Информационная концепция сознания. Книга 3. Информация

Николай Анатольевич Скурихин

Вряд ли было в истории людей событие с большим искажением понятия того, что обозначается словом информация. Ученый мир пребывает в заблуждении относительно смысла этого слова. «Мир полон информацией», «Человек черпает информацию из внешнего мира» – что может быть нелепее этих слов, произносимых самыми известными учеными современности? Даже гений популяризации космологии Хокинг не смог избежать ложного понимания этого слова. Не случайно он проигрывал все пари о потере информации в черных дырах.

28-01-2016 Информация в живой материи

1.Что имеет ввиду человек, говоря: «Все из бита»?

1. Физики составляют свои представления об информации на основании моделей математиков об этой идеальной реальности. Все это только модели, и они исходят из чисто материальных взглядов людей на наш мир, природу и вселенную. Признать информацию идеальной сущностью они готовы только в виде математической абстракции, существующей на границе нашей вселенной. Они опираются на голографические принципы, на которых построен наш мир, и те физические законы, представленные также, кстати сказать, действительными для нашего около земного пространства, для тех протяженностей и размерностей, которые характерны и свойственны нашим физическим возможностям и состояниям. Имея дело с материальными объектами, эти ученые, от малого до великого, материалисты в своих экспериментальных исследованиях.

2. И как-то все они не принимают во внимание тот простой факт, что все их понятия, суждения, открытия и изобретения — это результат применения ими сознания, их разума — настоящей идеальной сущности, такой же реальной, как и весь наш материальный мир. И только это сознание позволяет некоторым ученым сформулировать такое красивое высказывание: «Все из бита». Но не является ли это утверждение простым суждением, непроизвольно признающим приоритет идеального перед материальным? Или все же ученые, материалисты поневоле, оказываются не в состоянии переступить через свою профессиональную осведомленность, считая бит материальным элементом всего? И как тогда согласиться с их утверждением о размещении информации на границе Вселенной? Но достаточно о взглядах на информацию умных и мыслящих людей. Итак, ближе к существу вопроса.

2. Что понимали под информацией кибернетик Н. Винер и специалист по теории связи К. Шеннон?

3. Из Википедии мы получаем два высказывания Норберта Винера об информации. Первое: «Информация — это не материя и не энергия, информация — это информация». И второе ««Информация — это обозначение содержания, полученного нами из внешнего мира в процессе приспосабливания к нему нас и наших чувств». Сопоставление этих двух суждений позволяет нам прийти к таким заключениям:

— окружающий нас мир, в форме движущейся материи, включающей пространство и заполняющие его объекты вселенной в виде космических тел и образований, находящихся в постоянном изменении под действием способности движения — энергии, частицы вещества и энергии микромира, сущность которых состоит в постоянном движении и изменении своих положений и скоростей, объединенных в этом суждении понятием материи и энергии, обладает некой нематериальной субстанцией, называемой информацией;

— что понимается под этим словом, отдается на усмотрение его применяющего; отсюда — многообразие смыслов и содержаний этого понятия, необходимость установления единообразия в его понимании в каждом новом случае его применения;

— информация получается людьми из внешнего мира, с которым у них устанавливается взаимодействие посредством их чувств, с одновременным приспособлением их к изменяющимся обстоятельствам;

— содержание информации и есть сама информация в виде ее обозначения; и она содержится во внешнем мире.

4. Таким образом, информация, по суждению отца кибернетики Норберта Винера, не материя и не энергия. Она просто информация, и она принадлежит к области существования кибернетических систем, основное свойство которых в реализации законов управления. Но законы управления — это не просто законы движения, это законы движения в сложных системах, имеющих определенное предназначение и целевую функцию. Этим самым исключается такой аспект понимания информации, который касается физических законов Вселенной, возникшей без какого-либо участия кого бы то ни было или чего бы то ни было, вне какой-то цели и предназначенности, то есть без участия человека, его способности мыслить и познавать окружающий мир посредством своего разума.

5. Второе необходимое обстоятельство успешности рассмотрения нами вопроса об информации базируется на представлении об этом феномене другого американского выдающегося ученого — Клода Шеннона. Все его представления получены им из анализа сообщений, передаваемых от источника к приемнику в условиях помех внешней среды. То, что кодируется в этих сообщениях, и является информацией.

6. В теории Шеннона интуитивно полагается, что информация имеет содержание. Нас это вполне устраивает, поскольку в любом биологическом организме или его части, как бы прост или сложен он ни был, поскольку он живой, мы будем иметь одно и то же представление об информации, совпадающее с суждениями К. Шеннона.

7. Информация уменьшает общую неопределённость и информационную энтропию. Количество информации доступно измерению. Оценка количества информации в битах, принимаемая Шенноном, полностью согласуется с суждениями ученых физиков, теоретиков и экспериментаторов, о понимании бита, как единицы информации. Эта минимальная величина информации записывается единицей или нулем младшего разряда двоичного кода сообщения, которое содержит или может содержать большее количество информации, чем оно может быть записано в одном младшем разряде этого двоичного числа.

3. Живой организм, как кибернетическая система

8. Кибернетические системы — это просто обычные технические системы автоматического управления, или сложные феномены, подобно живому биологическому организму, мозгу животного или живого разумного существа, человека. Или это феномен человеческого общества в самых различных деятельных формах его существования, или возникших или строящихся по замыслам обычных людей различных вариаций искусственного интеллекта, искусственных животных, людей и прочих гомункулов. Все эти системы, независимо от природы их происхождения, имеют особую организацию своего строения, обеспечивающую достижение возникшей или поставленной цели.

9. Рост и усложнение строения живого организма потребовали особой его организации. Особенно уникальна организация и функционирование такого специфического биологического образования, как мозг человека. Все элементы мозга, имеющие существенное значение для процесса мышления, возникновения и обращения мысли внутри него, — это нервные клетки, нейроны. Их основное назначение — принимать, передавать, формировать, запоминать, и проч. и проч. — информацию о возникающих в мозге образах внешнего мира, понятий, суждений и самых различных знаний, приобретаемых человеком в процессе познания.

10. Поэтому мы остановимся на более простом примере кибернетической системы, каком-либо элементе биологического живого организма, реализующего частную функцию управления, например, стабилизации какого-нибудь параметра этого элемента, или, например, быстроты перемещения. При этом мы будем пользоваться терминами и понятиями, которые сформировала наука об управлении техническими объектами за последние два столетия.

4. Информация в применении к биологическому существу

11. Не касаясь вопроса обеспечения достоверности передачи информации от источника к приемнику, для чего необходимо еще одно устройство, а именно канал связи, мы такому абстрактному представлению бита поставим в соответствие простое физическое содержание некоторого события. Биологическое существо перемещается в одном направлении с определенным постоянством. Эта стабильная скорость движения обеспечивается некоторой биологической структурой, например, жгутиковым механизмом, колеблющимся с постоянной скоростью. Чем чаще колебания жгутиков, тем больше скорость живого существа. Поскольку мы не можем снабдить это существо какими-либо устройствами измерения скорости перемещения, или оценки пройденного этим существом расстояния, то мы будем полагать основным фактором, влияющим на скорость движения этого существа, плотность внешней среды, а основным, подлежащим контролю параметром, развиваемую этим движителем, жгутиковым механизмом, частоту движения.

12. С увеличением сопротивления среды нагрузка на движитель возрастает; его мощности не хватает для движения с той же скоростью, поскольку жгутики колеблются реже. Чем больше нагрузка на движитель, тем больше требуется мощности этого движителя для поддержания скорости движения. Чем больше сопротивление среды, тем большую мощность должен создавать движитель, тем большая энергия должна к нему подводиться. И обратно, при уменьшении сопротивления среды для обеспечения неизменной скорости движения величина подводимой к движителю энергии должна уменьшаться. Следует думать, что в обычном живом существе ограничение скорости движения может наступить совершенно по другим причинам.

13. Задача системы управления — обеспечить постоянство скорости перемещения этого живого образования. Достигается это подводом большей энергии к движителю при снижении развиваемой движителем мощности, что сказывается на его частоте движения, которое может наблюдаться при возрастании сопротивления среды. Таким образом, при снижении мощности движителя и частоты движения жгутиков, система должна обеспечить подвод дополнительной энергии к этому движителю, при увеличении мощности — к снижению подводимой энергии. Увеличение подвода энергии к движителю может происходить непосредственно включением в действие энергетической молекулы типа АТФ или АДФ, или АМФ, входящих в устройство этого движителя. В этом случае включение той или иной энергетической молекулы будет происходить в соответствии с внутренним устройством движителя и принципом его функционирования. Может оказаться возможным подвод этих молекул к движителю из другой области этого живого существа. Тогда потребуется дополнительный канал передачи этих молекул, и необходимым окажется сообщение с информацией о загрузке движителя.

14. Таким образом, мы можем указать две ситуации с загрузкой движителя, первая, когда живое существо замедляет свое движение, и движителю необходим подвод дополнительной энергии для восстановления прежней скорости движения; и вторая, когда движитель начинает действовать очень активно и нужно ограничить подведение к нему излишней мощности. Эти состояния движителя мы обозначаем соответственно 1 и 0, единицей и нулем. Если мы эти состояния захотим использовать для формирования управляющего воздействия, подающего команду на включение или выключение в движителе подвода дополнительной энергии, то это управляющее воздействие также будет представлять собой информацию, содержанием которой является либо 1, означающее «включить подвод дополнительной энергии», либо 0, — «уменьшить подвод энергии к движителю».

15. И здесь мы сталкиваемся с необходимостью определения условий, когда будут не только формироваться эти сигналы 1 и 0, но и когда они будут сниматься. То есть включение подвода дополнительной энергии когда-то должно закончиться, так же как должен когда-то прекратиться отвод излишней энергии от движителя. Мы оказываемся в ситуации необходимости учитывать и изменение состояния движения живого существа, и чувствительность органических структур этого существа, создающих сигналы 1 и 0, как в виде их нахождения в сообщении о состоянии действия движителя, так и в сообщении о формировании управляющего воздействия. Упростить рассмотрение нам поможет наличие, во-первых, непрерывности измерения этих состояний движителя и управляющего устройства, во-вторых, отсутствие задержки между моментами появления и исчезновения этих сигналов при переходе в противоположные состояния, и кратковременность интервалов действия подвода и отвода порций энергии. То есть включение сигнала движителя на подвод дополнительной энергии происходит при «заметном» снижении скорости движения живого существа, и такие включения повторяются, пока будет включен сигнал 1 движителя.

5. Материальность объекта управления и идеальность управляющих воздействий

16. Описанное функционирование движителя и устройства управления движителем состоит в отслеживании состояния движителя, и в зависимости от его состояния, осуществление подвода или отвода некоторой порции энергии. Сам движитель и устройство управления — материальные объекты, самостоятельные органоиды живого существа. А вот сообщения о их состояниях, содержащих сигналы, отображающие эти состояния — не материальны, хотя сами сигналы имеют вполне вещественную природу, как перемещение этого живого образования, так и конкретный вид энергии, биохимический, если мы используем молекулы аденозинфосфатной кислоты. Смысловое содержание сигналов и есть информация в нашем представлении. Источником информации о состоянии движителя является сам движитель, приемником этой информации является управляющее устройство этого живого образования. Работа этого устройства состоит в следующем: с приемом сигнала от движителя, имеющего значение 1, устройство управления формирует сигнал 1, несущий информацию о необходимости подвода одной порции энергии к движителю. Для полноты картины нам было бы необходимо предусмотреть прием сигнала этого управляющего устройства некоторым органоидом, выполняющим функции исполнительного механизма, выдающего в движитель или берущего от движителя одну порцию энергии. То есть этот исполнительный механизм, соединенный с управляющим устройством, производит операцию подачи в движитель энергетической молекулы, если поступившее от управляющего устройства на этот механизм сообщение содержит в своем младшем разряде сигнал, обозначаемый единицей 1, один бит информации. Этот бит информации может быть обозначен и нулем, тогда включение исполнительного механизма на подачу порции энергии в движитель будет происходить при наличии в младшем разряде этого сообщения значка ноль, 0.

17. Описанное функционирование такого объекта, как биологического образования, способного двигаться в среде обитания, отражает технический аспект устройства этого объекта и техническое представление информации, как содержания сообщений, передаваемых между отдельными частями этого живого существа. Здесь совершенно не затронут вопрос, что же на самом деле представляет собой информация, как феномен нашего объективного мира, именно его идеальная сторона, имеющая такую же реальность как другая сторона нашей реальности: мир вещества и известной нам энергии. Именно об этом говорили и первый кибернетик Н. Винер, и первый специалист по информации К. Шеннон: информация есть нечто фундаментальное, такое же, как вещество и энергия, информация — есть информация. Это так же верно, как то, что вещество — есть вещество, энергия — есть энергия, хотя обе эти сущности материального мира есть две стороны одной реальности, поскольку вещество мы можем рассматривать как концентрированную энергию, а энергию — как превратившееся в излучение вещество.

6. Наше представление о понятии информация

18. В соответствии с такими представлениями об информации, мы остановимся на ее интерпретации, укладывающейся в определенных пределах в рамки суждений этих двух великих людей. И одновременно совпадающей с соответствующим широко известным представлением английского кибернетика У. Р. Эшли, согласно которому информация определяется через различие. Закон необходимого разнообразия, сформулированный У. Р. Эшби: «Самым фундаментальным понятием кибернетики, является понятие „различия“, означающее, что — либо две вещи ощутимо различны, либо одна вещь изменилась с течением времени. […] Понятие это включает, естественно, все изменения, которые могут произойти с течением времени. Ведь когда растения растут, планеты стареют и машины движутся, всегда налицо некоторое изменение одного состояния в другое», У. Р. Эшби, Введение в кибернетику, М., «КомКнига», 2006.

19. Полагаем, что информация есть различение различающегося. Такое же понимание закладывал в это понятие Г. Бейтсон, описывая шесть критериев ментальности сознания. (х) И хотя Д. Чалмерс приписывает несколько иную Бейтсону трактовку информации, с которой можно согласиться лишь отчасти, но нет здесь необходимости останавливаться на этом.

20. Информация есть различение, производящее различение, — такое определение информации с одной стороны адекватно способности, поскольку только способность способна что-то произвести. С другой же стороны такое понимание информации не позволяет считать информацию присущей всему миру, включая и неживую природу, что противоречит утверждению самого Бейтсона, что информация есть различение различающегося. (хх)

Что же скрывается за таким пониманием информации как различение различающегося?

21. Прежде всего, оно содержит указание на информацию в процессе ее получения, то есть указывает на восприятие информации, как действие. «Различение» — это отличение, но не просто отличие одного от другого; оно требует определенной последовательности сравнения того, что представляет информацию, «различающееся», в момент его представления, или до восприятия ее физической сущности, и после восприятия. Именно «различающееся» обладает свойством отличия одного и того же в различные моменты своего представления.

22. Во-вторых, «различение различающегося» предполагает наличие того, кто (или что) различает или способен (или способно) различить различающееся. То есть здесь есть то, что содержится в «различающимся», и что можно различить, и содержится указание на того, кто может сделать такое различение. Иными словами, есть источник того, что содержит информацию о различающимся, некое сообщение, и есть приемник этой информации, тот, кто способен сделать различение информации в этом сообщении.

23. В-третьих, этим самым устанавливается необходимость связи между источником и приемником этого сообщения, реализуемой пространственной траекторией передачи этой информации. Но пространственной передаче может быть подвергнуто только сообщение, имеющее материальные носители информации, как идеальной сущности.

24. И поэтому, в-четвертых, информация не может не сопровождаться элементами материального мира при своей передаче. Или, правильнее сказать, передача информации с использованием переходов от одной системы кодирования к другой сопровождается постоянным превращением идеального в материальное; и соответственно, материального в идеальное — при дешифрации информации в сообщении, при ее прочтении.

25. Далее, такое представление информации свойственно или релевантно для технических и других видов кибернетических систем и систем автоматического управления. То есть для систем, созданных человеческим разумом. И все виды высокоорганизованных структур, относящихся к человеческому сообществу, подобно экономике, социуму, познанию, искусственному интеллекту, искусственной жизни, возникают и создаются при обязательном присутствии в них информации, рассматриваемой именно с изложенных позиций.

26. Дополнительные аспекты понятия информации возникают при исследовании мозга человека, являющегося уникальным живым биологическим образованием со спецификой живой материи, предназначенной сугубо для переработки информации в сообщениях внешнего и внутреннего мира этого образования.