Методы структурирования информации. Создание структурированной информации

Вопросы структурирования информации весьма востребованы в современном мире ввиду того, что пространство перенасыщено различной информацией. Именно поэтому возникает потребность в правильной интерпретации и структурировании большого количества данных. Без этого невозможно принимать важные управленческие и экономические решения, основываясь на каких-либо знаниях.

Общие сведения

Существует очень много методов структурирования информации. Это вызвано тем, что существует также огромное количество способов ее представления и организации. Об этом надо помнить, ведь информация бывает очень различной по свойствам. Большую роль при этом играет то, какие именно средства или каналы восприятия задействуются при вводе или выводе данных, какой уровень структурированности имеет информация изначально и относится ли она к числовому, графическому, текстовому или другому типу. Важнейшую роль играет окончательная цель, ради которой необходимо структурировать данные.

Цели

Анализ и структурирование информации всегда преследуют определенные цели, и на самом деле их довольно много. От правильной постановки цели во многом зависит конечный результат. Отметим главное классы целей:

• Получение новых знаний по определенному процессу.
• Проверка информации на неполноту или противоречивость.
• Необходимость систематизации и упорядочивания знаний.
• Акцентирование внимания на некоторых аспектах.
• Сокращение информации для избавления от перенасыщения.
• в более наглядном и понятном виде.
• Использование обобщений и абстракций при описании.

В зависимости от того, какие цели мы преследуем, применяются технологии и методы структурирования. Но как мы знаем, классификация - это не конечный фактор, который определяет метод упорядочивания. Именно поэтому важно определить вид информации и способы ее представления.

Классификация информации

Рассмотрим классификацию по сущности и содержанию знаний:

• О целях и ценностях для нужд планирования и прогнозирования.
• О функциональных особенностях.
• О структуре.
• О динамических изменениях.
• В целом о состоянии.
• О задачах.

Данная классификация представлена в порядке убывания актуальности. Так, наиболее важной является информация о целях, ведь именно исходя из нее определяются конечные потребности пользователя. Остальные же классы сравнительно независимы друг от друга, они лишь позволяют уточнять и дополнять уже имеющиеся данные для отражения их полноты. Такое размещение вполне обоснованно, потому что дает возможность решать быстро и эффективно прикладные задачи, но практически не применяется при решении сложных задач, требующих компьютерного анализа.

Основы классификации и структурирования информации базируются и на других признаках:

1. Информация, имеющая отношение к чему-либо

• К объекту.
• К нескольким объектам.
• К среде.

2. Привязка к временному аспекту

• Прошлое.
• Будущее.
• Настоящее.

3. Класс структурной организации

• Структурированный.
• Неструктурированный.
• Упорядоченный.
• Формализованный.

Несмотря на кажущуюся сложность всех классификаций, хочется сказать о том, что структуризация информации - это простой процесс, который мы воплощаем в жизнь каждый день. Проблема понимания этого вопроса заключается лишь в том, что мы не задумываемся о том, насколько это многогранный и обширный вопрос, делаем все автоматически. Если же погрузиться в исследование этой темы с профессиональной точки зрения, то окажется, что структуризация информации решает множество задач, помогая нам построить собственную систему знаний и использовать ее для дальнейшего развития или решения задач как на бытовом уровне, так и на профессиональном.

Что же такое классификация?

Сбор и структурирование информации невозможно без понятия классификации, которое мы частично рассмотрели в предыдущих абзацах. Но все же стоит подробнее разобраться с этим понятием. Классификация - это некая система информационных элементов, которая обозначает реальные объекты или процессы и упорядочивает их по определенным схожим или различным признакам. Чаще всего это процедура проводится для того, чтобы исследование было более удобным.

Существует два вида классификаций. Первая, искусственная, осуществляется по неким внешним чертам, которые не отражают настоящую сущность объекта, и позволяет упорядочить лишь поверхностные данные. Второй вид - это натуральная или естественная классификация, которая проводится по существенным признакам, которые характеризуют сущность объектов и процессов. Именно натуральная классификация - это научный инструмент, который используют для изучения закономерностей объектов и процессов. При этом нельзя сказать, что искусственная классификация абсолютно бесполезна. Она позволяет решать ряд прикладных задач, но сама по себе довольно ограничена.

От того, насколько качественно была выполнена процедура классификации, во многом зависит дальнейший исход исследования. Это вытекает из того, что разграничение по признакам проводится на ранних этапах, а если на них допустить ошибку, то дальнейшие исследования пойдут некорректным путем.

Важные принципы

Приемы структурирования информации требуют соблюдения определенных принципов, позволяющих быть уверенными в достоверности результатов:

• Необходимость каждую операцию разделить на классы и использовать только один основополагающий признак. Это позволяет отсеять лишнюю информацию и сосредоточиться на основных моментах.
• Полученные группы должны быть логически связанными и выстроенными в определенном порядке по признаку важности, времени, интенсивности и так далее.

Правило Миллера

Закономерность носит название 7 ±2. Ее открыл американский ученый и психолог Джордж Миллер после проведения большого количества экспериментов. Правило Миллера заключается в том, что кратковременная человеческая память способна в среднем запомнить 7 букв алфавита, 5 простых слов, 9 чисел, состоящих из 2 цифр, и 8 десятичных чисел. В среднем это представляет группу в количестве 7 ±2 элементов. Это правило применимо во многих областях, активно используется для тренировки человеческого внимания. Но его также применяют для структурирования информации, опираясь на то, сколько сможет осилить человеческий мозг.

Принцип края

Этот эффект основывается на том, что человеческий мозг лучше запоминает информацию в начале или в конце. Исследованием этого принципа занимался ученый из Германии в XIX веке. Именно он считается его открывателем. Интересно, что в нашей стране об этом принципе узнали после фильма про приключения Штирлица, в котором главный герой использовал его для переключения внимания своего противника.

Эффект Рестрофф

По-другому этот эффект называется эффектом изоляции, и заключается он в том, что когда объект выделяется из ряда похожих, то запоминается гораздо лучше других. Другими словами, можно сказать что сильнее всего мы запоминаем то, что более всего выделяется. Подсознательно этот эффект используют абсолютно все люди, которые хотят, чтобы их заметили. Каждый человек замечал, что это работает, когда, помимо его воли, внимание привлекала яркая одежда, выделяющаяся из толпы, причудливой архитектуры дом, выглядывающий из серой улицы, или красочная обложка из-под груды одинаковых.

В структурировании информации эффект Рестрофф используется для того, чтобы различные групп информации были не похожи друг на друга. Это обеспечивает их более быстрое легкое понимание. Таким образом, если каждый элемент будет неоднозначным и интересным, то мы запомним его гораздо быстрее.

Методы структурирования информации

Процесс изучения человеческого мозга не проходит зря. Ученые вывели несколько методик и способов структурирования информации, которые позволяют сделать запоминание намного более удобным. Мы поговорим об основных и самых популярных способах.

Метод римской комнаты, или цепочка Цицерона, - это очень простой, но эффективный метод для усвоения материала. Он заключается в том, что запоминаемые объекты необходимо мысленно расставить в вашей комнате или той, которую вы очень хорошо знаете. Главное условие в том, что все предметы должны быть расставлены в строгом порядке. После этого для того, чтобы вспомнить необходимую информацию достаточно вспомнить комнату. Именно так и делал Цицерон, когда готовился к выступлению. Он гулял по своему дому, мысленно расставляя акценты, чтобы суметь вернуться к важному моменту по ходу своего выступления. Не стоит ограничиваться комнатой, можно попробовать размещать желаемую информацию на знакомой улице, рабочем столе или другом объекте, который вам хорошо известен.

Метод ментальных карт, или метод Бьюзена, - это простой способ графического изображения информации при помощи схем. Часто этот метод называют майндмэппинг, из-за того что необходимо строить ассоциативные карты. Такой способ запоминания стал довольно популярным в последнее время. Подобные карты рекомендуют составлять психологи и различные тренеры для того, чтобы правильно ставить цели и понимать свои настоящие желания. Но первоначальная цель ментальных карт заключалась именно в том, чтобы быстрее запоминать и структурировать информацию. Для того чтобы составить натальную карту, вам понадобится:

• Материал, который вы захотите изучить.
• Большой лист бумаги.
• Цветные ручки и карандаши.

После этого нарисуйте в центре листа символ или рисунок, который ассоциируется с темой, которую вы хотите запомнить, или отображает ее суть. После этого по направлению к центру рисуйте различные цепочки связей, которые отражают ту или иную сторону изучаемого объекта. В результате для того, чтобы вспомнить нужную информацию, вам не придется просматривать списки или читать пол-учебника. Вы сможете сразу вспомнить главную идею, посмотрев на нее в центре листа, а потом, двигаясь по отходящим ветвям, вспомнить конкретно то, что вам нужно.

Методы поэтапной структуризации

Естественно, что структурирование цифровой информации представляет собой более сложный процесс. Особую сложность представляют задачи, которые характеризуются разным уровнем неопределенности. Для того чтобы решить их, следует прибегать к ряду методов, которые можно объединить в методы поэтапной структуризации и морфологические методы. Оба эти вида адаптированы для того, чтобы их можно было использовать в условиях высокой неопределенности.

Но существенным образом они отличаются в том, какой способ будет использоваться. Первая группа нацелена на то, чтобы постепенно снижать неопределенность задачи, в то время как вторая группа нацелена на решение посредством создания моделей за одну итерацию.

Стоит отметить, что при использовании морфологического метода неопределенность может совершенно не меняться, она просто будет перенесена на другой уровень описания. Оба метода начинаются с того, что исследуется уровень формализации. Но если для методов поэтапной структуризации уровень может быть любым, то для морфологических методов важна детальная декомпозиция и последующее генерирование матричных моделей. Другими словами, можно сказать, что морфологические методы чаще всего используются с мощной компьютерной техникой, потому что человеческий мозг не в состоянии обрабатывать такие массивы информации.

Методы поэтапной структуризации направлены на то, чтобы найти логические взаимосвязи, а морфологические методы не ставят перед собой задачу найти логический вывод, но они проводят тщательный комбинаторный анализ и сортируют информацию более тщательно и глубоко.

Однако эффективность работы заключается в том, чтобы использовать оба эти метода. Структурирование цифровой информации требует комплексного подхода. Именно по этой причине важно не только использовать самые доступные методы, но и прибегать к планированию, экспериментам и другим методам отраслевой специфики.

Технология структурирования информации во многом зависит от того, насколько детально должна быть проделана работа. Так, при структурировании в первую очередь учитывается специфика отрасли.

Анализ и структурирование информации очень выгодно рассматривать в разрезе семиотики. Это подход, который интерпретирует любое способы представления информации как одну из разновидностей текста. Использование знаковой системы позволяет максимально упростить и облегчить понимание информации. Так, при графическом представлении мы используем целый ряд методов, которые позволяют переходить от тональности к контрасту, от насыщенности к яркости и так далее. Все это позволяет упрощать распознавание данных и транслировать их для других знаковых систем. Но поскольку графические модели несколько ограничены, то извлечь из них информацию чаще всего проще с использованием модели интерпретации.

Структурирование информации в медиатеке ПК и серверов

Мы подробно рассмотрели вопросы структурирования, но не затронули вопрос в разрезе цифровой информации. В современном мире информационные компьютерные технологии внедряются во все сферы жизни. Поэтому игнорировать их просто невозможно. Последнее время большое развитие получили информационные медиатеки, которые используются в школах, высших учебных учреждениях, техникумах. Медиатеки ПК и серверов объединяют в себе методические учебные пособия, звукозаписи, фонды книг, видеофайлы, компьютерные презентации, а также техническое обеспечение, необходимое для выведения всей перечисленной информации. На сегодняшний день каждое образовательное учреждение создает свою медиатеку, регулярно пополняемую новой информацией, зафиксированной на различных носителях. Это позволяет развивать самостоятельную работу учащихся с телекоммуникациями и электронными каталогами. Функции, которые выполняет медиатека, следующие:

• Структурирование информации с использованием информационных моделей для хранения дипломных работ учащихся рефератов, презентаций и так далее.
• Полная автоматизация работы с библиотекой.
• Обновление и хранение учебных общеобразовательных материалов в электронной форме.
• Хранение справочно-информационных пособий.
• Неограниченный доступ к сетевым ресурсам и электронным библиотекам.
• Хранение и просмотр фото- и видеофайлов образовательного учреждения.
• Поиск необходимой информации по запросу.
• Оперативная работа с любыми источниками информации.

Важную роль играет структурирование хранения информации. Для этого учреждениям необходимо владеть мощными серверами, которые бы гарантировали невредимость и сохранность данных. Именно поэтому к вопросу необходимо подходить грамотно и профессионально, ведь в случае ошибки упущенные данные можно не вернуть.

Структурирование информации в медиатеке ПК требует наличия мощного компьютерного оборудования, включая мобильные устройства, ноутбуки, зарядные устройство и так далее. Только высококачественное оборудование позволит обеспечивать полноценную работу с материалами одновременно для всех пользователей. Также очень важно завести центральный сервер, на котором будут храниться данные. Чаще всего сервера устанавливаются в библиотеках. Установка беспроводной сети позволяет каждому преподавателю или учащемуся получать доступ ко всем материалам с ноутбука, не выходя из дома.

Структурирование информации в базах данных

База данных - это некая совокупность данных, которые совместно используются персоналом предприятия, региона, учащимися вуза и так далее. Задача баз данных состоит в том, чтобы можно было хранить большой объем информации и предоставлять их по первому запросу.

Правильно спроектированная база данных полностью исключает избыточность данных, благодаря чему риск хранения противоречивой информации сводится к минимуму. Исходя из этого, можно сказать, что создание баз данных в современном мире преследует две основные цели - это повышение надежности данных и понижении их избыточности.

Жизненный цикл программного продукта состоит из стадий проектирования, реализации и эксплуатации, но основной и ключевой является стадия проектирования. От того, насколько грамотно она продумана, насколько четко определены связи между всеми элементами, зависит информационная насыщенность и общая производительность.

Правильно спроектированная база данных должна:

• Гарантировать целостность данных.
• Исследовать, находить и удалять противоречивости.
• Обеспечивать легкое восприятие.
• Позволять пользователю структурировать информацию и вносить новые данные.
• Удовлетворять требования производительности.

Перед проектированием базы данных проводят тщательный анализ требований пользователей к будущему программному продукту. При этом от программиста требуется знание основных правил и ограничивающих факторов для того, чтобы грамотно выстроить логические взаимосвязи между запросами. Очень важно правильно проработать поисковой атрибут для того, чтобы пользователи могли по несортированным ключевым словам находить желаемую информацию. Также надо помнить, что чем больший объем информации хранит в себе база данных, тем важнее для нее вопрос производительности, ведь именно при максимальных нагрузках становятся видны все недочеты.

Роль информации в современном мире

Способы структурирования информации, которые мы рассмотрели, направлены на то, чтобы максимально облегчить доступ к данным, хранение их в цифровом или материальном виде. Все они в своей сущности довольно простые, но для их понимания необходимо осознание того, что информация - это лишь абстрактное понятие.

Ее сложно измерить, потрогать или увидеть в той или иной конкретной форме. С точки зрения структурирования информации любой объект представляет собой лишь набор определенных данных и характеристик, которые мы можем представить и разбить на какие-то составные части.

При этом понимание ключевых отличий объектов базируется на том, что мы сравниваем его значения с нормой или с тем объектом, который мы используем для сравнения. Для того чтобы научиться быстро и эффективно структурировать информацию, важно понимать, что она представляет собой всего лишь набор определенных характеристик, свойств и параметров. Научившись правильно с ними обращаться и классифицировать, можно решить множество бытовых и профессиональных задач.

Также важно помнить, что информация всегда может быть записана, изображена или представлена другим способом. Говоря иными словами, если вы чего-то не понимаете, необходимо настолько разбить эту тему на подробные элементы и вникнуть в их суть, чтобы не осталось ничего, чего нельзя было бы объяснить простым языком.

В бытовом плане большинство довольно легко решает такие задачи, изобретая интеллектуальные карты и используя особенности своего мозга, открытые учеными. Но в профессиональном плане структурирование информации до сих пор остается довольно сложной задачей, поскольку ее количество ежедневно и ежеминутно растет.

По сути, вся эволюция человека - это процесс накопления знаний. Но при этом, чтобы эффективно работать, необходимо понять основные принципы структурирования информации, о которых мы тоже говорили ранее. Их не так много. Однако понимание — это ключ к обработке огромных массивов информации и их запоминанию.

Информация подается нам в определенном виде. Для качественного запоминания нам нужно ее сгруппировать по определенному признаку. Например, если нам дан ряд чисел, то нужно решить, как его лучше запомнить. Ведь числа можно запоминать однозначные, двузначные и трехзначные. Все зависит от того, как мы их сгруппируем, и каким приемом мнемотехники владеем для перевода их в образы.

Допустим, нам нужно запомнить список неправильных глаголов английского языка. С чего вы начнете? Если вы начнете их запоминать по порядку, то очень скоро у вас «разболится» голова, слова плохо запомнятся, и потом наступит и отвращение ко всему английскому языку. С чем же это связано? Дело в том, что соседние слова списка мало, чем отличаются друг от друга, ведь они начинаются с одной буквы. Это так называемая гомогенная (однородная) интерферирующая деятельность. А для лучшего запоминания информации лучше ее сгруппировать так, чтобы соседние слова начинались на разные буквы (гетерогенная интерферирующая деятельность). Подробнее об этом мы поговорим ниже. Другой причиной, вызывающей “неприятности” является то, что отсутствует принцип группирования по определенным закономерностям. Например, можно заметить, что в одном случае во 2-х и в 3-х формах неправильных глаголов изменяется гласная внутри слова, в другом случае все три формы совпадают и т.д. Сгруппировав неправильные глаголы по этим закономерностям можно легко и быстро запомнить весь список с помощью мнемотехники.(Подробнее с техникой запоминания неправильных глаголов английского языка вы можете познакомиться в книге «Секреты запоминания неправильных глаголов»).

Если же нам нужно запомнить таблицу Менделеева, энциклопедические сведения или статьи закона, т.е. более сложный материал, где принцип группирования не применяют вообще (за редким исключением), то нужно использовать структурирование. Под структурированием информации мы понимаем выделение вертикальных и горизонтальных последовательностей. Например, чтобы быстро и качественно запомнить таблицу Менделеева, ее нужно представить в виде структуры, содержащей вертикальную последовательность – первый столбец и горизонтальные последовательности, – отдельные строчки. Хотим заметить, что вертикальная последовательность участвует в формировании “ключа” к информации.

Подводя итог всему сказанному выше, можно заключить, что для быстрого и качественного запоминания точной информации нужно ее сначала проанализировать, выявить закономерности и по ним сгруппировать, или структурировать в виде вертикальной и горизонтальных последовательностей.

Как известно, структура должна быть во всём. Особенно это касается информации – такого ёмкого, глобального понятия, которое просто необходимо упорядочивать. О том, как это делать правильно, расскажем в этой статье.

Структурирование информации – разбираемся в термине

О том, что такое структурирование, знают многие. «Разложить по полочкам» – значит «структурировать». Структурирование информации – это разделение её по отдельным, схожим критериям на группы, а также выстраивание связей логических цепочек между полученными группами. Иными словами, структурировать информацию означает создать некий визуальный скелет, с помощью которого будет легко запомнить ту или иную информацию. Как нетрудно догадаться, нужно оно для того, чтобы проще, легче было её запомнить. Причём информация может являться абсолютно любого типа: текст, числа, учебный материал, развлекательный.

Любая информация нуждается в структурировании, если вы хотите быстро для себя её зафиксировать. Как это делать, читаем далее.

Принципы структурирования информации

В основе данного понятия – её упрощение. Иными словами, нам нужно данный сложный массив логических связей, цепочек разобрать на простые элементы. Важно знать два принципа – на них строится всё упрощение информации:

1. Принцип первый: всю имеющуюся информацию необходимо разделить на группы, подгруппы в соответствии с отдельно взятыми критериями. Здесь всё просто: берём какой-либо критерий, признак, на котором построена информация – например, раздел «Числительные» в иностранных языках, после чего подгоняем всю имеющуюся информацию под написанный критерий – запоминаем только иностранные числительные.
2. Принцип второй: группы и подгруппы должны быть тесно связаны логическими цепочками, ассоциативными рядами или же выстроены в соответствии с определёнными правилами: по степени важности, по времени, форме. Те же иностранные числительные можно «связать» похожим звучанием, правилами построения их форм.

Методы и виды структурирования информации

Отталкиваясь от указанных принципов, приведём самые популярные и зарекомендовавшие себя методы получения структурированной информации.

«Карта памяти» – метод Бьюзена

Метод довольно прост. Он заключается в построении блок-схемы – в ней будет наглядно изображена вся информация. В основе этого алгоритма лежит автоматизация сборки.

Чтобы изобразить блок-схему, необходимо взять лист бумаги (ватман), ручку. При желании – для большей наглядности – стоит взять ещё цветные карандаши, фломастеры. В центре листа обозначьте название материала, который необходимо запомнить. Если это учебник «История Древнего Египта», так и пишите. «Принцип работы вариаторной коробки в автомобиле» или «Как работает программа 1С» – пишите. Советуется слова заменить символами или картинками, которые точно будут передавать суть темы. Ту же вариаторную коробку наглядно изобразите на бумаге, а 1С – просто обозначить символом программы. При желании можно вырезать, наклеить картинки – как угодно. Лишь бы вам было проще запомнить. Далее, нужно для выбранной темы построить ряд ассоциативных рядов. История Древнего мира – это цепочки «Периоды», «Народы», «Войны». В каждом блоке перечисляем ключевые моменты. И так далее по такому принципу. За счёт наглядности, разбивания материала на блоки запоминание информации произойдёт довольно быстро.

«Римская комната» метод Цицерона

Данный метод существует ещё со времён римского философа Цицерона, поэтому в его эффективности сомневаться не стоит. Суть метода в том, что материал разбивается на отдельные блоки, а затем мысленно расставляется в знакомой вам комнате – скажем, в вашей кухне.

Важно! Все блоки надо расставляться в строго определённом порядке.

Как только вы «расставите» блоки по комнате, в вашей памяти зафиксируется простая цепочка информации, которую вы легко запомните. И теперь, чтобы обратиться к информации, вам достаточно будет вспомнить вашу кухню. Кстати, под кухней необязательно выбирать комнату: используйте улицу, парк, даже шкаф. Главное, чтобы вы чётко понимали, помнили структуру помещения, объекта.

«7плюс/минус2»: метод Миллера

Этот интересный метод основан на способности человека запоминать 9 двоичных чисел, 8 – десятичных, 7 букв, 5 слов, причём это кратковременная память. Таким образом, данными способом получается группу из семи плюс/минус два элементов – её мы можем использовать для создания групп и подгрупп. Однако данный метод чаще применяется для тренировки памяти, но в структурировании информации его тоже частенько используют.

Отдельно стоит поговорить про эффекты запоминания информации, поскольку они тоже помогают её структурировать.

Эффект Ресторффа – эффект изоляции. В нашей памяти произвольно выделяется объект, отличающийся от остальных какими-то выдающимися признаками. Среди флагов всех стран самый запоминающийся – флаг Канады, потому что ни на одном флаге больше нет кленового листа. Флаг Японии – тот же принцип: алый круг посередине. Можно также выделить какой-либо отдельный признак – так запомнить объект намного легче.

Эффект края основан на автоматизированной сборке и на том, что мы привыкли запоминать ту информацию, которая находится в начале, а также в конце структурного ряда. Мы подсознательно лучше запоминаем то, что у нас было впервые: первая любовь, первая учительница, даже зарплата. То же самое касается того, что случилось в последний раз. Эффект края может использоваться в структурировании информации, если на первое, последнее место выносить наиболее яркие, значимые моменты – на них будет строиться каркас мысленных связей.

Все приведённые методы, эффекты структурирования информации должны создаваться таким образом, чтобы вам, и только вам было удобнее запоминать информацию. Сочетать все перечисленные методы – вполне возможно.

В заключение отметим, что структурирование информации – вещь полезная, нужная, особенно если требуется запоминать большие объёмы информации. В этой статье мы постарались максимально подробно рассказать об этом понятии, надеемся, полученные знания пойдут вам на пользу.

Аннотация: В этой лекции мы рассмотрим такие вопросы: ассоциации как основа работы человеческого мозга, понятие о теориях обработки, систематизации и визуализации информации, Mind mapping и визуальное мышление.

Как уже говорилось выше, предметом этого курса является mind mapping – эффективная техника повышения персональной продуктивности. Но прежде чем обсуждать области применимости mind map "ов, правила их построения и типичные ошибки их использования, более того, прежде чем пытаться объяснить, что такое mind mapping вообще, нужно поговорить о визуальном (или радиантном) мышлении, воплощением и результатом которого являются mind map "ы.

Ассоциации как основа работы человеческого мозга

Вы когда-нибудь задумывались о том, на каких принципах основана работа тех сверхмощных компьютеров, которые каждый из нас носит внутри своего черепа? Готов держать пари – первая мысль, пришедшая в голову большинству читателей, была о микропроцессорах, лежащих в основе наших ноутбуков и рабочих станций. Однако смутные подозрения о несопоставимости "весовых категорий" кремниевого микрочипа и головного мозга все же не дают нам с уверенностью рассуждать о том, как все просто – двоичная арифметика, "есть импульс – нет импульса" и все такое. Да, как модель работы мозга двоичная машина вполне приемлема, но очень уж грубая это модель (мы же помним, что любая модель отражает только одно, наиболее важное в данном контексте свойство объекта, правда?). Как-то слишком примитивно получается – свести наше мышление к нулям и единичкам. А как же тогда объяснить тот каскад мелких воспоминаний – ощущений, цветов, запахов, идей, проносящихся перед нашим мысленным взором, когда мы о чем-то думаем? Многие из этих образов для большинства посторонних людей никак не связаны с предметом наших размышлений и значат что-то конкретное только для них, поскольку связаны с какими-то личными воспоминаниями и переживаниями. Позвольте себе подумать о чем-то и не придерживайтесь какого-то определенного направления мысли – вы будете удивлены тем, как быстро и далеко вы уйдете от первоначальной темы размышлений: сменяющиеся образы, связанные, как звенья одной цепи, вытаскивая друг друга из закромов памяти, быстро уведут вас от объекта, о котором вы подумали. Конечно, можно попытаться объяснить подобное поведение нашего мозга тем, что он просто отрабатывает гениально сложную разветвленную программу обработки информации с учетом данных, уже хранящихся в памяти, но все далеко не так просто.

Любая информация , поступающая в наш мозг (неважно, что это – прикосновение, вкус, запах, цвет, звук), вытаскивает за собой на свет Божий массу мелких воспоминаний, мыслей и ощущений, подобно тому, как от упавшего в пруд камня расходятся по поверхности воды концентрические круги. А каждое из этих воспоминаний тянет за собой массу других, которые, в свою очередь , вызывают к жизни все новые и новые образы, мысли или идеи. Да, я понимаю, что уже немного утомил читателя своими пространными рассуждениями. А суть их состояла в том, что единички и нолики, возможно хороши для того, чтобы объяснить, как работает наш мозг на "физическом уровне", но если речь идет о принципах его работы , то следует говорить не о битах, а об ассоциациях как минимальных единицах обработки информации человеческим мозгом . Помните понятие лексемы как минимальной единицы языка, имеющей самостоятельный смысл? Так вот, в том языке, на котором "говорит" наш мозг, такими лексемами являются ассоциации. Что же такое ассоциация ?

Ассоциация :

• в физиологии – образование временной связи между индифферентными раздражителями в результате их многократного сочетания по времени;
• в психологии – закономерная связь между отдельными событиями, фактами, предметами или явлениями, отраженными в сознании и закрепленными в памяти.

При наличии ассоциативной связи между психическими явлениями A и B возникновение в сознании человека явления A закономерным образом влечет появление в сознании явления B.

Итак, каждая ассоциация связана с огромным числом новых ассоциаций, которые, в свою очередь , связаны с новыми и новыми понятиями. Таким образом, мышление можно представить в виде сложного ассоциативного алгоритма, своего рода слалома по ветвям дерева ассоциаций, расходящимся от ствола – основной мысли. В свое время профессор Анохин (http://ru.wikipedia.org/wiki/Анохин,_Пётр_Кузьмич) говорил, что возможности мозга по формированию ассоциативных связей намного превосходят его возможности по хранению информации. Что же касается информационной емкости мозга, то она тоже весьма впечатляет – доктор Марк Розенцвейг (http://en.wikipedia.org/wiki/Mark_Rosenzweig) писал, что даже в том случае, если бы человек запоминал 10 единиц информации ( слово , изображение или другое элементарное впечатление) каждую секунду в течение 100 лет, заполнить удалось бы менее одной десятой суммарного объема человеческой памяти. И сколько бы таких единиц информации ни хранилось у нас в голове, количество ассоциаций, связанных с ними, еще на несколько порядков выше! Потенциал человеческого мозга, связанный с созданием ассоциаций, поистине безграничен: все наши идеи, воспоминания и ощущения хранятся у нас в голове в виде своеобразных "треков" – извилистых ветвящихся дорожек, связывающих их с другими нашими мыслями.

Вот пример того, что обычно творится у нас в голове:

Не правда ли, весьма знакомая картина?

Таким образом, в основе работы нашего мозга лежат два важнейших принципа.

• Ассоциативное мышление – связь каждого воспоминания с массой других образов, и именно об этом принципе мы с вами говорили последние десять минут.
• Иерархия понятий – в каждом таком ассоциативном "треке" один из образов является главным (корневым), от которого расходятся ветви-дорожки к другим понятиям, идеям, воспоминаниям. В результате мы получаем некое дерево (или граф) образов, связанных с исходным понятием.

Если же постараться объединить эти два принципа (которые работают в комплексе, дополняя друг друга), то следует сказать о так называемом радиантном , или визуальном , мышлении . О нем мы поговорим в этой же лекции, но чуть позже. А пока постараемся разобраться в том, какие же теории обработки, систематизации и визуализации информации существуют в данный момент, и не имеют ли они каких-то общих черт с описанными нами выше принципами работы человеческого мозга.

Понятие о теориях обработки, систематизации и визуализации информации

Cуществующие теории обработки информации

Начнем с определений.

Обработка информации – любое преобразование информации из одного вида в другой, производимое по строгим формальным правилам.

Теория обработки информации (information-processing theory) – направление научного знания, изучающее то, как люди обращаются с информацией, отбирают и усваивают ее, а затем используют в процессе принятия решений и управления своим поведением.

Теории обработки информации применяются при изучении восприятия, памяти, внимания, речи, мышления и решения задач экспериментальной психологии. В свою очередь, большой вклад в развитие упомянутых теорий внесли математическая логика, техника связи, теория информации и теория вычислительных систем. Почему же мы говорим "теории" – во множественном числе? Дело в том, что на самом деле следует говорить о целом семействе абсолютно разрозненных теоретических и исследовательских программ. Естественно, как и в любом научном сообществе, согласия между исследователями нет и в помине – мнения ученых сходятся лишь в некоторых исходных посылках, теории и методологии исследований. В рамках упомянутого семейства можно выделить такие широко известные в узких кругах подходы, как трансформационная лингвистика (http://ru.wikipedia.org/wiki/Генеративная_лингвистика), психология Пиаже (http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Psihol/Jaroschev/11.php) и радикальный бихевиоризм. Бихевиоризм, в частности, занимался изучением поведения животных и активно распространял свои принципы на все области психологии. Однако возникли некоторые трудности при попытке распространить теорию и методы бихевиоризма на символические процессы человека, в частности, на языковые способности. Когда разочарование ученых в привычных методах стало всеобщим, исследователи-психологи обратились к другим теориям, в результате чего о бихевиоризме почти забыли. Тем не менее, ученые, развивающие теории обработки информации, разделяют со своими предшественниками-бихевиористами веру в эмпиризм, операционализм и т.п. Да, психологи отказались от распространения на людей выводов, полученных вследствие экспериментов с животными, и от объяснения видимого поведения индивидов внешними причинами, в частности, влияниями окружающей среды. В то же время общая методология и статистические методы обработки результатов экспериментов остались прежними – просто животных в качестве испытуемых сменили люди. Ученая братия вновь признала существование врожденных способностей и начала активно обсуждать такие внутренние процессы, как планы, стратегии, образы, решения и ассоциации .

ХХ век ознаменовался бурным развитием технологий связи – телефонии, радио и телевидения. Очень показательной была продемонстрированная психологами аналогия между обработкой информации человеческим мозгом и работой описанного в теории связи информационного канала. Большую роль в создании математической теории информации и переносе понятий теории связи на работу человеческого мозга сыграли исследования Клода Шеннона (знакомое имя, не правда ли?). Созданная им теория описывает передачу сообщений любой природы от любого источника любому получателю, в том числе и передачу сигналов внутри человеческого мозга.

Но вспомним еще об одном непонятном названии, упомянутом нами в начале этого раздела, – трансформационной лингвистике. В свое время Ноам Хомский (http://ru.wikipedia.org/wiki/Хомский,_Ноам) утверждал, что человеческий язык невозможно научно объяснить с позиций бихевиоризма. Он настаивал на том, что этот подход абсолютно неправильно представляет природу языка, игнорируя его структуру, правила и грамматику. Взамен этого он говорил о "правилах в голове" человека, позволяющих преобразовать (трансформировать) передаваемую информацию – разбить ее на смысловые единицы (слова) и связать эти единицы между собой. Отойдя от бихевиоризма, новая парадигма обработки информации в поисках идей все больше склонялась к лингвистике. Вот и современные исследователи стремятся обнаружить психологические процессы или умственные операции, которые лежат в основе языковой активности. Активно изучаются такие виды когнитивной активности, как восприятие, память, мышление и понимание. И понятие ассоциации опять не осталось в стороне.

Что же касается теории вычислительных систем, то за этим названием также скрывается целый выводок абсолютно разношерстных дисциплин. Сюда входят теория алгоритмов, численные методы, теория конечных автоматов, языки программирования, теория искусственного интеллекта и многое другое… И это не единственная черта, которая роднит теорию вычислительных систем с психологией обработки информации, – оба направления выросли из математической логики, оба занимались изучением природы разумного поведения, а появление вычислительных машин и развитие принципов, на которых они строились, привело к возникновению еще одной аналогии человеческих психических и интеллектуальных способностей. Машинные модели помогли в изучении мышления и в особенности – процесса решения задач. Отталкиваясь от этой аналогии, психологи пытаются объяснить, каким образом мозг получает информацию, перекодирует и сохраняет ее в памяти, каким образом он затем использует ее для принятия решений и управления поведением. Конечно, полного соответствия между работой мозга и компьютера нет и быть не может, но все же ученым удалось создать стройную концепцию, способную объяснить, каким образом интеллектуальная система – будь это человек или некое устройство – создает новые знания. Догадайтесь, какое понятие играет тут важнейшую роль? Да, конечно, вы правы – это понятие ассоциации !

Систематизация и структурирование информации

Итак, с обработкой информации мы разобрались, перейдем теперь к систематизации. Конечно, мы не забываем о том, что систематизация информации – это составная часть алгоритма обработки информации, некий его этап, но все равно, об этом этапе нужно сказать отдельно. Как всегда, сначала обратимся к определению:

Систематизировать – распределить элементы информации по признакам родства, сходства, т. е. классифицировать и типизировать их.

Мозг человека (в контексте процессов восприятия, запоминания, преобразования информации и т.п.) работает именно с систематизированной информацией. Например, процесс запоминания проходит намного эффективнее, если человеку удается рационально структурировать получаемую информацию, разложить по полочкам, как говорят в народе. В коммуникативных процессах (помните, мы говорили о языке и лингвистике?) систематизированное представление передаваемой информации также играет важную роль. Систематизация и структурирование информации – важнейшие психологические механизмы, благодаря которым человеческий мозг может эффективно обрабатывать большие потоки информации.

Стремление к целостному охвату объекта изучения, к систематизации знаний свойственно любому процессу познания. Многие исследователи отмечали, что процесс работы мозга над проблемой идет от осознания свойств, характеристик и функций объекта изучения к поиску недостающих структурных элементов, связей и отношений между ними. А если овладеть системным подходом и развить свое умение систематизировать и структурировать информацию, можно помочь мозгу работать эффективнее в процессе учебы и при решении профессиональных задач.

Структуры данных бывают разные – линейные (список), табличные, иерархические (дерево). Деревья (графы) понятий, построенные на основе ассоциативных связей, – наиболее естественный для нашего мозга способ представления (структурирования) данных (хотя, строго говоря, не следует путать ассоциативные и классификационные отношения). Вспомним о визуальном мышлении? Кстати, раз уж мы заговорили о деревьях, то нам пора плавно перейти к рассмотрению вопроса о визуализации информации. Но прежде отметим, что существует целое направление научного знания, изучающее методы и приемы структурирования информации, которое называется информационной архитектурой . Классики говорят, что

информационная архитектура – как наука занимается принципами систематизации информации и навигации по ней с целью помочь людям более успешно находить и обрабатывать нужные им данные.

Первое, что приходит нам в голову при слове "визуализация", – это графики и диаграммы (вот она, сила ассоциаций!). С другой стороны, визуализировать таким образом можно только числовые данные, никому еще не удавалось построить график на основе связного текста. Для текста мы можем построить план, выделить основные мысли (тезисы) – сделать краткий конспект. О недостатках и вреде конспектирования мы поговорим чуть позже, а сейчас скажем о том, что если объединить план и краткий конспект – "развесить" тезисы по ветвям дерева, структура которого соответствует структуре (плану) текста, – то мы получим отличную структурную схему текста, которая запомнится намного лучше, чем любой конспект. В этом случае ветви будут играть роль тех "треков" – дорожек, связывающих понятия и тезисы, о которых мы говорили ранее.

Помните, как мы строили UML-диаграммы на основе описания проектируемой программной системы, полученного от ее будущих пользователей? Полученные картинки воспринимались и клиентами, и разработчиками намного проще и быстрее, чем текстовое описание. Точно так же можно "изобразить" абсолютно любой текст, не только техническое задание на разработку системы. Подход, описанный нами выше, позволяет визуально представить абсолютно любой текст – будь это сказка, техническое задание, лекция, фантастический роман или результаты совещания – в виде удобного и простого для восприятия дерева. Строить его можно как угодно – лишь бы получилась наглядная и понятная схема, которую хорошо бы еще проиллюстрировать подходящими по смыслу рисунками.

Такие схемы удобно применять и в общении при обсуждении каких-либо вопросов и проблем. Как показывает практика, отсутствие четких стандартов нотации не создает абсолютно никаких коммуникативных сложностей для участников обсуждений. Наоборот, использование невербальных форм представления информации позволяет концентрировать внимание именно на ключевых точках проблемы. Таким образом, визуализация является одним из наиболее перспективных направлений повышения эффективности анализа, представления, восприятия и понимания информации.

Ух, наконец-то мы покончили с нудным описанием научных теорий, методов и приемов, применяющихся для обработки, систематизации и визуализации информации! Предыдущая часть главы сильно утомила и автора, и читателей, и тем не менее, она была необходима: в результате мы увидели, что особенности работы нашего мозга уже активно применяются учеными в самых разных областях науки, многие вещи, которые кажутся нам привычными, – персональные компьютеры, пользовательские интерфейсы, базы знаний и т.д. – изначально строились с учетом ассоциативного характера человеческого мышления и его склонности к иерархическому представлению и визуализации информации. Но вершиной и естественным графическим выражением мыслительных процессов человека является mind mapping, к обсуждению которого мы наконец-то переходим. А заодно попытаемся расширить наше понимание принципов визуального мышления.