Философия информации и сложных систем

На протяжении веков ученые рассматривали погрешности экспериментов лишь как досадную помеху. Эта помеха могла быть большей или меньшей, но она всегда рассматривалась как нечто второстепенное, непринципиальное. Само собой разумеющимся считалось то, что ошибка измерений может быть сделана скль угодно малой. Наконец, содержащему погрешности эксперименту противопоставлялась строгая и точная теория, по мнению ученых свободная от всяческих ошибок и потому не считающаяся с погрешностями измерений.

Бриллюэном, напротив, была показана та фундасментальная роль, которую играет ошибка, незнание, неопределенность в современной науке. Из помехи теории погрешность становится ее неотъемлемой частью. Исследователь более не является пассивным зрителем, наблюдающим явления и никак не влияющим на них. Всякий эксперимент — это взаимодействие исследователя и явления. Наблюдение само по себе возмущает и искажает наблюдаемое явление. Поэтому традиционная постановка вопроса «как ведут себя явления природы, когда на них никто не смотрит» теряет всякий смысл. Всякая современная теория описывает не само по себе явление, а взаимодействие явления с наблюдателем.

Бриллюэн отмечает еще одну причину, по которой однозначная детерминация не может быть принята в качестве всеобщей. В рассуждениях об однозначной причинности причина считается заданной абсолютно точно. Но не может быть экспериментального способа точного определения причины. Даже если бы демон Лапласа был сконструирован, его невозможно было бы снабдить всей необходимой исходной информацией. По замечанию Бриллюэна, абсолютно точные исходные данные встречаются только в экзаменационных задачах по физике.

Более того, было доказано, что именно благодаря наличию тех или иных ошибок и благодаря их принципиальной неустранимости становится возможным научное познание (еще одно проявление единства и борьбы противоположностей в информационных процессах). Так, в приведенном выше примере открытый эмпирический закон все еще обладает неопределенностью . Только потому, что эта неопределенность не равна нулю, количество информации, заключенное в законе, будет конечной величиной. Если бы закон был установлен с абсолютной точностью (), то он должен был бы содержать бесконечно много информации, что означало бы снятие бесконечно большой энтропии. Последнее, в свою очередь требует затраты бесконечно большой энергии и сопровождается бесконечным возрастанием энтропии окружающнго мира. Поэтому исследователь, стремящийся к открытию абсолютно точного закона, был бы обречен на бесконечное ожидание. Намного больших успехов добьется тот исследователь, который согласится принять неизбежные неточности как эксперимента, так и теории, и удовлетворится заведомо приблизительной моделью мира.

Пространство-время и информация

Хорошо известно, что сущность пространства и времени неразрывно связана с движением материи. Но движение есть изменение, то есть различие. Когда мы говорим о различных объектах и явлениях, то имеем в виду, прежде всего, пространственные различия, а когда говорим о различных состояниях одного объекта (процесса), имеем в виду различия временные. Согласно принятой концепции любые классы различий могут послужить основой для применения теоретико-информационных методов.

Свойства пространства и времени принято делить на две большие группы: метрические и топологические. Первые выражают количественный аспект. Метрические характеристики объектов и процессов носят ситуативный, преходящий, относительный характер: расстояние между двумя объектами, промежуток времени между двумя событиями. Помимо этого само по себе пространство-время (как реальное физическое, так и всевозможные абстрактные пространства, используемые во многих теоретических построениях) обладает определеными метрическими свойствами, главное из которых носит название метрики, или метрического интервала, и представляет собой, по существу, формулу для определения расстояния (в обобщенном смысле) между двумя точками пространства.

К топологическим относятся наиболее общие и фундаментальные свойства. Реальное физическое пространство обладает такими топологическими свойствами, как трехмерность, непрерывность, симметричность, однородность. При наличии тяготеющей массы появляется топологическое свойство неэвклидовости и в связи с этим изменяются метрические свойства. Среди топологических свойств реального времени отметим одномерность, однородность, однонаправленность (необратимость).

Рассмотрим, в какой связи находится информация и свойства пространства-времени. Возьмем для начала одномерное дискретное пространство, то есть прямую линию с выделенными на ней точками, перенумерованными целыми числами. Дискретность и одномерность относятся к топологическим свойствам. Метрическое свойство определим обычным образом: 1) расстояние между соседними точками примем равным 1; 2) расстояние аддитивно: для любых точек ,  и , где  лежит между  и , . Теперь возьмем отрезок этой линии, содержащий  точек. Очевидно, количество информации, необходимое для однозначного задания определенной точки в этом отрезке, равно .

Теперь перейдем к двумерному дискретному пространству и рассмотрим в нем квадрат  точек. В этом случае каждая точка будет характеризоваться  единицами информации. Вообще, для -мерного пространства эта величина составит .

Аналогичное рассуждение можно провести и для непрерывных пространств. Как известно, для этого необходимо задаться величиной погрешности измерений , той точности, с которой могут быть определены координаты точки (о роли погрешности в исследовании законов природы см. предыдущий подраздел). Указание одной точки -мерного единичного гиперкуба потребует (относительно заданной погрешности)  единиц информации. На основании этого можно заключить, что само по себе пространство (абсолютное пространство, рассматриваемое отдельно от каких бы то ни было объектов) обладает некоторой информационной емкостью.

Рассмотрим теперь информационную емкость объектов, существующих в трехмерном пространстве. Поместим в сначала в пространство одну материальную точку. Для однозначного задания ее положения потребуется указать 3 координаты. Если точек две, то конфигурация описывается шестью координатами и т. д. Таким образом, чем сложнее (в смысле чисто количественного состава) пространственная конфигурация, тем большего количества информации требует ее описание.

Это относится не только к реальному физическому пространству, но и к так называемым фазовым пространствам, к которым прибегают для описания состояния технических устройств. Суть метода состоит в том, что физические величины, характеризующие состояние системы, такие, как напряжения и токи, чисто формальным образом представляются как координаты фазового пространства. Таким образом, каждое состояние системы изображается одной точкой фазового пространства, а процесс ее функционирования (как последовательность сменяющих друг друга состояний) — фазовой траекторией. Кибернетическая система, по определению, — это система, перерабатывающая информацию. Связь фазовых пространств с информацией состоит в том что чем сложнее система, чем более сложные задачи она способна решать, тем более сложную топологию имеет область фазовых траекторий.

Отдельный предмет рассмотрения составляют личное и социальное пространство и время, которые, как известно, вовсе не тождественны физическому пространству-времени. Постараемся показать, что их особые свойства связаны с особенностями информационных процессов в индивидуальном и общественном сознании.

Человек, обладая памятью (явно информационная способность), может многократно переживать прошлые события, поэтому в топологии личного времени имеются возвратные петли. Другая способность, прогнозирование будущих событий, дополняет топологию времени опережающими петлями. Хорошо известно также, что течение личного времени неравномерно: в кульминационные моменты судьбы мы чувствуем, что время течет со стремительной быстротой, а в периоды успокоения и расслабления время словно останавливается. С точки зрения теории информации это можно объяснить количественной и качественной неравномерностью, неравноценностью воспринимаемого нами потока информации.

Отчетливо проявляется также неравномерность хода социального времени. Поскольку количественной мерой прогресса человечества вполне можно считать количество накопленной социальной информации, поскольку наука стала непосредственной производительной силой, а информация — важнейшим производственным ресурсом, ускорение социального времени напрямую связано с информационными процессами, протекающими в обществе.

Особенность личного пространства-времени состоит в том, что оно имеет вполне определенные границы. Мы помним только сравнительно недавнее прошлое, более давних событий для нас как бы не существует. Наша способность предсказывать будущее еще более ограничена, отдаленные будущие события для нас ненаблюдаемы. Личное пространство всегда имеет своим центром самого человека: я вижу только то, что вокруг меня; об остальном пространстве я могу только помнить или догадываться. Все эти особенности связаны, безусловно, со способностью индивида принимать и обрабатывать информацию о мире.

Многие «неклассические» свойства человеческого времени, как личного, так и социального, описаны в художественных произведениях. Так, в антиутопии Дж. Оруэлла «1984» работа информационной спецслужбы («Министерство правды») приводит, по существу, к изменяемости исторического прошлого. Предельный случай неравномерности личного времени описан Х. Л. Борхесом в новелле «Тайное чудо». В сознании расстреливаемого поэта за время полета пули проходит год, за который поэт успевает закончить главное произведение своей жизни.

Гипотеза об удивительном топологическом свойстве физического времени содержится в рассказе «Сад расходящихся тропок» того же автора. Согласно этой гипотезе, в каждый момент времени, когда в нашем мире осуществляется какой бы то ни было выбор между равновероятными возможностями, мир разветвляется на несколько параллельных миров, в каждом из которых реализована та или иная возможность. Таким образом, параллельно существует бесконечное множество миров, в совокупности исчерпывающих все в принципе возможные сценарии развития. Данная топология времени имеет место лишь в сознании автора гипотезы, гипотеза обязана своим существованиям развитой способности к обработке и выработке информации у человека.

Информация и общество

Особенности социальной информации

Социальные системы — это особый, высший из известных нам типов материальных систем. И одна из особенностей общества, тесно связанная со всеми другими его характерными чертами и отличающая его от других типов систем — это способность к информационно-отражательным процессам особого рода ([А6], [А10], [А11], [Б6], [Б10], [Б13]).

Биологическое и социальное отличаются в информационном плане «прежде всего тем, что последний тип организации характеризуется наличием особой надындивидуальной и внеорганической системы средств накопления, хранения и передачи от поколения к поколению существенно важной для коллективного объединения информации, программирующей действия входящих в него индивидов» (Маркарян, 71). Наличие специфически социальной формы передачи информации приводит к тому, что наряду с генетическими и условнорефлекторными программами поведения как чисто биологическими появляются новые формы детерминации поведения при помощи социальной информации и социальной памяти. Ю. Лотман дает информационное определение понятия «культура» как совокупности всей ненаследственной информации, способов ее организации и хранения.

Человечество как особый тип организации материальных систем может существовать именно потому, что надындивидуальное накопление, хранение, передача и переработка информации оказались тесно связанными с развитием у человека преобразовательной функции. Биологические системы, в основном, приспосабливаются к окружающей среде, они с кибернетической точки зрения относятся к классу (преимущественно) адаптивных систем. В каждой отдельной человеческой личности сохраняется адаптивное свойство биологических систем. Общество же в целом выступает как адаптирующая система, приспосабливающая среду обитания к своим потребностям.

Связь между адаптирующим характером человеческой деятельности и внеличностным накоплением информации проявляется в следующем. С одной стороны, неограниченные возможности преобразования природы открывают все новые возможности для создания носителей информации, для перемещения информации из индивидуального сознания во внешние хранилища. С другой стороны, преобразующая деятельность невозможна без отделения личного опыта членов общества от них самих, обмена информацией. А это легче и надежнее всего делать при помощи долговечных и общедоступных носителей.

При взаимодействии общества с природой потоки информациии идут в двух противоположных направлениях. Во-первых, информация извлекается обществом из природы в процессе материальной практики и научного познания. Во-вторых, информация, переработанная обществом, переносится обратно в природу в процессе преобразующей деятельности, создания вещей, «второй природы». Каждая вещь несет в себе информацию о своих создателях: вложенную в них научную информацию и сведения об их культуре, обычаях, укладе жизни. Так, археолог далекого будущего, найдя лазер 20-го века, сделает вывод, что людям этой эпохи была известна квантовая механика. А обнаружив тактическую ракету, он сделает вывод о количестве и интенсивности конфликтов в нашем мире.

Предметы материальной культуры имеют двоякую роль: с одной стооны, они служат практическим целям, а с другой, — концентрируя в себе опыт предшествующей трудовой деятельности, выступают как средство хранения и передачи информации. Для современника, имеющего возможность получать эту информацию по многочисленным более прямым каналам, основной является первая функция. Но для потомка, археолога она полностью вытесняется второй.

Характерной особенностью социальной информации является то, что высшие ее виды все более отдаляются от чувственно воспринимаемых вещей. Человек способен образовывать абстракции сколь угодно высокого уровня: абстракции от абстракций, абстракции от абстракций абстракций и т. д. Это невозможно было на биологической ступени развития, где информационно-отражательные процессы не были столь самостоятельными и были связаны непосредственно с потребностями организма.

Выше уже омечалось, что биологическая эволюция связана с диалектическим отрицанием сигналов-кодов сигналами-образами. Возникновение человеческого общества характеризуется переходом от сигналов-образов снова к сигналам-кодам (коды 2-го порядка). Это знаковые формы сигналов в человеческом обществе. Особенность кодов 2-го порядка состоит в том, что они представляют собой знаки, обретающие внеличностную форму. К ним относятся книги, магнитофонные записи, фотоизображения и вообще любые объекты человеческой материальной и духовной культуры.

Знаки отличаются от образов тем, что сами по себе не имеют никакого (по крайней мере, заметного) сходства с теми объектами реального мира, которые с их помощью отображаются. Написанное на бумаге слово как графический объект не похоже на звучание того же слова, а обе эти формы не похожи на обозначаемый ими объект. Использование знаков возможно только при достаточно развитой способности к абстракциям.

Эта особенность культуры была замечена еще ранее представителями субъективного идеализма, например, неокантианцем Э. Кассирером, прагматистом Ч. Моррисом и др. (излагается по [А10]). Согласно их концепции (называемой «знаковой концепцией человека»), человек является не социальным, а символическим существом. Человеческая культура, по Кассиреру, представляет собой акты «объективизации» автономных творений духа в памятниках, документах, которые имеют лишь символическое бытие. Человек, таким образом, выступает как животное, создающее «символический мир».

Знаковая концепция абсолютизирует одну из реально существующих черт человеческой культуры и игнорирует другие существенные черты. Автору настоящего реферата более оправданной представляется, все же, материалистическая точка зрения, согласно которой первична общественная природа человека, а производство и использование знаков подчинено общественно-производственной деятельности.

Различным формам общественного сознания соответствуют различные виды информации. Это различие относительно, так как между этими формами постоянно происходит обмен, в результате которого уровни социальной информации взаимно обогащаются. Так, информация, непосредственно получаемая древними в процессе материальной практики, находила свое причудливое отражение в мифах и легендах и наоборот, мифологическое мировоззрение оказывало влияние на практическую деятельность людей. В современном обществе происходит интенсивный обмен информацией между науками о природе, философией, моралью, обыденным сознанием. Так, в предисловии к одной из научно-популярных книг по физике сказано, что «ни один из разделов физики не способствовал в такой мере возвышению человеческого духа, как термодинамика, особенно ее второе начало». Известно также то огромное влияние, которое оказали на философию теория относительности, квантовая механика и кибернетика. Проникновение философской информации в конкретно-научные исследования связано, в основном, с ее методологической функцией. Яркие примеры влияния науки и техники на обыденное сознание — космонавтика, и информатика (в особенности Интернет).

Выше говорилось о той важной роли, которую играет структурная (связанная) информация в обеспечении устойчивости системы. В обществе роль такой структурообразующей информации играют традиции, верования, моральные устои, национальное самосознание, то, что позволяет обществу оставаться тождественным самому себе на протяжении веков. Очевидно, к информации такого рода неприменимы чисто количественные критерии. Здесь необходимо вовлечение качественны аспектов информации, смысловых особенно и ценностных.

Научно-техническая информация и познание

Среди всех форм общественного сознания особо выделяется наука, которая в последнее время играет все большую роль в жизни общества. Особенностью 20 века стало превращение науки в непосредственную производительную силу. Теперь уровень развития производительных сил можно характеризовать не только и не столько количеством перерабатываемой энергии и вещества, но и количеством информации, заключенной в средствах производства, а также количеством информации, циркулирующей в системах управления производством ([А6], [А9], [А10], [Б6], [Б12], [Б13]).

Кроме того, информация стала одним из важнейших производственных ресурсов наряду с сырьем и энергией. Предприятие, обладая одними лишь запасами сырья, не сможет ничего изготовить, если неизвестны технологии. Как и любой производственный ресурс, научная информация стала товаром. При этом имеется ряд существенных отличий информации от традиционных видов ресурсов, которые делают ее наиболее выгодным товаром. Уникальная ее особенность состоит в том, что информация при продаже, передаче, обмене не отбирается у владельца, а дублируется. Это значит, что можно продать сколько угодно копий одной и той же информации, вложив труд в ее производство только один раз. Далее, обмен и движение информации происходит значительно быстрее, чем любых «материальных» товаров, что позволяет чрезвычайно быстро делать деньги на информационном рынке. В отличие от любых других товаров, информация не теряет своего качества и не обесценивается в процессе потребления, в том числе и многократного. С другой стороны, информация быстро устаревает, обесценивается в результате научно-технического прогресса. Поэтому по отношению к информации совершенно неприменима тактика «скупого рыцаря». Выгоду получает не тот, кто владеет информацией, а тот, кто ею постоянно обменивается.

Все эти особенности привели к возникновению самостоятельного информационного сектора экономики, быстрый рост удельного веса которого позволяет уже говорить и о полностью информационных экономиках. Выгоднее стало изобретать новые материальные блага, чем производить их. В системе мирового разделения труда развитые страны все более берут на себя изобретающую функцию, оставляя производство на долю отсталых и бедных стран. Мир постепенно разделяется на страны — конструкторские бюро и страны — цеха [Б15].

Товаром, однако, становится не всякая научно-техническая информация. Особое место в науке занимают фундаментальные исследования, которые, как правило, настолько опережают развитие производительных сил, что их непосредственное использование в производстве совершенно невозможно. Владение фундаментальной информации не дает никакой экономической выгоды. С другой стороны, согласно выработавшемуся за последнее столетие моральному кодексу ученого, фундаментальные знания должны быть достоянием всего человечества. Международное сотрудничество в области фундаментальных исследований возможно только при условии активного и свободного обмена всеми получаемыми результатами. Только в этом случае удается избежать ненужного дублирования, координировать усилия, разрабатывать проблему с разных сторон и т. п.

С другой стороны, товаром может становиться не только научная информация. Быстро устаревающие данные, информация разового пользования, такая, как курсы валют и котировки акций необходимы предпринимателям для успешной деятельности. Другой вид информации-товара представляет собой развлекательная информация. Развлечения и досуг имеют немалый удельный вес в печатной продукции, на телевидении и в Интернете.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6