Elaborazione delle informazioni

Concetti di base

L’interesse per come l’informazione viene comunicata e come i suoi portatori trasmettono significato ha occupato, fin dai tempi dei filosofi pre-socratici, il campo di indagine chiamato semiotica, lo studio dei segni e dei fenomeni dei segni. I segni sono gli elementi irriducibili della comunicazione e i portatori di significato. Il filosofo, matematico e fisico americano Charles S., Peirce è accreditato di aver indicato le tre dimensioni dei segni, che riguardano, rispettivamente, il corpo o il mezzo del segno, l’oggetto che il segno designa e l’interpretante o interpretazione del segno. Peirce ha riconosciuto che le relazioni fondamentali dell’informazione sono essenzialmente triadiche; al contrario, tutte le relazioni delle scienze fisiche sono riducibili alle relazioni diadiche (binarie). Un altro filosofo americano, Charles W. Morris, designò queste tre dimensioni dei segni sintattiche, semantiche e pragmatiche, i nomi con cui sono conosciute oggi.,

I processi di informazione vengono eseguiti da elaboratori di informazioni. Per un dato processore di informazioni, fisico o biologico, un token è un oggetto, privo di significato, che il processore riconosce come totalmente diverso dagli altri token. Un gruppo di tali token unici riconosciuti da un processore costituisce il suo “alfabeto” di base; ad esempio, il punto, il trattino e lo spazio costituiscono l’alfabeto token di base di un processore con codice Morse. Gli oggetti che portano significato sono rappresentati da modelli di token chiamati simboli., Questi ultimi si combinano per formare espressioni simboliche che costituiscono input o output da processi di informazione e sono memorizzati nella memoria del processore.

I processori di informazioni sono componenti di un sistema informativo, che è una classe di costrutti. Un modello astratto di un sistema informativo presenta quattro elementi di base: processore, memoria, recettore ed effettore (Figura 1)., Il processore ha diverse funzioni: (1) per lo svolgimento di informazioni elementari processi di espressioni simboliche, (2) per memorizzare temporaneamente nel processore, la memoria a breve termine l’input e l’output espressioni in cui questi processi funzionano e che essi generano, (3) pianificare l’esecuzione di questi processi, e (4) per modificare questa sequenza di operazioni, in conformità con il contenuto della memoria a breve termine. La memoria memorizza espressioni simboliche, incluse quelle che rappresentano processi informativi compositi, chiamati programmi., Gli altri due componenti, il recettore e l’effettore, sono meccanismi di input e output le cui funzioni sono, rispettivamente, di ricevere espressioni simboliche o stimoli dall’ambiente esterno per la manipolazione da parte del processore e di emettere le strutture elaborate nell’ambiente.

La potenza di questo modello astratto di un sistema di elaborazione delle informazioni è fornita dalla capacità dei suoi processori componenti di eseguire un piccolo numero di processi di informazione elementari: lettura; confronto; creazione, modifica e denominazione; copia; memorizzazione; e scrittura. Il modello, che è rappresentativo di un’ampia varietà di tali sistemi, è stato trovato utile per spiegare i sistemi informativi artificiali implementati su processori di informazioni sequenziali.,

Poiché è stato riconosciuto che in natura i processi di informazione non sono strettamente sequenziali, l’attenzione crescente è stata focalizzata dal 1980 sullo studio del cervello umano come processore di informazioni di tipo parallelo. Le scienze cognitive, il campo interdisciplinare che si concentra sullo studio della mente umana, hanno contribuito allo sviluppo dei neurocomputer, una nuova classe di processori paralleli e distribuiti che imitano il funzionamento del cervello umano, comprese le sue capacità di auto-organizzazione e apprendimento., Le cosiddette reti neurali, che sono modelli matematici ispirati alla rete di circuiti neurali del cervello umano, stanno trovando sempre più applicazioni in aree come il riconoscimento di pattern, il controllo dei processi industriali e la finanza, così come in molte discipline di ricerca.