которых может хватить или не хватить вообще или в данный момент времени. Поэтому понятие «ресурсы» не может иметь описанные выше свойства информации и некоторые свойства средств ее обработки. Как можно заметить, предмет защиты в этом случае выходит за рамки этого понятия. Некоторые специалисты это почувствовали и ввели понятие «информационные ресурсы», еще более усугубив положение.

В буквальном смысле это понятие с учетом сказанного выше приобретает значение «информационных запасов». Информация не материальна и не может быть расходным материалом (исключение составляют "запасы знаний" -- но это совсем другое понятие). Некорректность применения такого понятия очевидна. Кроме того, информация может быть защищена без аппаратных и программных средств защиты с помощью криптографического преобразования. При этом нарушитель имеет доступ к аппаратным и программным средствам, а к информации доступа не имеет [17].

Информация - это предмет собственности. Она может быть собствено-стью владельца АСОД; собственностью государства; той или иной организа-ции, фирмы, частной или общественной; личной собственностью человека, доверившего ее владельцу АСОД. А там, где наступает и кончается право собственности, должны быть четкость, ясность и определенность. Соблюдение гарантий этих прав и обеспечивает безопасность информации.

1.2 Основные свойства информации и ее измерение

Принципиальное значение для создания систем обработки информации и формирования информационных технологий имеют следующие ее свойства:

- преобладание алфавитно-цифровых знаков;

- необходимость оформления результатов обработки данных в форме, удобной для восприятия человеком;

- широкое распространение документов как носителей исходных данных и результатов их обработки;

- значительный объем переменных и постоянных (условно-постоянных) данных;

- дискретность, объясняющаяся тем, что информация характеризует состояние объекта или процесса либо на определенный момент времени, либо за определенный интервал времени;

- организованность, вытекающая из того, что информация отражает результат интеллектуальной деятельности человека;

- неоднородность в силу основного назначения информации - различать элементы и свойства отражаемых процессов;

- рассредоточенность источников и принципиальная невозможность концентрации и централизации процессов сбора данных;

- сохраняемость (неиссякаемость) при ее использовании (потреблении);

- возможность многократного использования одних и тех же данных, в том числе и одновременно разными потребителями;

- возможность сохранения переработанной информации у отправителя;

- возможность длительного хранения с воспроизведением и обновлением;

- способность к преобразованию, агрегированию по определенным приз-накам, детализации (разукрупнению) и сжатию (укрупнению);

- определенная самостоятельность данных по отношению к своему носителю [3].

В условиях выполнения функций управления теми или иными объектами информация должна отвечать определенным требованиям. Наиболее существенные из них:

- быть достоверной, правдивой;

- быть своевременной, так как запоздалое поступление нужной инфор-мации часто оказывается бесполезным;

- быть документальной: юридически подтвержденной в документах под-писями (визами) соответствующих должностных лиц;

- быть актуальной, нужной для лиц, принимающих решения.

Важной характеристикой информации является ее структура. Структура информации играет ту же роль, что и синтаксис любого языка. Говоря о структуре информации, различают два взаимосвязанных между собой аспекта:

- состав элементов, образующих структуру информации;

- взаимосвязь между элементами этой структуры.

Рассматривая с этих по-зиций структуру информации, выделяют простые и составные единицы информации.

Составной единицей информации (СЕИ) называют единицу информации, состоящую из совокупности других единиц информации, ассоциативно свя-занных между собой, т.е. связанных по смыслу.

Простой, элементарной составляющей единицей информации является реквизит. Реквизитам присущи два свойства, важных с точки зрения их обработки:

- отдельно взятый реквизит не может полностью характеризовать процесс или объект;

- отдельный реквизит может входить в состав различных показателей [9].

Каждый реквизит характеризуется именем (наименованием), типом и значением.

Именем реквизита служит его условное обозначение в процессах преобразования. Значением реквизита называется величина, характеризующая некоторые свойства объекта, явления, процесса в конкретных обстоятельствах. Все допустимые значения реквизита образуют множество, называемое доменом реквизита.

В зависимости от характера отображаемого ими свойства реквизиты делятся на реквизиты-признаки и реквизиты-основания.

Реквизиты-признаки отражают качественные свойства объекта, процесса или явления. Они могут быть выражены в алфавитном, цифровом или алфавитно-цифровом виде. Реквизиты-признаки служат для логической обработки составных единиц, т.е. для поиска, сортировки, группировки, выборки и т.д.

Реквизиты-основания характеризуют количественную сторону процесса или объекта. Они чаще всего выражаются в цифровой форме. Над ними могут выполняться логические и арифметические операции.

Реквизиты можно расчленить и дальше - на символы и биты, но при этом теряется смысловое содержание реквизитов. Для исчерпывающей характе-ристики экономического процесса, объекта или явления необходима опреде-ленная совокупность реквизитов, описывающих качественные и количест-венные свойства отображаемого объекта.

Основной структурной единицей, состоящей из определенной совокуп-ности реквизитов, характеризующей какой-либо конкретный объект, факт, процесс и т.п. с количественной и качественной стороны, является показатель.

Существуют два определения этого понятия. В соответствии с первым, принятым в практике учета, статистики, планирования и т.п., под показателем понимается качественно определенная переменная величина, которой может быть поставлено в соответствие множество возможных количественных значе-ний, а также алгоритмы их вычисления по различным исходным данным [20].

Второе, принятое в теории и практике автоматизированной обработки данных, определяет показатель как высказывание, содержащее количественную характеристику какого-либо свойства отображаемого объекта. Такое высказы-вание содержит единственное количественное значение и определенный набор качественных признаков, необходимых для его однозначной идентификации.

Определить понятие «количество информации» довольно сложно. В решении этой проблемы существуют два основных подхода. Исторически они возникли почти одновременно. В конце 40-х годов XX века один из основоположников кибернетики американский математик Клод Шеннон развил вероятностный подход к измерению количества информации, а работы по созданию ЭВМ привели к «объемному» подходу.

Возможно ли объективно измерить количество информации? Важнейшим результатом теории информации является вывод: в определенных, весьма широких условиях можно пренебречь качественными особенностями инфор-ации, выразить её количество числом, а также сравнить количество инфор-ации, содержащейся в различных группах данных.

В настоящее время получили распространение подходы к определению понятия «количество информации», основанные на том, что информацию, содержащуюся в сообщении, можно нестрого трактовать в смысле её новизны или, иначе, уменьшения неопределённости наших знаний об объекте [18].

Так, американский инженер Р.Хартли процесс получения информации рассматривал как выбор одного сообщения из конечного наперёд заданного множества из N равновероятных сообщений, а количество информации I, содержащееся в выбранном сообщении, определял как двоичный логарифм N.

Формула Хартли:

I = log2N.

Допустим, нужно угадать одно число из набора чисел от единицы до ста. По формуле Хартли можно вычислить, какое количество информации для этого требуется: I = log2100 = 6,644. То есть сообщение о верно угаданном числе содержит количество информации, приблизительно равное 6,644 единиц информации.

Приведем другие примеры равновероятных сообщений:

1) при бросании монеты: «выпала решка», «выпал орел»;

2) на странице книги: «количество букв чётное», «количество букв нечётное».

Определим теперь, являются ли равновероятными сообщения «первой выйдет из дверей здания женщина» и «первым выйдет из дверей здания мужчина». Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Все зависит от того, о каком именно здании идет речь. Если это, например, станция метро, то вероятность выйти из дверей первым одинакова для мужчины и женщины, а если это военная казарма, то для мужчины эта вероятность значительно выше, чем для женщины.

Для задач такого рода американский учёный Клод Шеннон предложил в 1948 г. другую формулу определения количества информации, учитывающую возможную неодинаковую вероятность сообщений в наборе.

Формула Шеннона:

I = - ( p1 log2 p1 + p2 log2 p2 + . . . + pN log2 pN ),

где pi - вероятность того, что именно i-е сообщение выделено в наборе из N сообщений.

Легко заметить, что если вероятности p1, ..., pN равны, то каждая из них равна 1/N, и формула Шеннона превращается в формулу Хартли.

Помимо двух рассмотренных подходов к определению количества инфор-мации, существуют и другие. Важно помнить, что любые теоретические резуль-таты применимы лишь к определённому кругу случаев, очерченному перво-начальными допущениями [16].

В качестве единицы информации условились принять один бит (от англ. bit - binary, digit - двоичная цифра).

Бит в теории информации - количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений.

А в вычислительной технике битом называют наименьшую «порцию» памяти, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1", исполь-зуемых для внутримашинного представления данных и команд.

Бит - слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица -- байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=28).

Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации:

- 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт,

- 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт,

- 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт.

В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

- 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт,

- 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт.

За единицу информации можно было бы выбрать количество инфор-мации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сооб-щений. Это была бы не двоичная (бит), а десятичная (дит) единица информации [7].

Среди производной информации различают промежуточную и окончательную (результатную) информацию.

1.3 Каналы передачи информации

Люди издавна объединились, что обусловило не только различные формы и способы передачи информации от человека человеку, но и разработку средств передачи. Форма передачи информации всегда определялась возможной фор-мой ее восприятия: если человек глух, значит, информацию бесполезно пере-давать в звуковой форме; если отсутствует обоняние, то о пожаре человек узнает не по запаху дыма.

История средств и форм передачи информации длинна, как история чело-вечества: барабан в джунглях, костры в горной местности, колокол, чело-веческая речь, книга, радио, телефон, телеграф, телевизор, факс, электронная почта и т.д.

Для общения людей важно, что различную по назначению информацию можно передавать по-разному, даже используя одну и ту же форму ее передачи - например, если в звуковой форме, то посредством музыки или сирены. Это происходит потому, что, в какой бы форме и какими бы средствами не передавалась информация, она всегда передается с помощью какого-либо языка.

Применяя язык, как способ представления информации, а также раз-личные формы и средства передачи информации, человек рассчитывает на ее восприятие, анализ и использование, а следовательно, активно участвует в информационных процессах, происходящих в обществе. Лишь для человека сигналы, поступающие из внешнего мира, могут становиться сведениями, являющимися объектом осознанного хранения, обмена и преобразования.

В простейшем бытовом понимании с термином «информация» обычно ассоциируются некоторые сведения, данные, знания и т.п. Информация пере-дается в виде сообщений, определяющих форму и представление передаваемой информации. Примерами сообщений являются музыкальное произведение; телепередача; команды регулировщика на перекрестке; текст, распечатанный на принтере; данные, полученные в результате работы составленной программы и т.д. При этом предполагается, что имеются «источник информации» и «полу-чатель информации».

Сообщение от источника к получателю передается посредством какой-нибудь среды, являющейся в таком случае «каналом связи» (рисунок 1) [4].

Рисунок 1 - Схема передачи информации

Так, при передаче речевого сообщения в качестве такого канала связи можно рассматривать воздух, в котором распространяются звуковые волны, а в случае передачи письменного сообщения (например, текста, распечатанного на принтере) каналом сообщения можно считать лист бумаги, на котором напе-чатан текст.

Информация может существовать и передаваться в самых разнообразных формах:

- в виде текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

- в виде световых или звуковых сигналов;

- в виде радиоволн;

- в виде электрических и нервных импульсов;

- в виде магнитных записей;

- в виде жестов и мимики;

- в виде запахов и вкусовых ощущений;

- в виде хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.

Информация от источника к приемнику передается в материально-энерге-тической форме (например, электрический, световой, звуковой сигналы и т.д.).

Чтобы сообщение было передано от источника к получателю, необходима некоторая материальная субстанция - носитель информации. Сообщение, пере-даваемое с помощью носителя, называют сигналом. В общем случае сигнал - это изменяющийся во времени физический процесс. Такой процесс может содержать различные характеристики (например, при передаче электрических сигналов могут изменяться напряжение и сила тока). Та из характеристик, которая используется для представления сообщений, называется параметром сигнала.

В случае когда параметр сигнала принимает последовательное во вре-мени конечное число значений (при этом все они могут быть пронумерованы), сигнал называется дискретным, а сообщение, передаваемое с помощью таких сигналов - дискретным сообщением. Информация, передаваемая источником, в этом случае также называется дискретной. Если же источник вырабатывает непрерывное сообщение (соответственно параметр сигнала - непрерывная функция от времени), соответствующая информация называется непрерывной. Пример дискретного сообщения - процесс чтения книги, информация в которой представлена текстом, т.е. дискретной последовательностью отдельных значков (букв). Примером непрерывного сообщения служит человеческая речь, пере-даваемая модулированной звуковой волной; параметром сигнала в этом случае является давление, создаваемое этой волной в точке нахождения приемника - человеческого уха [10].

Информация, переносимая сигналами, имеет смысл, отличный от смысла самого факта поступления сигнала. Так, удар барабана, звуковой сигнал, может информировать о наступлении противника.

Сигнал, принимаемый потребителем, может и не иметь прямой фи-зической связи с событием или явлением, о котором он сигнализирует. Следовательно, поступивший сигнал должен быть воспринят адресатом и обработан, может быть даже преобразован с целью его дальнейшего исполь-зования.

Установлена общность информационных процессов в живой природе, обществе и технике. Подтвердим последнее утверждение примерами. Известны сезонные изменения, происходящие в растительном мире - например, весной вырастают листья, которые осенью желтеют и опадают. Это результат проис-ходящего информационного процесса. Действительно, температура воздуха и почвы, длина светового дня - это те параметры внешней для растительного мира среды, которые значимы для выживания каждого отдельного его представителя. Сигналы, отражающие изменения в окружающей среде, воспринимаются клетками этих живых организмов как информация, которая анализируется (обрабатывается) и соответствующим образом влияет на обменные физико-химические процессы, протекающие в живой клетке, - управляет ими.

В животном мире похожая картина, но этот мир находится на более высокой ступени развития, так как у представителей животного мира есть головной мозг (или хотя бы нервная система) - орган, предназначенный для управления всеми стадиями информационных процессов, протекающих в живом организме: восприятием, передачей, обработкой и использованием информации. Причем для животного мира характерна огромная меж- и внутривидовая неоднородность, определяемая степенью развитости мозга, то есть прежде всего его возможностями по накоплению и обработке воспринимаемой информации [7].

Что касается человеческого общества, то оно немыслимо без инфор-мационных процессов, и здесь определяющую роль в информационной системе, обеспечивающей составляющие информационного процесса, играет язык. Каждый человек воспринимает информацию имеющимися у него ор-ганами чувств, которые задают форму этого восприятия, например зрительную или слуховую. Для улучшения восприятия информации человек придумал различные индивидуальные приспособления - очки, бинокль, микроскоп, телескоп, слуховой аппарат и т.п. Понятно, что формы восприятия информации человеком при этом не изменились, ведь органы чувств остались у человека прежними [13].

В различных сферах существуют различные формы передачи инфор-мации. Так, например в средствах массовой информации по форме передачи информации различают:

- вещание -- телевидение, радио;

- печать -- газеты, журналы, еженедельники, информационные бюлле-тени и т.д..

По тематическому охвату эти формы можно классифицировать следу-ющим образом:

- универсальные - освещают в совокупности все сферы жизни общества.

Например: газеты «Российские вести», «Краснодарские известия»;

- многопрофильные -- охватывают ряд проблемно-тематических линий, связанных между собой. Например: телеканал «Культура», молодежные радиостанции FM-диапазона.

- специализированные -- концентрируются на изложении материалов определенного направления. Например: «Медицинская газета», журнал «Семья и школа».

Классифиципуя различные небумажные формы передачи информации, используемые в открытом обучении, их можно подразделить на:

- аудио;

- графическое изображение;

- текст.

Каждая из этих классификаций в дальнейшем подразделяется на уровни интерактивности, начиная с односторонней пассивной передачи информации и через двусторонний контакт к интерактивности под контролем пользователя (таблица 1) [16].

Таблица 1 - Классификация форм передачи информации в открытом обучениии примеры технологий

Тип технологии передачи информации	Пример технологии
Аудио - пассивное линейное - интерактивное общение - интерактивная команда и контроль пользователя	Радиовещание, магнитофон, записи, аудио кассеты, телелекции Телефон, аудио-конференции Лингафонные кабинеты
Видео - пассивное линейное - интерактивное общение - интерактивная команда и конт- роль пользователя	Телевещание, видео записи, линейные видеодиски Видео-конференции Интерактивные видеодиски, CD-I, CDTV
Электронные тексты и графика - пассивное линейное - интерактивное общение - интерактивная команда и контроль пользователя	Телетекст, электронные публикации Электронная почта, коммуникации через компьютер, аудио-графика, конференция "на рабочем столе" Обучение на базе компьютера. Система поддержки выполнения

Таким образом существует большое разнообразие форм передачи информации.

1.4 Сущность и понятие информационного общества

В ряде стран мира сегодня обсуждается новая концепция социально-экономического развития общества, основанная на все более широком использовании знаний. Предполагается, что создание распределенной системы общенациональных и региональных знаний и их использование как стратегический ресурс развития позволит решить многие проблемы экономики, экологии, урбанизации, занятости населения, а также проблемы развития образования, культуры и демократизации общества. С этой целью разрабатываются и осуществляются государственные и региональные программы..

Исследования показывают, что информатизация общества не является научно-технической модой. Это не кратковременная компания, а закономерный процесс развития цивилизации, которая переходит в качественно новую стадию своего развития. Информатизация общества влияет на все сферы жизнедеятельности общества, кардинально меняет условия жизни и деятельности людей, их культуру, стереотип поведения, направление мыслей. Именно поэтому разворачивающийся на наших глазах процесс информатизации общества следует квалифицировать как новую социотехническую революцию, информационную основу которой представляет информационная революция, результатом которой станет формирование на нашей планете новой цивилизации - информационного общества. Главными направлениями развития информатизации становятся:

- создание наиболее прогрессивных и наиболее гибких средств обработки информации,

- снижение стоимости обработки информации, улучшение технических характеристик оборудования,

- расширение масштабов стандартизации устройств соединения,

- качественное улучшение подготовки кадров;

- разработка защитных мер против несанкционированного доступа к информации и др. [20]/

Все эти процессы фундаментально повлияли на человечество и привели к его трансформации. Этот процесс ученые определяют как информатизация общества - это совокупность взаимосвязанных политических, социально-экономических, научных факторов, которые обеспечивают свободный доступ каждого члена общества к любым источникам информации, кроме конфиденциальных. Информатизация означает широкое использование информационных технологий во всех сферах людской деятельности. Появилась индустрия информационных услуг, как для производственной, так и для бытовой деятельности. Существуют основные пять этапов информатизации общества: модернизация управленческих структур; формирование и развитие индустрии информатики; комплексирование информационных связей; перестройка социальных структур; формирование человеческого потенциала.

Информатизация общества является одной из закономерностей современного социального прогресса. Этот термин все настойчивее вытесняет широко используемый до недавнего времени термин «компьютеризация общества». При внешней схожести этих понятий они имеют существенное отличие.

При компьютеризации общества основное внимание отводится развития и внедрению технической базы компьютеров, которые обеспечивают оперативное получение результатов переработки информации и ее накопления. информационный канал компьютер справочный

При информатизации общества основное внимание отводится комплексу мер, направленных на обеспечение полного использования достоверного, исчерпывающего и своевременного знания во всех видах людской деятельности.

Таким образом «информатизация общества» является более широким понятием, чем «компьютеризация общества», и направлена на быстрое овладение информацией для удовлетворения своих нужд. В понятии «информатизация общества» акцент надо делать не столько на технических средствах, сколько на сути и цели социально-технического прогресса. Компьютеры являются базовой технической составляющей процесса информатизации общества.

Бурное развитие компьютерной техники и информационных технологий послужило толчком к развитию общества, построенного на использовании разной информации которое получило название информационное общество.

Информационное общество - общество, в котором большинство тех, кто работают заняты производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы - знаний.

По мнению А.И. Ракитова, главными отличительными чертами информационного общества являются следующие:

1) каждый член этого общества в любое время суток и в любой точке страны имеет доступ к нужной ему информации;

2) общество способно обеспечить каждого члена информационной технологией (как компьютерами, так и средствами связи);

3) общество само способно вести всю необходимую для его жизнедеятельности информацию [22].

Только одновременное выполнение всех этих условий дает возможность говорить о том, что то или другое общество можно считать информационным.

Глава 2. Компьютеры и информатика в медицине

2.1 Персональные компьютеры в медицинской практике

За последние 20 лет уровень применения компьютеров в медицине чрезвычайно повысился. Практическая медицина становится все более и более автоматизированной. Существует множество программ для компьютеров.

Выделяют два вида компьютерного обеспечения: программное и аппаратное. Программное обеспечение включает в себя системное и прикладное.

Системное программное обеспечение предназначено для функционирования самого компьютера как единого целого. Это, в первую очередь, операционная система, а также сервисные программы различного назначения - драйверы, утилиты и т. п. В системное программное обеспечение входит сетевой интерфейс, который обеспечивает доступ к данным на сервере. Данные, введенные в компьютер, организованы, как правило, в базу данных, которая, в свою очередь, управляется прикладной программой управления базой данных (СУБД) и может содержать, в частности, истории болезни, рентгеновские снимки в оцифрованном виде, статистическую отчетность по стационару, бухгалтерский учет.

Прикладное обеспечение представляет собой программы, для которых, собственно, и предназначен компьютер. Это - вычисления, обработка результатов исследований, различного рода расчеты, обмен информацией между компьютерами и т. д.

Сложные современные исследования в медицине немыслимы без применения вычислительной техники. К таким исследованиям можно отнести компьютерную томографию, томографию с использованием явления ядерно-магнитного резонанса, ультрасонографию, исследования с применением изотопов. Количество информации, которое получается при таких исследования так огромно, что без компьютера человек был бы неспособен ее воспринять и обработать [11].

Очень важным в последнее время становится использование компьютеров, объединенных в компьютерные сети при помощи специальных кабелей или телефонных каналов. Такие компьютерные сети позволяют очень эффективно производить обмен данными между удаленными друг от друга компьютерами. В рамках российского Министерства здравоохранения и медицинской промышленности функционирует компьютерная сеть MEDNET, которая позволяет упростить сбор статистических медицинских данных по регионам, делать соответствующую обработку, агрегирование данных и составление отчетности.

Кроме того, эта сеть позволяет передавать любые данные между медицинскими учреждениями, имеющими компьютеры. В последнее время также получили распространение компьютерные гипертекстовые системы, которые позволяют таким образом организовать информацию, что она становится легко доступной для людей, не являющихся специалистами в компьютерном деле. Такие гипертекстовые системы могут включать в себя как текстовую информацию, так и звуковую и графическую, в том числе, движущиеся видеоизображения. Это позволяет создавать информационные системы, осуществляющие информационную поддержку медиков в тех случаях, когда их квалификации или опыта недостаточно для принятия решений о комплексе лечебных мероприятий, например, на догоспитальном этапе. Эти же системы, оснащенные подсистемой вопросов и оценки ответов, могут использоваться для целей обучения.

Медицинская информатика играет особую роль в процессе здравоохранения не только потому, что дает возможность проводить сравнительный анализ как внутри медицинской организации, так и в объединении. Это повышает конкуренцию и, как правило, выигрывает пациент. Вложенные средства в информационные технологии, являются наиболее эффективным при оптимизации управления [23].

Существующие медицинские информационные системы можно разделить по следующим критериям:

- медицинские системы, включающие в себя разрозненные несогласованные программы, решающие узкие задачи врачей-специалистов, таких как рентгенолог, УЗИ и т.д. К таким относятся система МЕДиНФОС (Ростовское НИИ акушерства и педиатрии), АРМы фирмы «ВИДАР» (г. Москва);

- медицинские системы организации делопроизводства врачей и обработки медицинской статистики. Представителями являются «Авиценна» («Коста», г. С-Петербург), «HS-пациент» (Hsoft, г. Калинград). Особо следует выделить систему «Эверест», в которой намечается комплексный подход к построению информационной системы.

Если оценивать данные системы по уровню развития с точки зрения критериев, предложенных специалистами института медицинских записей (Medical Record Institute, USA), то они удовлетворяют условиям третьего-четвертого уровня развития информационных систем [5].

Новые требования в политике здравоохранения, а также бурное развитие компьютерных технологий ставят перед разработчиками программного обеспечения задачу создания комплексных систем автоматизации деятельности медицинских учреждений. Разработка и внедрение таких систем позволяет эффективно решать задачи интеграции всех имеющихся источников информации как медицинской, так и хозяйственной ориентации, облегчить работу медицинского персонала. Это выражается в увеличении скорости обработки информации различного типа, повышении оперативности принятия решений.

2.2 Больничные информационные системы

Система сбора и обработки информации в современной больнице должна выполнять столь много разнообразных функций, что их нельзя даже описать, а уж тем более автоматизировать в сколько-нибудь короткие сроки. Поэтому попытки создать всеобъемлющие автоматизированные больничные информационные системы на одной программно-технической базе прекратились еще в 80-х годах, и автоматизация обработки информации теперь обеспечивается с помощью комплекса взаимодействующих относительно автономных информационных систем отдельных подразделений или служб. Преимущество этого подхода состоит в том, что такие системы могут вводиться в эксплуатацию постепенно, по мере того как позволят финансовые возможности и возрастет степень готовности медицинского персонала к внедрению таких систем. Настоящая статья посвящена описанию развития комплекса больничных информационных систем и возникающих при этом проблем. За основу взят почти 30-летний опыт разработки и внедрения подобного комплекса в Центральной клинической больнице (ЦКБ) [14].

Жизненный цикл автоматизированной информационной системы состоит из пяти основных стадий:

- разработки системы или приобретения готовой системы;

- внедрения системы;

- сопровождения программного обеспечения;

- эксплуатации системы;

- демонтажа системы.

Средняя продолжительность жизненного цикла автоматизированной информационной системы составляет 10-15 лет. За последние тридцать лет наблюдается тенденция ее сокращения. Если система, разработанная для миникомпьютера образца 1980 года, могла прожить 15 и более лет, то системы для сетей персональных компьютеров живут не более 10 лет.

На этапе разработки автоматизированной информационной системы или подготовки к приобретению готовой системы проводится предпроектное обследование существующих потоков данных в автоматизируемом подразделении или службе больницы. Затем проектируется будущая человеко-машинная технология сбора и обработки данных. После этого разрабатывается или приобретается программное обеспечение, выполняющее наиболее существенные функции, а также выполняется проект создания или обновления вычислительных сетей больницы. На эти шаги разработки может уйти 1-2 года. В течение еще 1-2 лет ведется разработка остальных функций системы.

На следующем этапе внедряется разработанное или вновь приобретенное программное обеспечение. Этот этап включает в себя создание или обновление вычислительных сетей (в том числе закупку или модернизацию средств вычислительной техники), разработку или редактирование справочно-нормативной базы, обучение медицинского персонала и сопровождающих программистов, изменение штатов и другие организационные мероприятия. Этап внедрения перекрывается этапом разработки [26].

При внедрении разработанного или приобретенного программного обеспечения неизбежно выявляются ошибки проектирования или разработки. Кроме того, за достаточно длительное время разработки условия работы автоматизируемого подразделения или службы также могут измениться, и притом достаточно существенно. Ошибки и изменения условий корректируются программистами, сопровождающими программное обеспечение информационной системы.

Автоматизированная информационная система эксплуатируется ее пользователями с помощью специально назначенного персонала (службы эксплуатации информационной системы), который поддерживает в рабочем состоянии вычислительные сети, используемые автоматизированной системой, а также ее программное обеспечение и базы данных. Эксплуатация системы начинается практически одновременно с сопровождением программного обеспечения и продолжается несколько дольше сопровождения.

По истечении жизненного цикла информационной системы она должна быть выведена из эксплуатации, то есть демонтирована. Процесс вывода из эксплуатации включает в себя физический демонтаж морально и физически устаревших компонентов вычислительных сетей, а также специфические подготовительные операции, обеспечивающие взаимодействие демонтируемой системы с той, что идет ей на замену (разработка и выполнение процедур выгрузки данных из старой системы и загрузки данных в новую и т.д.). Последние операции могут потребовать достаточно много времени (несколько лет в случае сложных систем).

При замене старой системы на новую жизненные циклы обеих систем должны быть состыкованы. Поскольку главным условием такой стыковки является непрерывность линии эксплуатации, то результат стыковки жизненных циклов должен быть таким, как показано на рис. 2. Ввод в эксплуатацию новой системы отмечен на этом рисунке пунктирной вертикальной линией. Это не означает, что старая система в этот момент прекращает работу: процесс ее демонтажа все еще продолжается, например, в старой системе выдаются годовые статистические отчеты [21].

2.3 Телемедицина

Телемедицина - это отрасль современной медицины, которая развивалась параллельно совершенствованию знаний о теле и здоровье человека вместе с развитием информационных технологий. Современная медицинская диагностика предполагает получение визуальной информации о здоровье пациента. Поэтому для формирования телемедицины необходимы были информационные средства, позволяющие врачу «видеть» пациента.

Считается, что впервые телевизионная связь была использована в США в 1959 году для проведения психиатрической консультации. В настоящее время клинические телемедицинские программы существуют во многих информационно развитых странах мира, например, только в США сооружено более 70 крупных электронных сетей, 35 организаций занято проблемами телевизионной медицины, ряд крупных лечебных учреждений имеет собственные программы по телемедицине. В нашей стране работы по дистанционной передаче медицинской информации осуществлялись с конца 60-х годов, и конечно были неразрывно связаны с космической медициной, имеющей опыт в разработке и применении биотелеметрических систем.