ВОПРОС № 1: Подходы к измерению количества информации. Мера Шеннона.

ОТВЕТ:
Мера информации по Шеннону
В середине XX века (1948 г.) американский инженер-связист Клод Шеннон предложил ввести меру количества информации с помощью статистической формулы энтропии.
Заметим, что понятие "информация" обычно трактуется как "сведения", а передача информации осуществляется с помощью связи. Связь между количеством информации и энтропией послужила ключом к решению ряда научных проблем.

Например: При бросании монеты выпадает орел или решка, это определенная информация о результатах бросания. При бросании кости получаем информацию о выпадении определенного количества очков (например, трех). В каком случае мы получаем больше информации?

Вероятность W выпадения герба равна 1/2, вероятность выпадения трех очков - W=1/6. Реализация менее вероятного события дает больше информации: чем больше неопределенность до получения сообщения о событии (бросание монеты, кости), тем большее количество информации поступает при получении сообщения. Информация I связана с числом равновероятных возможностей P - для монеты P=2, для кости P=6.
При бросании двух костей получаем вдвое больше информации, чем при бросании одной кости: информация независимых сообщений аддитивна, а числа равновероятных возможностей перемножаются. Значит, если имеются два набора равновероятных событий P1 и P2 , то полное число событий
P=P1*P2, (1)
а количество информации I складывается, т. е.

I(P)=I(P1*P2)=I(P1)+ I(P2). (2)

Известно, что правилам (1) и (2) подчиняются логарифмические функции, т. е. зависимость количества информации I от числа равновероятных событий должна иметь вид

I=A*log(P)

где постоянная А и основание логарифма могут быть выбраны по соглашению. В теории информации условились полагать А=1, а основание логарифма двум, т. е.

I=log2(P). (3)

При бросании монеты получается информация (Р=2), которую примем за единицу информации I=1:
log2(2)=1 бит
Бит - двоичная единица информации (binary digits), она оперирует двумя возможностями: да или нет, числа в двоичной системе записываются последовательностью нулей и единиц.
В общем виде формула (3) принимает вид:
. (4)

Величина (4) названа Шенноном информационной энтропией.
Такой подход к количественному выражению информации далеко не универсален, т. к. принятые единицы не учитывают таких важных свойств информации, как ее ценность и смысл.
Абстрагирование от конкретных свойств информации (смысл, ценность ее) о реальных объектах, как в дальнейшем выяснилось, позволило выявить общие закономерности информации.
Предложенные Шенноном для измерения количества информации единицы (биты) пригодны для оценки любых сообщений (рождение сына, результаты спортивного матча и т. д.). В дальнейшем делались попытки найти такие меры количества информации, которые учитывали бы ее ценность и смысл. Однако тут же терялась универсальность: для разных процессов различны критерии ценности и смысла. Кроме того, определения смысла и ценности информации субъективны, а предложенная Шенноном мера информации объективна.
Например, запах несет огромное количество информации для животного, но неуловим для человека. Ухо человека не воспринимает ультразвуковые сигналы, но они несут много сведений для дельфина и т. д. Поэтому предложенная Шенноном мера информации пригодна для исследования всех видов информационных процессов, независимо от "вкусов" потребителя информации.
ВОПРОС № 2: Правовые аспекты информатики.
ОТВЕТ:
На этом шаге мы рассмотрим правовые аспекты информатики.
Деятельность программистов и других специалистов, работающих в сфере информатики, все чаще выступает в качестве объекта правового регулирования. Некоторые действия при этом могут быть квалифицированы как правонарушения (преступления).
Правовое сознание в целом, а в области информатики особенно, в нашем обществе находится на низком уровне. Все ли знают ответы на следующие вопросы:
• можно ли не копируя купленную программу предоставить возможность пользоваться ею другому лицу;
• кому принадлежит авторское право на программу, созданную студентом в ходе выполнения дипломной работы;
• можно ли скопировать купленную программу для себя самого, чтобы иметь резервную копию;
• можно ли декомпилировать программу, чтобы разобраться в ее деталях или исправить ошибки;
• в чем состоит разница между авторским и имущественным правом.
Есть, конечно, такие вопросы, ответы на которые очевидны: нельзя создавать вирусы, нельзя хулиганить в сетях, нельзя в некоммерческих телеконференциях запускать коммерческую информацию, нельзя вскрывать и искажать защищенную информацию в чужих базах данных и т.д., т.е. совершать поступки, которые могут быть объектом уголовного преследования. Но на многие вопросы ответы отнюдь не очевидны, а иногда казуистически запутаны, причем не только в нашей стране. Остановимся на правовом регулировании в области информатики в России более подробно.
Авторское право распространяется на любые программы для ЭВМ и базы данных (как выпущенные, так и не выпущенные в свет), представленные в объективной форме, независимо от их материального носителя, назначения и достоинства. Авторское право распространяется на программы для ЭВМ и базы данных, являющиеся результатом творческой деятельности автора. Творческий характер деятельности автора предполагается до тех пор, пока не доказано обратное.
Предоставляемая настоящим Законом правовая охрана распространяется на все виды программ для ЭВМ (в том числе на операционные системы и программные комплексы), которые могут быть выражены на любом языке и в любой форме, и на базы данных, представляющие собой результат творческого труда по подбору и организации данных. Предоставляемая правовая охрана не распространяется на идеи и принципы, лежащие в основе программы для ЭВМ и базы данных или какого-либо их элемента, в том числе идеи и принципы организации интерфейса и алгоритма, а также языки программирования.
Авторское право на программы для ЭВМ и базы данных возникает в силу их создания. Для признания и осуществления авторского права на программы для ЭВМ и базы данных не требуется опубликования, регистрации или соблюдения иных формальностей. Авторское право на базу данных признается при условии соблюдения авторского права на каждое из произведений, включенных в базу данных.
Автором программы для ЭВМ и базы данных признается физическое лицо, в результате творческой деятельности которого они созданы.
Если программа для ЭВМ и база данных созданы совместной творческой деятельностью двух и более физических лиц, то, независимо от того, состоит ли программа для ЭВМ или база данных из частей, каждая из которых имеет самостоятельное значение, или является неделимой, каждое из этих лиц признается автором такой программы для ЭВМ и базы данных.
Автору программы для ЭВМ или базы данных или иному правообладателю принадлежит исключительное право осуществлять и (или) разрешать осуществление следующих действий:
выпуск в свет программы для ЭВМ и базы данных;
воспроизведение программы для ЭВМ и базы данных (полное или частичное) в любой форме, любыми способами;
распространение программы для ЭВМ и баз данных;
модификацию программы для ЭВМ и базы данных, в том числе перевод программы для ЭВМ и базы данных с одного языка на другой;
иное использование программы для ЭВМ и базы данных.
Однако, имущественные права на программы для ЭВМ и базы данных, созданные в порядке выполнения служебных обязанностей или по заданию работодателя, принадлежат работодателю, если в договоре между ним и автором не предусмотрено иное. Таким образом, имущественное право на программу, созданную в ходе дипломного проектирования, принадлежит не автору, а вузу - по крайней мере, пока между ними не будет заключено специальное соглашение.
Имущественные права на программу для ЭВМ и базу данных могут быть переданы полностью или частично другим физическим или юридическим лицам по договору. Договор заключается в письменной форме и должен устанавливать следующие существенные условия: объем и способы использования программы для ЭВМ или базы данных, порядок выплаты и размер вознаграждения, срок действия договора.
Лицо, правомерно владеющее экземпляром программы для ЭВМ или базы данных, вправе без получения дополнительного разрешения правообладателя осуществлять любые действия, связанные с функционированием программы для ЭВМ или базы данных в соответствии с их назначением, в том числе запись и хранение в памяти ЭВМ, а также исправление явных ошибок. Запись и хранение в памяти ЭВМ допускаются в отношении одной ЭВМ или одного пользователя в сети, если иное не предусмотрено договором с правообладателем. Также допускается без согласия правообладателя и без выплаты ему дополнительного вознаграждения осуществлять следующие действия:
адаптацию программы для ЭВМ или базы данных;
изготавливать или поручать изготовление копии программы для ЭВМ или базы данных при условии, что эта копия предназначена только для архивных целей и при необходимости (в случае, когда оригинал программы для ЭВМ или базы данных утерян, уничтожен или стал непригодным для использования) для замены правомерно приобретенного экземпляра.
Лицо, правомерно владеющее экземпляром программы для ЭВМ, вправе без согласия правообладателя и без выплаты дополнительного вознаграждения выполнять декомпилирование программы для ЭВМ с тем, чтобы изучить кодирование и структуру этой программы при следующих условиях:
информация, необходимая для взаимодействия независимо разработанной данным лицом программы для ЭВМ с другими программами, недоступна из других источников;
информация, полученная в результате этого декомпилирования, может использоваться лишь для организации взаимодействия независимо разработанной данным лицом программы для ЭВМ с другими программами, а не для составления новой программы для ЭВМ, по своему виду существенно схожей с декомпилируемой программой.
Свободная перепродажа экземпляра программы для ЭВМ и базы данных допускается без согласия правообладателя и без выплаты ему дополнительного вознаграждения после первой продажи или другой передачи права собственности на этот экземпляр.
Выпуск под своим именем чужой программы для ЭВМ или базы данных, а также незаконное воспроизведение или распространение таких произведений влечет за собой уголовную ответственность.
В настоящее время уголовное законодательство РФ не в полной мере учитывает все возможные компьютерные преступления. Вообще же, в законодательной практике многих стран отмечены различные виды компьютерных преступлений и разработаны методы борьбы с ними.
Компьютерные преступления условно можно разделить на две большие категории.
Преступления, связанные с вмешательством в работу компьютеров.
Преступления, использующие компьютеры как необходимые технические средства.
Можно выделить следующие виды компьютерной преступности 1-го вида:
несанкционированный доступ в компьютерные сети и системы, банки данных с целью шпионажа или диверсии (военного, промышленного, экономического), с целью, так называемого, компьютерного хищения или из хулиганских побуждений;
ввод в программное обеспечение так называемых "логических бомб", срабатывающих при определенных условиях (логические бомбы, угрожающие уничтожением данных, могут использоваться для шантажа владельцев информационных систем, или выполнять новые, не планировавшиеся владельцем программы, функции, при сохранении работоспособности системы; известны случаи, когда программисты вводили в программы финансового учета команды, переводящие на счета этих программистов денежные суммы, или скрывающие денежные суммы от учета, что позволяло незаконно получать их);
разработку и распространение компьютерных вирусов;
преступную небрежность в разработке, изготовлении и эксплуатации программно-вычислительных комплексов, приведшую к тяжким последствиям;
подделку компьютерной информации (продукции) и сдача заказчикам неработоспособных программ, подделка результатов выборов, референдумов;
хищение компьютерной информации (нарушение авторского права и права владения программными средствами и базами данных).
Среди компьютерных преступлений 2-го вида, т.е. использующих компьютер как средство преступления, следует отметить преступления, спланированные на основе компьютерных моделей, например, в сфере бухгалтерского учета.
Для современного состояния правового регулирования сферы, связанной с информатикой, в России в настоящее время наиболее актуальными являются вопросы, связанные с нарушением авторских прав. Большая часть программного обеспечения, использующегося отдельными программистами и пользователями и целыми организациями, приобретена в результате незаконного копирования, т.е. хищения. Назрела потребность узаконить способы борьбы с этой порочной практикой, поскольку она мешает, прежде всего, развитию самой информатики.