68551

О дефиниции геолого-физической информации

Научная статья

Журналистика, издательское дело, полиграфия и СМИ

В обыденной жизни термин €œинформация понимают весьма многозначно: объявление конкретный газетный телевизионный жанр печатные ауди аудивизуальные иные сообщения и материалы и т. На наш взгляд это объясняется омонимичностью смысловой многозначностью самого термина информация который совмещает в себе...

Русский

2014-09-23

166.08 KB

0 чел.

Бердин А.Т., Бердин Т.Г.

О дефиниции геолого-физической информации

В обыденной жизни термин “информация” понимают весьма многозначно: объявление, конкретный газетный (телевизионный) жанр, печатные, ауди-, аудивизуальные, иные сообщения и материалы и т.д. На наш взгляд, это объясняется омонимичностью (смысловой многозначностью) самого термина «информация», который совмещает в себе принципиально разные понятия: собственно информации, сообщения (данных) и вещественного («материального») носителя сообщения (данных). Причем омонимичность данного термина не только семантическая —как совпадение различных смыслов в одном слове, но и сущностная —как единство функций совершенно нетождественных понятий в определенных рамках, ограниченных дефиницией информации, что будет показано ниже. Отсюда —сложность формализации этой дефиниции, и следовательно, ее использования, актуальность которого не нуждается в аргументации. Прежде чем определять особенности геолого-физической информации, следует проанализировать дефиницию информации как таковой. В БСЭ термин «информация» рассматривается в четырех отдельных статьях: общественно-политическая, просто «информация» (где она отождествляется со сведениями, —что само по себе требует четкого определения), информация в кибернетике и «информация и теория». Один из родоначальников кибернетики Н.Винер подчёркивал, что «информация –есть информация, а не материя и не энергия» [10]2. В.И. Вернадский определяет информацию в приложении к живому в виде содержания, полученного из внешнего мира в процессе приспособления к нему [11]. В ходе жизнедеятельности создаётся также необходимый запас внутренней информации.

Философы считают, что информации присуща двойственность: она включает в себя понятия содержания (сведения о каком-либо явлении) и формы (систему сигналов и знаков). В свете физико-математической теории “стрингов” информация –не само пятое измерение, а лишь его проекция на нижестоящие уровни - пространство и время. Эта проекция пронизывает все объекты нашего материального мира, но не существует среди нас в чистом виде. Поэтому нам приходится «добывать» информацию, вступая в физический контакт с окружающими нас предметами при помощи органов чувств. Мы не можем знать, что находится внутри «черного ящика», пока не откроем его. Любой материальный объект предстает перед нами не как индивидуальная сущность, а как набор параметров (данных), за которыми скрыто его истинное предназначение. Не изучив отдельных характеристик объекта, мы не можем получить цельного представления о нём. «…Под информацией понимается копия значимого для системы объекта, создаваемая на основе его отображения, представления в ином виде и предназначенная для использования в процессе управления. Особенностью процессов данного типа является то, что энергетически мощные функциональные действия кибернетической системы вырабатываются на основе предварительного информационного моделирования встречающихся ситуаций»3

. 

В общем случае информация —это сведения об объекте, его структуре и функции, выраженных его моделью. С другой стороны, модель —это тоже система со своей структурой и функцией, отражающая объект. С современной философской точки зрения информация нематериальна и в то же время пронизывает все сферы пространства и все отрезки времени. Любой объект и любое событие заключают в себе определенную информацию. Сама структура объекта –это уже информация, объективно существующая в нем. Строго говоря, человек не создает новой информации —он лишь получает (добывает) ее, взаимодействуя с окружающим миром. Человеку доступны лишь те знания, которые существуют в природе. Его задача –открыть их. Информация всегда объективна, но людям свойственно по-разному воспринимать ее. Самый простой пример: люди по-разному видят цвета, вплоть до частичного нераспознования цветовой гаммы дальтониками. (В философии XIX века это привело к полемике о существовании цвета как такового). Причем предложенный тезис об объективности и имманентности информации приемлем не только для материалистического, но и для объективного идеалистического и религиозного миропонимания (вспомним «Феноменологию духа» Г.В.Ф.Гегеля, который рассматривал весь процесс мирового развития и познания как самораскрытие «мирового разума», т.е., выражаясь современным языком, как поэтапное восприятие и реализацию всей информации, имманентно заключенной в нем). В данной интерпретации дефиниция информации затрагивает проблематику основного вопроса философии (по терминологии К.Маркса и Ф.Энгельса), исчерпывающе разработанную еще в немецкой классической философии, в частности, в диалектике «феномена» (т.е. «вещи для нас», познаваемой субъектом, «явления», на основе которого строится моделирование объекта познания) и «ноумена» («вещи в себе», т.е. объективной сущности объекта, принципиально недоступной для познания субъектом в силу его нетождественности с объектом и субъективности самого процесса познания), по И.Канту. По современной терминологии, в данном случае важно представление о субъективности самой модели и процесса моделирования, которые могут варьироваться по степени приближенности к параметрам объекта, но не могут преодолеть своей имманентно субъектной сущности Но поскольку сам термин «информация» в тот период не употреблялся, а основной вопрос философии не входит в задачи и компетенцию данной работы, для нас актуальна более узкая проблема формализации дефиниции информации.

Дефиниция информации, на наш взгляд, непосредственно связана с понятиями «знак», «знание», но не тождественна им. Некоторые авторы, например [12], делают попытку истолковать  понятие термина «информация» исходя из норм российского права. Но если нет четкой дефиниции термина, то и в нормах российского права термин неоднозначен. Омонимичность дефиниции информации создает определенные трудности для его использования в процессе научного познания, поскольку из научно не обоснованных и взаимно противоречивых положений в принципе невозможно истинное суждение –таковы законы формальной логики. В конечном итоге, дефиниция понятия “информация” должна быть отражена в строгом соответствии с дефиницией знания. Сложность заключается в том, что термин «знание» так же омонимичен: «Знание —внутренне дифференцированная совокупность представлений о действительности. Различают три смысла словоупотребления термина «3.». Первый имеют в виду, говоря о предрасположении, способности, умении, навыке, к-рые базируются на осведомленности, как ч.-л. делать, осуществлять (практически-обыденные, индуктивно-рецептурные, ремесленные технологии). Второй подразумевают в случае идентификации 3. с познавательно значимой информацией. 3. здесь —содержательно-символическая форма, заключающая специфическое ценностное отношение субъекта к истине, обусловленное типами ее удостоверения и признания. Объективно достаточное основание признания истины оформляется в экспертизе —всестороннем концептуальном и практическом испытании 3.»4 Именно второй, содержательно-смысловой смысл знания интересует нас в связи с дефиницией информации.

На наш взгляд, задачу формализации термина “информация” приемлемо начать с тезаурусной концепции информации. Как известно, тезаурус — словарь ключевых терминов определенного языка, то есть замкнутая система взаимосвязанных активных понятий, которой располагает приемник сообщения. В свою очередь, сообщение — содержательно законченный текст, зафиксированный в некоем коде на каком-либо вещественном (материальном) носителе. Нас интересует, в конечном итоге, не только информация, а смысл, который заложен в информации. Этот смысл должен быть синтезирован, формализован и передан для практического использования.

В кибернетике под “информацией” понимают нечто, уменьшающее энтропию. Введено понятие “количество информации” — в виде числа, представляющего собой сумму произведений вероятностей состояния объекта и двоичных логарифмов этих вероятностей (величина энтропии определяет среднее число двоичных знаков, необходимых для записи возможных значений случайной величины). Общепринятой единицей информации в кибернетике является бит. Однако, первые количественные подсчёты информации применительно к системам были предприняты на основании шенноновского определения информации как меры упорядоченности [13, 14]. Этот способ оценки количества информации, очевидно, был не совсем удачным, поскольку «термодинамическая энтропия столь же далека, по своей природе, от энтропии информационной, сколь упорядоченность куска горной породы –от упорядоченности биологической системы» [15, 16]. Тем не менее, количество информации, связанное с негэнтропией (т.е. энтропией, взятой с противоположным знаком) [14]:

I = -                                                                                             (1.1)

позволяет получить представление о кванте информации при условии постоянства энтропии:

dI =                                                                                            (1.2)

где:  - коэффициент информационной зависимости;

- единичное измерение энтропии состояния приемника.

Из этой формулы вытекают следующие характеристики кванта информации:

  1.  Квант информации отличен от нуля при наличии изменения состояния приёмника под влиянием принятого сигнала.
  2.  Квант информации не зависит от характера сигнала, переносящего информацию, или от природы носителя информации.

Однако, на наш взгляд, этот подход позволяет оценить только количество потенциальной информации, строго говоря — количество переданного сообщения (данных). Собственно информацией следует считать только информацию, воспринятую рецепиентом (приемником). В этом ее принципиальное отличие от сообщения, которое, будучи переданным, но не воспринятым (например, нераспечатанное письмо), все равно не выходит за рамки принятой для него дефиниции. Информация представляет собой функцию не только переданного сообщения, но и тезауруса приемника сообщения, его “знаний”. При нулевом тезаурусе приемника сообщения воспринятая рецепиентом (приемником) информация равна нулю (сообщение не декодируемо). Более сложен случай в диаметрально противоположной ситуации — когда локальный (для конкретной области знания) тезаурус приемника сообщения окажется достаточно полным —сообщение для приемника может оказаться тривиальным; но последнее является функцией ценности, а не сущности информации. Т. есть приращения знания в данном примере не произошло, и в то же время информация, несомненно, получена, но ее ценность может оказаться практически нулевой. На этом примере виден двойственный характер понятия информации, ее принципиальное отличие от дефиниций знания  и сообщения, и в то же время взаимное пересечение функций дефиниции информации с каждой из них в определенной области.

Строго говоря, информацией следует признать лишь то, что изменяет тезаурус приемника сообщения. В этом случае термин информация следует употреблять в значении: «Результат взаимодействия сообщения с тезаурусом приемника, расширяющий данный тезаурус или вносящий в него структурные изменения  и фиксируемый в виде физических изменений в приемнике сообщения, отображающих в определенном коде параметры рассматриваемого объекта».  При условии, что семантическая составляющая у передающего и приемника сообщения должны быть адекватны. Последний тезис, как будет показано ниже, особо актуален для геолого-физической информации. Такое определение информации наиболее близко к алгоритмическому определению Колмогорова и представлениям о полезности информации Бонгарда. Поэтому, в каждом конкретном случае необходимо четко различать (и выделять) следующие понятия: вещественный (материальный) носитель сообщения, само сообщение (знак, данные или текст, зафиксированные на носителе в каком-либо коде) и собственно информацию. Очевидно, существует такая величина тезауруса, при которой данное сообщение максимально увеличивает апостериорный тезаурус приемника сообщения. Эту величину тезауруса, вероятнее всего, следует признать оптимальной.

Необходимо отметить, что “информация” (особенно в части интерпретации данных) –категория “ответственная” и не должна быть обезличенной, так как является основанием для принятия решения. Ниже перечислим обобщенные свойства информации:

  1.  Фиксируемость, что означает существование информации зафиксированной на том или ином материальном носителе. Носителем информации может быть материя, проявленная, по крайней мере в двух формах: вещества и поля. Из фиксируемости информации вытекают следующие свойства:
  2.  Инвариантность по отношению к физической природе носителя [11].
  3.  Транслируемость —возможность передачи информации с одного носителя на другой, такой же или другой природы.
  4.  Размножаемость и мультипликатность — существование информации в форме множества идентичных копий, зафиксированных на одинаковых или разных материальных носителях.
  5.  Старение (Актуальность). Речь идет не о материальном старении носителя сообщения (что, разумеется, имеет место) — со временем стареет сама информация, т.е. абсолютно уменьшается количество потенциально актуальной информации в конкретном сообщении. Темп старения информации определяется динамизмом отображаемой системы.
  6.  Действенность информации проявляется в том, что оператор, создаваемый на основе информации, может быть использован для осуществления того или иного действия. Сама по себе информация (без оператора) пассивна. Нет информации, если нет её приёмника. Приёмник должен проявлять активность по отношению к информации: отбирать полезную, выявлять индифферентную и вредную.  Из свойств действенности информации вытекают:

3.1 Семантика информации, которая проявляется в специфике кодируемого оператора. «Синтаксическая сторона И. характеризует внутренние особенности используемого в управлении «слепка» объекта, его структуру, сложность, организованность. С точки зрения семантики И. должна обладать определенным смыслом, т. е. представлять важные признаки отражаемого объекта, «заместителем» которого она призвана быть»5.

.2 Ценность –возможность быть использованной для достижения какой-либо цели [17]. Ценность информации определяется индивидуальной шкалой ценностных приоритетов субъекта (приемника сообщения). Следует различать ценность и количество информации, поскольку это различные понятия –при одинаковых тезаурусах у разных субъектов могут быть совершенно разные ценностные ориентации.

.3 Полипотентность –возможность использования одной и той же информации для достижения разных целей.

  1.  Качество. Качество информации (данных) является функцией четырех координат: степень полезности, степень использования, степень объективизации и время.
  2.  Следующие свойства информации корректнее отнести к свойствам сообщения (данных): дискретность, релевантность, репрезентативность, нормативность,  императивность,  валюактивность,  дескриптивность,  прескриптивность и др.

Нефтегазодобывающая отрасль в своей деятельности использует продукцию практически всех отраслей науки и производства, поэтому информационное поле деятельности практически безгранично. С другой стороны, поскольку основой деятельности нефтегазодобывающих предприятий является разработка залежей углеводородов, то основой для принятия управляющих решений является геолого-физическая информация [18, 19, 20 и др.]. В основе нефтегазодобычи лежат сложные динамичные процессы разработки залежей углеводородов [8, 21 и др.]. Следовательно, практически любое “сообщение (данные)” о состоянии таких процессов в той или иной степени изменяет тезаурус приемника сообщения и уменьшает энтропию объекта, т.е.  в таких системах специалист - технолог имеет дело с “информацией” в чистом виде.

Интерпретация геолого-физической информации базируется на  знаниях в области как фундаментальных наук –физика, математика, химия, гидравлика, так и прикладных наук –геология, геофизика, физика пласта, подземная гидрогазодинамика и др. и имеет ряд специфических особенностей. Основной из них является та, что на практике при разработке залежей углеводородов мы имеем ограниченный набор прямой (основанной на фундаментальных законах физики) информации. Это - давление, масса и температура как функция от координат и времени; физические и химические свойства углеводородов и пластовых флюидов как функция координат и времени (при условии отбора глубинных проб); некоторые физические и химические свойства коллекторов (при условии применения критериев подобия) как функция координат и времени. Вся остальная геолого-физическая (в т.ч. геофизическая) информация появляется как продукт той или иной гипотезы (модели), т.е. является эмпирической или гипотетической по своей сути. Большое количество уравнений (формализованных моделей процессов нефтегазодобычи) получены эмпирическим путем, т.е. в ограниченном интервале признаков. Распространение тех же зависимостей на другой интервал тех же признаков противоречит природе процессов. Следовательно, интепретация геолого-физической информации неразрывно связана с процессом моделирования (в том числе динамического). Более того, такие сложные системы как залежи углеводородов в принципе нельзя изучать на основе одной модели, например, гидродинамической. Из-за многообразия и динамичности пластовых условий необходимо разнообразие гибких методов и средств для достижения цели. Следовательно, геолого-физическая информация неразрывно связана с процессом динамического моделирования; качество интерпретации геолого-физической информации полностью зависит от выбранной геолого-физической модели объекта. Именно моделирование нередко упускается из виду при интерпретации понятия геолого-физической информации, в то время как создание информационных моделей является сущностным аспектом дефиниции информации как таковой. «Моделирование включает формирование и сопоставление информационных образов системы и среды, воспроизводимых с помощью маломощных, но динамичных видов активности. Такая структура системы позволяет ей при минимальной затрате своих ресурсов обгонять ход течения реальных процессов и строить образы возможного будущего, т. е. «опережающе отражать действительность» (П. К. Анохин). В результате у системы появляется способность упреждающе предпринимать наиболее эффективные управляющие действия… Развитие обобщенных представлений об И. имело мировоззренческие следствия. Картина Вселенной, основанная на физикалистском, масс-энергетическом видении мира, была дополнена третьим фундаментальным параметром —организованностью объектов. Детерминизм дополнился идеей информационного причинения, т. е. энергетически маломощного взаимодействия объектов, обеспечивающего обмен информацией»6.

Таким образом, при создании и развитии информационных технологий в нефтегазодобывающей отрасли обязательным условием следует принять интегративный подход в интерпретации семантической составляющей информации, учитывающий диалектическое единство и дифференциацию ее описательной  и моделирующей сущности.

Дополнительные термины:

Интегративный подход —подход, основанный на единстве разных методологических интерпретаций объекта исследования

Имманентность —внутренняя присущность какому либо предмету, явлению или процессу.

Омоним —тождество в одном слове или знаке различных смыслов

Семантика —раздел логики, изучающий прблемы смысла, значения и интерпретации знаков и знаковых выражений

Феноменология —раздел (направление) в философии, основанный на рефлексии (отражение и анализ познавательного акта)

Список использованной литературы

1.

Бердин Т.Г. Проблема адаптации параметров математических моделей по данным истории разработки. / Депонировано ООО «ИРЦ ГАЗПРОМ» 11.01.2000 № 1417-гз00.

2.

Гухман А.А. Распространение теории подобия на случай среды с переменными физическими свойствами. // Известия Казахского филиала АН СССР. Энергетика, №1 (25), 1946 г.

3.

Бердин Т.Г. Проектирование разработки нефтегазовых месторождений системами горизонтальных скважин. М.: Недра, 2001. 199 с.

4.

Сулейманов Р.С., Ланчаков Г.А., Бердин Т.Г. Проблемы создания информационной инфраструктуры нефтегазодобывающего предприятия. М.: ИРЦ Газпром, Обз. информ. Сер. Автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности, 2001.57с.

5.

Мирзаджанзаде А.Х., Шахвердиев А.Х. Динамические процессы в нефте-газодобыче: Системный анализ, диагноз, прогноз. —М.: Наука, 1997. 254 с.

6.

Никоненко И.С., Васильев Ю.Н. Газодобывающее предприятие как сложная система. М.: Недра, 1998. 343с.

7.

 Е.Моргунова, В.Погуляев, О.Рузакова. Финансовая информация как объект правовой охраны / Интеллектуальная собственность. Авторское право. №10.  2002 г. 

8.

Мартин Дж. Вычислительные сети и распределённая обработка данных. М.: Мир, 1986.307 с.

9.

Бауэр Ф., Гооз Г. Информатика. М.:Мир, 1976.207с.

10.

Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных сетях. М.: Мир,  1982. 283 с.

11.

Нельсон Х.Р. Управление базами данных геолого-физических данных // Нефть и газ за рубежом.1982.№7.С.31-34.

12.

Мирзаджанзаде А.М., Аметов И.М., Ентов В.М., Рыжик В.М. Подземная гидродинамика: задачи и возможности. // Н.Х. –.- №12.- С.30-35.

13.

Гухман А.А. Введение в теорию подобия. М.: Высшая школа, 1973. 296 с.

14.

Венников В.А. Теория подобия и моделирования. М.: Высшая школа. 1976. —  479 с.

2 Здесь и далее сылки приводятся по списку литературы в конце книги

3 Крушанов А.А. Информация / ФЭС. М: Республика, 2001. С.216.

4 Ильин В.В. Знание / ФЭС. М: Республика, 2001. С.192.

5 Крушанов А.А. Информация / ФЭС. М: Республика, 2001. С.217.

6 Крушанов А.А. Информация / ФЭС. М: Республика, 2001. С.216.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71928. Архитектура Древнего Египта 188.5 KB
  Каждая пирамида является частью архитектурного ансамбля включающего маленькие пирамидки цариц и заупокойный храм примыкавший к пирамиде с восточной стороны. Заупокойный храм соединялся крытым каменным проходом с нижним заупокойным храмом в долине строившимся там куда доходили воды нильских разливов.
71929. Николай I 148 KB
  В период царствования Николая I Россия участвовала в войнах: Кавказской войне 1817-1864 гг. Военизированная атмосфера Петербурга с ранних лет определила увлечение Николая военным делом особенно тем что касалось его внешней парадной стороны.
71931. Основные неисправности жестких дисков и способы их устранения 121.5 KB
  Жесткий диск (винчестер) относится к группе устройств, предназначенных для хранения данных. Эта группа достаточно многочисленна, однако жесткий диск по праву занимает в ней первое место по объему информации, которую он способен хранить, и по необходимости присутствия.
71932. Обычаи делового оборота и иные обычаи, их роль в регулировании предпринимательских отношений 36.5 KB
  Следует особо обратить внимание на то что ГК включил новое для кодексов понятие обычаи делового оборота. Несомненно что ниша в правовом регулировании оставленная для обычаев делового оборота является признанием роли децентрализованных мер правового регулирования рынка в целом...
71933. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ 314 KB
  К ним относятся: перечни защищаемых сведений составляющих государственную по тематике государственного заказа если он выполняется организацией и коммерческую тайну; требуемые уровни безопасности информации обеспечение которых не приведет к превышению ущерба...