2.1. Разновидности информации.

Не нужно доказывать, что мышление, разум, сознание, ноосфера это  понятия органически связанные с  информацией. Поэтому свое исследование мы начинаем с исследования феномена информации в природе. В главе 2 мы рассматриваем понятие информация, различные точки зрения на неё, эволюцию этих понятий и предлагаем своё видение этого феномена.

Термин «информация» происходит от латинского «information», что означает «осведомление», «представление», «разъяснение» [81]. Это слово как термин вначале нашло употребление в журналистике. Затем получило распространение в разных областях знаний: в теории связи, социологии и других. В сороковых годах XX века информация как объект исследования была рассмотрена в работах Шеннона [298, 299] и Винера [52, 53]. Теорию информации интересовали проблемы передачи сигнала по каналу связи с минимальной потерей информации.  При этом вопрос о сущности информации не возникал. Винер ограничился замечанием, что информация - это не материя и не энергия.

Проблема соотнесения информации с другими философскими категориями стала разрабатываться позднее. Спор шёл между двумя точками зрения о сущности информации. В зависимости от круга профессиональных интересов авторов  информация как всякий сложный объект рассматривалась с разных сторон. При этом были получены определения, иногда взаимно исключающие друг друга.

Мнения разделились на два фронта. «Атрибутисты» квалифицируют информацию как атрибут любого материального объекта. «Функционалисты» связывают информацию лишь с функционированием самоорганизующихся систем, при этом под самоорганизующимися системами предполагают лишь живые объекты и кибернетические автоматы, отдавая предпочтение разумным системам [172, 173, 94]. В философском энциклопедическом словаре  информация толкуется как сообщение, осведомление о положении дел, сведения о чем-либо, передаваемые людьми.  Сегодня большинство людей не относят информацию к априорным данностям природы, а связывают их со стадией появления на Земле  жизни и сознания [82].

Атрибутисты [203, 255, 259, 265-268, 1] оценивают информацию как меру упорядоченности структур и взаимодействий. По их мнению, хранилищем информации объектов неживой природы является собственная упорядоченная структура [233]. На наш взгляд спор между функционалистами и атрибутистами не имеет смысла, т.к. первые  изучают и используют в практических целях верхушку айсберга, которая и виднееб и доступнее, и на первый взгляд полезнее. Атрибутисты пытаются заглянуть в корень и увидеть подводную часть айсберга. При этом описания одного и того же объекта выглядят разными и даже на первый взгляд несовместимыми.

Почти всегда наблюдения сложного объекта начинаются с его наиболее заметной стороны. Плоды в кроне дерева всегда заметнее для человека, чем скрытые в земле корни. Именно поэтому изучение информации человечеством началось с верхних веточек эволюционного дерева, с  теории информации (теории связи так необходимой для функционирования человеческого общества). Процесс познания Мира всегда направлен от современного, сложного,  к более древнему и простому. Например, история человечества как наука началась с изучения самих себя и современных сообществ, но постепенно углублялась в прошлое. Физика также от изучения свойств макромира постепенно углубилась в корень (микромир).  Аналогично и информация, обнаруженная как инструмент человеческой деятельности, к удивлению исследователей стала усматриваться и в ранних организациях мира.

Первые попытки измерения информации сделаны в 1928 г. Р. Хартли, но почему-то считается, что история теории информации начинается с 1948 г. со статьи К. Э. Шеннона «Математическая теория связи» [302]. Работы Шеннона оказали большое влияние на широкий круг специалистов (инженеров, физиков, биологов, философов), но сам Шеннон изучал очень узкий круг вопросов, касающихся достоверной передачи сигналов. Шеннон также ввёл меру количества информации – бит. Характерно, что бит- это безразмерная величина, не связанная с наличием или отсутствием какого-либо конкретного материального объекта. В его работах ставилась специфическая задача передачи неискажённого сигнала по каналу связи, при этом смысл сигнала для него не представлял интереса. Количество информации (I) по Шеннону определяется как I = log2(1/pi), где pi – вероятность осуществления некоторого события.

Смысл этой функции можно проиллюстрировать следующим примером. На вход некоторого устройства  (допустим линии связи) многократно подается сигнал. Сигнал проходит через устройство и регистрируется на выходе. Внутри устройства происходят неизвестные процессы, искажающие сигнал. Наблюдатель на выходе принимает сигналы и  определяет величину вероятности того или иного искажения сигнала (pi)  и далее пытается рассчитать истинную величину сигнала, который был подан на вход. Мера достоверности передачи сигнала и есть информация о нем. Как ясно,  «информация» в теории информации сводится к понятию «сведения об объекте, процессе», но сведения воспринимаемые человеком или устройствами, созданными человеком. С точки зрения теории информации, созданной для прагматических человеческих целей, полезность, новизна - это обязательный атрибут информации. Если сообщение повторяется, то это уже не информация.

Н. Винер [52,53] связал информацию с управлением. Так появилась кибернетика. Кибернетика расширила область применимости информации за пределы человеческих действий, показав, что законы управления в биологических системах очень сходны с функционированием автоматов (роботов), созданных человеком. И там и здесь циркулируют сигналы (информация). Далее термин информация был использован биологами, изучавшими наследственность и механизмы управления в живых системах.

Значительно осторожнее исследователи распространяют информацию на неживой мир. Чаще циркуляцию информации связывают с функционированием самоорганизующихся систем [94]. При этом самоорганизацию усматривают только в живом, хотя бы и примитивном. Такой подход, по нашему мнению, не выдерживает критики. Допустим, мы согласимся, что информация присуща только самоорганизующимся системам. Но и тогда нет препятствий для распространения этого понятия на весь мир. Докажем это.

Сейчас уже мало у кого вызывает сомнения тот факт, что вся Вселенная, её развитие – это процесс самоорганизации. В ходе самоорганизации кварков появились протоны и нейтроны. При самоорганизации атомов возникло множество молекул. При самоорганизации молекул появилась жизнь [307]. Система атмосфера – океан также является самоорганизующейся. Звёзды образовались под организующим влиянием гравитации и собственного внутреннего давления. Примеры можно приводить бесконечно на микро и макро уровнях. Следуя логике цитируемых авторов, что самоорганизация не может происходить без информации, можно сделать вывод, что информация это атрибут всех объектов природы, т.к. они все есть результат самоорганизации.

Принцип «зри в корень» (К. Прутков) заставляет нас искать управление  и информацию не только в человеческих социумах, но также и в глубинах биосферы. А поскольку цепь эволюционных ступеней непрерывна, то целесообразно поискать информацию на уровнях предшествующих жизни. В качестве дискуссии можно предположить, что неизвестная праинформация породила и «Большой взрыв» [148],  так как причины, вызвавшие этот взрыв, до сих пор не известны.

 Обращаясь к древним философским учениям, также можно усмотреть  «первичность информации». Если, допустим, дух первичен, а материя вторична, то в современном лексиконе это звучит как первичность информации. Далее мы покажем, что и первичность материи не опровергает возможности появления информации в момент образования нашей Вселенной. Возражая функционалистам, которые информацию связывают только с деятельностью человеческого сознания, можно сказать, что они правы лишь частично. Исследование алгоритмов эволюции [210] убедительно показало, что восхождение по эволюционной лестнице происходило непрерывно и преемственно. Атомы, появившись на ранних этапах развития Вселенной, входят как компоненты во все высшие  иерархические уровни устройства Мира (в том числе и в человека). Сознание, ставшее главным инструментом выживания человека, просматривается как функция и у более простых живых организмов. Использование и изготовление орудий труда и охоты можно увидеть у насекомых, млекопитающих, птиц [88]. Обобщая, можно допустить, что любой природный феномен проходит свой долгий эволюционный путь восхождения. На этом пути он изменяется и качественно и количественно, приобретая новые эмерджентные свойства, но сохраняя в себе старое иногда только в виде следов. Именно поэтому возникла современная парадигма глобального эволюционизма. Исходя из изложенного выше, можно принять как постулат, что и информация, так широко используемая человеком, своими корнями уходит в фундамент мира.

Есть масса фактов, где понятие информация широко используется для объяснения протекающих процессов, при этом эти процессы протекают без участия головного мозга человека. Нервная клетка – нейрон получает, перерабатывает и выдаёт информацию даже вне  головного мозга [282, 39, 250]. Любая клетка живого организма  через мембрану, отделяющую её от окружающей среды, передаёт и получает информацию. Гормоны, метаболиты, «путешествуют» по организму  как «почтальоны», переносят информацию от клетки к клетке.  Иммунная система опознает «врагов» и предпринимает действия по их уничтожению. Можно приводить много других примеров, но и этих достаточно, чтобы понятие «информация» распространить на всё живое.

Информация - это неизменный атрибут живого. Все живые существа принимают и обрабатывают информацию. Медузы (простые многоклеточные) «слышат» в шуме моря приближение шторма и отплывают от берега. А змеи, кошки, рыбки  являются предвестниками землетрясений.

Если обратиться к неживой материи, то и там можно увидеть проявление информации. Молекулярные скопления  на поверхности твёрдых тел способны узнавать  определенные молекулы в хаосе газовых смесей и совершать только с ними различные химические превращения. Это явление называется гетерогенным катализом [291]. Такими свойствами обладают не только катализаторы, созданные человеком, но и естественные, природные  минералы, глины. Есть гипотеза, что именно глины послужили субстратом для синтеза протобионтов [112].

Турбулентные процессы в атмосфере, в океане не могут происходить без циркуляции информации, без наличия положительных и отрицательных обратных связей. Резонансные системы всевозможных природных маятников  (сухой лист дерева на ветру, травинки) являются своеобразными колебательными системами, резонансными фильтрами, вырезающими из шума ветра определённую полосу частот колебаний. Как видно информация - атрибут не только живой, но и всякой материи.

Обычно представление о каком-либо объекте (явлении) складывается в процессе суммирования трудов многих исследователей. Мозаичная картина лепится постепенно, уточняясь в деталях. Этот процесс типичен в науке. Образ информации создавался также трудами многих ученых. Проведём краткий обзор таких работ.

Выше уже указывались работы Шеннона и Винера, отразивших одну сторону многогранного понятия «информация». В 1955 г. биофизик Н.П. Рашевский предложил топологический подход для измерения количества информации. Исходя из идеи Рашевского, кибернетик У.Р. Эшби [309] интерпретировал информацию как передаваемое разнообразие. Под разнообразием понималось совокупность различных элементов, связей, отношений свойств объектов. Концепцию информации как разнообразия развили также кибернетики В.М. Глушков [66],  Б.Н. Петров, С. Бир, а также философы И. Земан, К.Е. Морозов, В.С. Тюхин [252, 253], А.Д. Урсул [258, 259, 265 - 267].

Цацковский [283] считал информацию материальной. А.Д. Урсул связывает информацию с фундаментальным свойством материи – отражением. По его мнению, информация - это отражённое разнообразие. В.И. Ленин предположил, что всей материи присуще свойство сходное с ощущением (отражение) и  существует генеалогическая связь между низшими и высшими формами отражения [146].

Ребане А.К. [224] и Вейцзакер [51] определяли информацию как форму. По их мнению, источником информации является любая форма. Массу и энергию они также рассматривали как специфическое выражение информации. Однако Вейцзакер считает, что информация это не просто форма, а чьё-то знание об этой форме, то есть предполагается наличие субъекта познания (приёмника информации).

У.Р. Эшби, А.Д. Урсул и Вейцзакер, допуская атрибутивность информации, всё же рассматривали только ту её часть, которая «отразилась» или в сознании  или на других носителях информации. По Урсулу информация - это часть отражения, образ, возникающий в голове. Образ отличается от информации. По его мнению образ «привязан» к материальному носителю, а в информации исчезают многие предметные, пространственно-временные, энергетические характеристики  объекта.  С этим трудно согласиться, т.к. любая информация всегда «привязана» к материальному носителю. Шемакин Ю.И. также допускает дуализм информации. Он разделяет  понятия знание и информация. Знание у него это потенциальная информация  в предмете. Информация - это актуализация знания [308]. По нашему мнению, слово информация исходит от латыни-языка науки, поэтому информация -  исходное понятие, а знания - понятие вторичное. Поэтому логичнее считать знания разновидностью информации, а не наоборот.

Как видно, атрибутисты отличают информацию  в веществе и в природе от информации в голове наблюдателя. Форма (Ребане), образ (Урсул), знание  (Шемакин) - это все потенциальная информация, которая может быть воспринята, изучена. Эта материальная часть информации привязана к своему носителю. Другая (идеальная часть) может мигрировать, менять носитель.

Однако в приведенных определениях информации не вскрыта ее природа. Информация есть нечто идеальное, способное менять материальный носитель, отражающее только часть знаний, хранящихся в реальном объекте. Описываются только  свойства и проявления информации. Картина здесь аналогична представлениям о пространстве и времени. Никто не знает, что это такое, но свойства описывают. Давайте проанализируем точки зрения выше указанных авторов.

Представим себе объект в виде книги. Книга содержит знания. После прочтения одной главы знания этой главы становятся информацией, отраженной в структурах мозга. Другой субъект прочитает следующую главу и станет обладателем иной информации. Но разве непрочитанные главы - это не информация? Тогда скопируем книгу на магнитный носитель ЭВМ. Машина «скажет», что в её память занесено определенное количество бит информации. Мнения читающих субъектов  и ЭВМ разошлись. Как видно, определение информации через отражение вносит много путаницы.  Кроме того, информация никогда не может быть оторвана от материи. При репликации она сразу без промежуточной (идеальной) стадии оказывается на другом носителе. Когда ставят канцелярскую печать, то оттиск сразу появляется на бумаге и нет стадии, когда информация уже «ушла» со штемпеля и еще не «прибыла» на бумагу. Будучи атрибутивно связанной с материей,  информация также должна считаться материальной. Если форма объекта дана нам в ощущения, то  по определению все ощущаемое тоже материально. Слепой человек, читающий книгу пальцами, ощущает выпуклости на бумаге, т.е. информация дана ему в ощущение, следовательно, по определению она материальна.

 В ситуации  со множеством определений информации произошло нарушение принципа Оккама (не следует без надобности множить сущности). Форма, знание, сведения, отраженные знания (информация) - все это  части единого понятийного блока. Также  как главы одной книги являются лишь частями её содержания, вода в бочке и  вода в стакане, взятая из этой бочки, тождественны.

Ближе всех к атрибутивному пониманию информации, по нашему мнению, подошёл академик В.М. Глушков [66]. В его определении информация - это мера неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени. Однако мера подразумевает и средство измерения, и измеряющий субъект также. То, что можно измерить, то и есть информация? А то, что пока нет возможности измерить – это что?

Неизмеримого в Мире очень много. Неизмеримо количество звёзд во Вселенной, неизмеримо количество атомов и молекул. Неизмеримо количество траекторий движений молекул газа и т.п. Мы не видим, что происходит за горизонтом, и пока ничего там измерить не можем, но мы же не сомневаемся, что там продолжение Мира. Если мы можем считать только до десяти, то мы никогда не узнаем, сколько песчинок в куче. Совершенствование способов счёта расширяет наши знания, увеличивает объем информации. Получается, что расширение знаний - это только процесс «перекачки» атрибутивной информации в наш банк данных. То, что не перекачали, то уже не информация? Но это и есть функционализм. Ситуация очень напоминает ребёнка, который прячется от взрослых, закрыв свои глаза. Для него Мир исчезает с прекращением потока информации.

Логичнее считать, что Мир представляет собой необъятное море информации, а мы воспринимаем только часть её (полезную или бесполезную в зависимости от точки зрения и целей наблюдателя).

К недостаткам определения информации по Глушкову следует отнести также использование понятий пространство и время. Что такое пространство и время до сих пор нет четкого понимания. Получается, что информация определяется посредством  других неопределенных понятий, что не вносит ясности.

Передача разнообразия от одного объекта к другому есть информационный процесс, та часть информации, которая в ходе отражения переносится на другие носители, получила название отражённого разнообразия (Урсул). Абдеев [1] предлагает эту отражённую информацию называть оперативной информацией, т.е. информацией, которой можно оперировать, пользоваться,  которая функционирует в системах управления. В дальнейшем мы также будем называть информацию, перенесенную с одного носителя на другой (в том числе  и в мозг), оперативной информацией. Очевидно, что количество атрибутивной информации неисчислимо.  По мнению Демьянова В.В. количество атрибутивной информации во Вселенной не менее 10135 бит. [82].

Человеческое сознание из информационной бездны выделяет умопостигаемые объекты и явления. Выделение - это процесс ограничения разнообразия, в ходе которого отсеивается избыточная информация и остаётся то, что мы называем моделью (образом) объекта.

Таким образом, мировая информация едина и эволюционна. Ученые условно подразделяют её на атрибутивную и функциональную. Функциональная информация исследована в теории информации и является частным случаем  общей теории информации, которая пока еще не создана. Информация имеет иерархическую  структуру. Информация может копироваться и  транслироваться посредством разнообразных материальных носителей. Любая трансляция сопровождается частичной потерей информации (фильтрация). 

Итак, ключевыми словами к понятию информация являются: неоднородности, реплика (отражение), комбинирование, фильтрация, трансляция.

Ниже в разделе 2.2 мы рассмотрим определение информации, которое вскрывает её материальную сущность.

Выводы 

1.    Существуют два способа определения информации: атрибутистский и функционалистский.

2.     Две противоположные позиции автором объединяются в единую.  Единая концепция работает и на атрибутистском, и функционалистском «фронтах», интегрируя их.

3.     Атрибутивная информация - это структура. Функциональная информация - это тоже структура, но только сложных информационных носителей (мозг, ЧИПы,  магнитные носители, сверхсложные системы, биосфера и т.п.).

4.     Оперативная информация (функциональная) - это «транспортное» состояние атрибутивной информации, реплика (отражение) на другом носителе.

5.     Функциональная информация действует в процессах, связанных с деятельностью человеческого мозга.

6.     Разные виды информации есть фрагменты единого эволюционного «дерева» информации, условно выделяемые человеческим сознанием для удобства описания.

 

Следующий раздел