Лекция: Теоретические основы правовой информатики

Лекция: История и предмет правовой информатики

В лекции рассматривается кратко небольшая история правовой информатики, понятие информационного взрыва, предпосылки появления информатики, предметная область правовой информатики, ее роль, понятия "информация", "правовая информация", их типы и свойства.

Содержание

· Вопросы для самоконтроля

· Задачи и упражнения

Данный курс (как курс по правовой информатике) ставит целью формирование и развитие у будущих работников права научно-теоретических знаний и научно-практических умений корректной и адекватной актуализации информационных процессов, применения информационных технологий и информационных систем в юридической деятельности.

Эффективная работа современного юриста во многом определяется его информационной и компьютерной грамотностью, системным мышлением и подходом, грамотным логико-алгоритмическим мышлением.

Для юриста информатика – это и инструментарий, и технология, и наука помогающая изучать объекты правоотношений, и методология исследований.

Большинство правовых явлений и процессов являются информационно-правовыми, т.е. системами, основанными на правилах актуализации информации и использования их в правотворчестве, правовом регулировании, правопорядке, правовом воспитании.

Адекватная и оперативная обработка потоков социально-правовой информации требуют от юриста владения современными информационными технологиями, системами, средствами, Интернет.

Курс "Введение в правовую информатику" логически продолжает курсы "Информатика и математика", "Компьютерные технологии в юридической деятельности".

Правовая информатика считается молодой наукой, Предпосылки к ее зарождению – появление первых судебных разбирательств, терминологии, обмена правовыми знаниями, роста правовых знаний, изменение характера и структуры правовых и коммуникационных отношений.

Персональный компьютер впервые становится средством и стимулятором автоформализации правовых знаний и перехода от использования компьютера исключительно специалистами к "пользовательскому" использованию, например, грамотными юристами.

Информатика от "бумажной" стадии своего развития переходит к "безбумажной", электронной стадии своего развития и использования.

В конце прошлого века возник так называемый информационный кризис, "информационный взрыв", который проявился в резком росте объема научно-технической публикации и СМИ.

Информационный поток увеличился и в правовой области. Возникли большие сложности восприятия, переработки информации, выделения нужной информации из общего потока и др. В этих условиях появилась необходимость в едином и доступном мировом информационном пространстве, развитии методов и технологии информатики, а также самой информатики как методологии актуализации информации. Стали формироваться базовые технологии и системы, возникла необходимость в пересмотре роли информатики в обществе, науке, технологии.

Появление информатики как науки базируется на индустрии сбора, обработки, передачи, использования информации, на продуктах развития математики, физики, управления, техники, лингвистики, военной науки и других наук.

Термин "информатика" (l’informatique) был введен французскими учеными и означает науку обработки информации с помощью различных автоматических средств.

Термин "информатика" образован соединением слов "информация" и "автоматика".

Сейчас термин "информатика" обозначает науку имеющую три ветви – теоретическую, практическую и инженерно-техническую, занимающиеся проблемами информационных процессов и систем, их актуализации.

Правовая информатика – наука, изучающая информацию, информационные процессы, технологии и системы в сфере права, а также некоторые правовые аспекты и особенности актуализации таких процессов и систем.

В правовую информатику входят и социально-экономические гуманитарно-образовательные и другие аспекты.

Предметная область правовой информатики – информационные системы в области права, технологии их актуализации.

Мировоззренческая роль правовой информатики состоит, в частности, в том, что она помогает вникать в информационную суть правовых процессов и явлений.

Воспитательная роль правовой информатики состоит, в частности, в развитии алгоритмического мышления, логичности и строгости суждений, умения выделять главное и игнорировать второстепенное и др.

Культурная роль правовой информатики состоит, в частности, в повышении информационной и компьютерной культуры мышления, культуры поведения и выбора.

Рассмотрим основные понятия информатики – информация и сообщение.

Понятие "информация" имеет различные трактовки в разных предметных областях.

Например, информация может пониматься, как:

· сведения о лицах, предметах, событиях, явлениях и процессах (в праве);

· сигналы для управления, приспособления рассматриваемой системы (в кибернетике);

· мера хаоса в рассматриваемой системе (в термодинамике);

· мера разнообразия в рассматриваемой системе (в биологии);

· отражение материи, атрибут сознания (философия) и др.

Рассмотрим это понятие информатики на основе понятия "алфавит" (пока формально).

Алфавит– конечное множество различных знаков, для которых определена операция присоединения символа к символу (слова к слову) с помощью которой по определенным правилам можно получать слова (словосочетания) в этом алфавите или над этим алфавитом.

Буквой называется любой элемент алфавита. Знак неразрывно связан "со смыслом", они вместе рассматриваются как пара элементов , где – сам знак, – обозначаемое этим знаком.

Множество различных слов над некоторым алфавитом называется словарным запасом алфавита.

Слова над некоторым заданным алфавитом и определяют так называемые сообщения.

Информация – содержание упорядоченной последовательности сообщений (в некотором алфавите), отражающих, передающих, увеличивающих знания, умения и навыки.

Информация – содержание сообщения, сообщение – форма информации.

Различение информации и сообщения очень важно в правовых нормативных актах, так как зачастую имеются трудности в регулировании информационно-правовых отношений.

Иногда определяют информацию как свободную информацию, а сообщение – как связанную (материально) информацию.

Менее формализовано, можно понимать информацию как форму знаний, которая обеспечивает распространение, общественное функционирование и личное использование знаний с помощью различных интеллектуальных процедур.

Соответствие, позволяющее переходить от абстракции "Информация" к ее конкретизации "Сообщение", называется интерпретацией информации с помощью определенной знаковой системы, некоторого алфавита, т.е. системы, с помощью которой представляется сообщение.

Интерпретация информации всегда связана со смыслом (с семантикой) и с пониманием (с прагматикой). Такого типа соответствие всегда устанавливается при отождествлении данного сообщения с информацией, при актуализации информации.

Интерпретация информации – это переход к семантическому смыслу.

Понимание информации – это соотнесение с некоторыми элементами или системами реального мира (выяснение, например, правового смысла).

Правовая информация – информация, отражающая, передающая, увеличивающая правовые знания, умения и навыки. Это информация, создаваемая и актуализируемая в результате правотворческой, правоприменительной, правоохранительной деятельности.

В Законе "Об информации, информационных технологиях и защите информации" дается конкретизация этого понятия: "информация – это сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления".

Правовую информацию или информацию в правовых нормах регулирования информационных отношений можно трактовать как результат интеллектуального процесса, который происходит в сфере гражданского оборота и имущественных правоотношений или же результат, изъятый из оборота и не противоречащий юридическим правам и обязанностям участников.

Как существует закрытая информация, так и существует информация, которую ни при каких условиях нельзя закрывать, информация, обязательная к открытию, разглашению.

Информация в праве рассматривается как объект собственности и как интеллектуальная собственность.

Основные свойства правовой информации:

· полнота и ценность;

· субъективность и объективность;

· актуальность и значимость;

· адекватность и достоверность;

· избирательность и адресность;

· информативность и значимость;

· защищенность и помехоустойчивость и др.

Информация по отношению к источнику или приемнику бывает трех типов: входная, выходная и внутренняя.

Информация по отношению к конечному результату бывает: исходная, промежуточная и результирующая.

Информация по ее изменчивости бывает: постоянная, переменная и смешанная.

Информация по стадии ее использования бывает: первичная и вторичная.

Информация по ее полноте бывает: избыточная, достаточная и недостаточная.

Информация по доступу к ней бывает: открытая (общедоступная) и закрытая (конфиденциальная).

Есть и другие типы классификации информации.

Правовую информацию обычно делят на:

· официальную;

· нормативно-справочную;

· иную официальную информацию.

Правовая информация может быть классифицирована и по содержанию информационных отношений и методом правового регулирования: производственно-трудовая, творческая, финансовая, коммерческая, управленческая, пользовательская, противоправная и др.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое "информационный взрыв" и когда он начал наблюдаться?

2. Что такое правовая информатика?

3. Какова предметная область правовой информатики?

4. Какова мировоззренческая роль правовой информатики?

5. Какова культурная роль правовой информатики?

6. Какова воспитательная роль правовой информатики?

7. Что такое алфавит, буква, слово, словарный запас? Примеры.

8. Что такое информация, сообщение? Примеры.

9. Что такое правовая информация? Примеры.

10. Каковы основные свойства правовой информации?

11. Как классифицируется информация?

Задачи и упражнения

1. Привести одну актуальную задачу правовой информатики.

2. Дан алфавит . Построить несколько слов над этим алфавитом. Построить словосочетание над алфавитом.

3. Написать эссе на тему: "Правовая информация и ее атрибуты".

Лекция: Теоретические основы правовой информатики

В лекции рассматриваются основы теоретической правовой информатики, в частности, базовые понятия "код", "шифр", "количество информации", меры информации, логические высказывания и инфологические задачи, понятия алгоритма и данных для алгоритмов.

Содержание

· Вопросы для самоконтроля

· Задачи и упражнения

Рассмотрим основные теоретические понятия и факты информатики, на которых базируется и правовая информатика.

Сообщения измеряются в байтах, килобайтах, мегабайтах, гигабайтах, терабайтах, петабайтах и эксабайтах, реализуются в ЭВМ в битах.

Основные соотношения между единицами измерения сообщений: 1 бит (binary digit – двоичная единица) = 0 или 1; 1 байт = 8 битов; 1 килобайт (1К) = 213 бит; 1 мегабайт (1М) = 223 бит; 1 гигабайт (1Г) = 233 бит; 1 терабайт (1Т) = 243 бит; 1 петабайт (1П) = 253 бит; 1 эксабайт (1Э) = 263 бит.

Код – правило соответствия набора знаков одного множества знакам другого множества . Если каждому символу при кодировании соответствует отдельный знак , то это кодирование. Если для каждого символа из найдется по некоторому правилу однозначно его прообраз в , то это правило называется декодированием.

Кодирование – процесс преобразования букв (слов) алфавита в буквы (слова) алфавита .

При представлении сообщений в ЭВМ все символы кодируются байтами (например, стандарт кодирования ASCII) или двумя байтами (стандарт UNICOD).

Сообщение, которое мы хотим передать адресату, назовем открытым сообщением. Зашифрованное сообщение – закрытое сообщение.

Процесс преобразования открытого сообщения в закрытое сообщение и есть шифрование. Если – открытое сообщение, – закрытое сообщение (шифр), – правило шифрования, то имеется зависимость вида: .

Правила шифрования должны быть выбраны так, чтобы зашифрованное сообщение можно было бы расшифровать. Однотипные правила объединяются в классы правил и внутри класса определяется некоторый параметр, позволяющий перебирать все такие правила.

Этот параметр называется шифровальным ключом. Ключ, как правило, секретный и сообщается лишь тому, кто должен прочесть зашифрованное сообщение (обладателю ключа).

При кодировании нет такого секретного ключа, так как кодирование ставит целью лишь более сжатое, компактное представление сообщения.

Если – ключ, то можно записать . Для каждого ключа , преобразование должно быть обратимым, то есть . Совокупность преобразования и соответствия множества называется шифром.

Принцип Кирхгоффа: секретность зашифрованных сообщений определяется секретностью ключа.

Это означает, что если даже алгоритм шифрования будет известен криптоаналитику, тот, тем не менее, не в состоянии будет расшифровать закрытое сообщение, если не располагает соответствующим ключом.

В российских и американских шифрах часто используется -битовый ключ, а число различных ключей (пространство ключей) составляет при этом .

Для измерения количества информации используются различные подходы и методы.

Количество информации – число, адекватно характеризующее структурированность, определенность в оцениваемой системе.

Количество информации часто оценивается в битах.

Рассмотрим меру информации по Р. Хартли.

Пусть известны состояний системы ( опытов с различными, равновозможными, последовательными состояниями системы). Мера разнообразия множества состояний системы задается формулой Р. Хартли:

Если во множестве искать произвольный элемент, то для его нахождения (по Хартли) необходимо иметь не менее (бит) информации.

Уменьшение говорит об уменьшении разнообразия состояний системы. Увеличение говорит об увеличении разнообразия состояний системы.

Мера Хартли подходит лишь для идеальных систем, так как в реальных системах состояния системы обычно не одинаково осуществимы (не равновероятны).

Для реальных систем используют более подходящую меру К. Шеннона. Мера Шеннона оценивает информацию отвлеченно от ее смысла:

где – число состояний системы; – вероятность (относительная частота) перехода системы в -ое состояние, а сумма всех должна равняться .

Если все состояния рассматриваемой системы равновозможны, равновероятны, то есть , то из формулы Шеннона можно получить (как частный случай) формулу Хартли:

.

В термодинамике известен так называемый коэффициент Больцмана (эрг/град) и формула Больцмана для энтропии или меры хаоса в термодинамической системе:

Сравнивая выражения для и можно заключить, что величину I можно понимать как энтропию из-за нехватки информации в системе (о системе)

Основное функциональное соотношение между энтропией и информацией имеет вид:

Из этой формулы следуют важные выводы:

1. увеличение меры Шеннона свидетельствует об уменьшения энтропии системы;

2. уменьшение меры Шеннона свидетельствует об увеличении энтропии системы.

Утверждение – основная единица, неделимая с точки зрения отражения смысла информации (семантики).

Высказывание – некоторое повествовательное утверждение, про которое можно однозначно сказать, истинно оно или ложно.

Эти два значения всевозможных высказываний обозначаются и , и или и .

Переменная, значениями которой могут быть лишь значения или называется логической переменной или булевой переменной.

Предикат – выражение, формула с логическими переменными, имеющая смысл при любых допустимых значениях этих переменных.

Логической (булевой) функцией называется некоторая функциональная зависимость , в которой аргумент – логическая переменная с заданным множеством изменений аргумента, а значения функции берутся из двухэлементного множества .

Множество логических переменных с определенными над ним операциями:

· – отрицания или инверсии,

· – логического сложения или дизъюнкции,

· – логического умножения или конъюнкции

называется алгеброй предикатов и высказываний, если эти операции удовлетворяют следующим аксиомам:

1. Аксиома двойного отрицания: .

2. Аксиомы ассоциативности: , .

3. Аксиомы переместительности: , .

4. Аксиомы одинаковых операндов: , .

5. Аксиомы поглощения: , .

6. Аксиомы распределения: , .

7. Аксиомы де Моргана: , .

8. Аксиомы нейтральности: , .

9. Аксиома существования единицы (истина, true, 1) и нуля (ложь, false, 0), причем: , , , .

Из этих аксиом следует ряд полезных соотношений, например,

, , , , , .

Три базовые операции определяются таблицей их значений вида:

x	y	­x	x^y	xvy

Такая таблица всех значений некоторой логической функции называется таблицей истинности этой функции.

Кроме указанных трех базовых операций можно с их помощью ввести еще следующие важные операции алгебры предикатов:

1. импликации: ;

2. эквиваленции: .

Операции импликации и эквиваленции имеют важное значение в правовой сфере, при решении задач, связанных с умозаключениями, выводами.

Всегда истинные формулы называют тавтологиями.

Логические функции эквивалентны, если совпадают их таблицы истинности, то есть совпадают области определения и значения, а также сами значения функции при одних и тех же наборах переменных.

Задача упрощения логического выражения состоит в преобразовании его к более простому (по числу переменных, операций или операндов) эквивалентному выражению.

Задача доказательства равенства двух логических выражений (функций) состоит в установлении эквивалентности этих функций.

Информационно–логическая (инфологическая) задача – это задача, в которой необходимо установить некоторые информационные или логические связи и сделать необходимые причинно-следственные логические выводы и заключения.

Рассмотрим пример формализации и решения правовой информационно–логической задачи.

Пусть Брауну, Джонсу и Смиту предъявлено обвинение в соучастии в ограблении банка. В ходе следствия Браун сказал, что преступники были на синем "Бьюике", Джонс сказал, что это был черный "Крайслер", Смит утверждал, что это был "Форд", но не синий. Каждый указал неправильно либо марку, либо цвет автомобиля. Определим истинный цвет и истинную марку автомобиля.

Рассмотрим простые высказывания вида: , , , , . На их основе, высказывание Брауна можно записать в виде сложного логического выражения вида , высказывание Джонса – в виде , а высказывание Смита – в виде . Так как в каждом из этих выражений одна из переменных принимает значение "истина", то истинны и дизъюнкции вида: , , . По определению конъюнкции, . Упростим это выражение:

Мы использовали тот факт, что одновременно не могут быть истинными два высказывания относительно цвета или два высказывания относительно марки машины. Так как конъюнкция истинна только тогда, когда , , , то заключаем, что автомобиль был черным "Бьюиком".

Алгоритм – упорядоченная совокупность точных (формализованных) и полных команд исполнителю алгоритма, задающих порядок и содержание действий, которые он должен выполнить для нахождения решения любой задачи из рассматриваемого достаточно широкого класса однотипных задач.

Любая актуализация информации опирается на какие–то данные, любые данные могут быть каким–то образом актуализированы.

Данные – это некоторые сообщения, слова в некотором заданном алфавите.

Данные актуализируются, хранятся с помощью некоторых алгоритмов, процедур. В свою очередь, процедуры, алгоритмы существенно зависят от типа и структуры обрабатываемых ими данных.

Вопросы для самоконтроля

1. Каковы единицы измерения сообщений?

2. Как измеряется количество информации?

3. Что такое код, кодирование, декодирование? Привести примеры.

4. Что такое шифр, шифрование, дешифрование, ключ? Привести примеры.

5. В чем состоит принцип Кирхгоффа?

6. Какова формула Хартли?

7. Какова формула Шеннона?

8. Какова связь меры информации и хаоса в системе?

9. Что такое высказывание, предикат, логическая функция?

10. Каковы операции над предикатами?

11. Какие логические выражения эквивалентны?

12. Как упрощают предикаты?

13. Что такое алгоритм?

14. Что такое данные?

Задачи и упражнения

1. На одной странице судебного дела помещается 50 строк. В каждой строке книги содержится 70 символов кода ASCII. Сколько байт нужно для записи всего дела на диск, если в деле 128 полных страниц?

2. Правовая система может находиться в любом из 8 равновозможных состояний. Какое количество информации содержит сообщение о том или ином конкретном состоянии системы?

3. Составить таблицу истинности функции . Упростить эту функцию и построить таблицу истинности для полученной после упрощения функции.