Наличие внутренней информации биосферы и, соответственно, ее информационного разнообразия подтверждается генетической информацией, знанием, навыками, интеллектом, разнообразием жизни и др. Если отрицать наличие внутренней информации в живом веществе, то ее следует отрицать и в веществе мозга, молекулах ДНК, живой клетке. Но вправе ли мы на такое отрицание?
Косная ("неживая") природа информационно еще более разнообразна, чем живая. И, тем не менее, до недавнего времени считалось, что в ней нет структур, "специализирующихся" на информационных процессах. Однако современная физика позволяет усомниться в таком утверждении. Ниже будут рассмотрены соответствующие аргументы.
Внутренняя информация не может быть физической в общепринятом смысле, т.е. наблюдаемой в традиционном (классическом) опыте, однако может быть физичной в том же нетрадиционном смысле, в каком физичен, например, ненаблюдаемый физический вакуум (Ненаблюдаемый не значит пустой. Чтобы убедиться в этом, достаточно познакомиться хотя бы с одной из многочисленных теорий физического вакуума. ). Ненаблюдаемая внутренняя информация обладает своей физикой, которую условно можно назвать
Возможна ли, правомочна ли физика смысла? Вопрос непростой. Для ответа воспользуемся психологической аналогией. Спросим себя: в какой форме хранятся мысли и их смыслы в живом веществе нашего мозга? Известное пограничное понятие мыслеформы, будучи абстрактным продуктом "языковых игр", ничего не проясняет, а полиграфы ("детекторы лжи"), магниторезонансные томографы (МРТ) не утруждаются смыслами, довольствуясь лишь внешними физиологически и психофизически доступными симптомами работающего мозга. А ведь именно эти потайные смыслы управляют всей видимой деятельностью на протяжении нашей жизни. Значит, смысл мысли хранится, но как, в каком виде? Сегодня мы можем только выдвигать гипотезы.
С другой стороны, есть "бессмысленные" источники информации, для которых физика смысла как будто не имеет смысла (да простят нас за тавтологию). Например, монета или игральная кость, если интересоваться не их устройством, а только их состояниями и событиями ("состоявшимися состояниями") в известных играх. Есть неинтеллектуальные машины, возможные состояния которых подконтрольны, а события предсказуемы. Эти машины не мыслят, значит, и к ним физика смысла тоже не имеет отношения? На уровне внешней информации о состояниях, наверно, не имеет. А на уровне внутренней, атрибутивной информации? С позиций атрибутивного подхода внутренняя информация объекта должна храниться на некотором ненаблюдаемом носителе, к которому физика смысла имеет прямое отношение.
С машинами, обладающими искусственным интеллектом, который способен адаптироваться к ситуациям в условиях неопределенности, дело обстоит сложнее – их состояния могут быть неподконтрольными, как и у носителей естественного интеллекта, а события, в которых возможные состояния реализуются, скорей всего, непредсказуемы. Информация о возможных состояниях интеллекта плюс неинтеллектуальная информация, естественно, богаче, чем у неинтеллектуальных объектов, значит, на гипотетическом носителе (хранителе) внутренняя информация интеллектуального объекта, предположительно, займет больше места (по терминологии привычной внешней информации).
Если следовать эволюционной гипотезе, то человек вначале мыслил преимущественно правым полушарием мозга, т.е. картинками, образами, питающими интуицию и воображение; левое полушарие играло вспомогательную роль. Такое мышление базировалось на всех органах чувств – зрении, слухе, обонянии, осязании, вкусе, возможно, и на других впоследствии утерянных чувствах, свойственных животному миру. По мере развития в социальной среде, в совместном труде с другими людьми у человека возникла мимическая, а затем и довербальная звуковая речь (разная у разных родов и племен) и развился орган звуковой речи в левом полушарии мозга. Развитие левого полушария инициировало вербальное и абстрактно-логическое мышление, появление пиктографических, письменных, графических, математических и других незвуковых языков. Человек стал мыслить словами, символами, знаками, формулами. Такое мышление есть сознательное мышление. Но картинно-образное мышление не исчезло – ведь правое полушарие мозга, слава богу, при нас, а наши интуиция и воображение по-прежнему помогают и выручают. Не следует забывать и о подсознании, которое хоть и "под" сознанием, но так же питает нашу память и воображение, как и сознание. Такова эволюционная гипотеза о возникновении в живом веществе человеческого мозга внутренней картинно-образной информации, отвечающей за целостное восприятие и необходимой для хранения смыслов, а также о происхождении внешней языковой информации, необходимой для информационного метаболизма (Информационный метаболизм свойствен не только для межсистемных, но и внутрисистемных взаимодействий – в последнем случае для взаимодействий между подсистемами (структурными элементами систем).) . Картинно-образная внутренняя информация понятна любому человеку вне зависимости от его принадлежности к тому или иному социуму и от языкового принуждения, а вот языковая внешняя информация доступна только человеку, владеющему языком.
Слова, схемы всегда беднее описываемого ими образа, поэтому мирознание, излагаемое или хранимое на любом языке внешней информации, скорей всего, беднее целостного образа мироздания. В результате все научные и вненаучные истины, упакованные в языковую оболочку, в лучшем случае способны лишь приближенно излагать смысл хранимого образа: "Мысль изреченная есть ложь" (Ф.И. Тютчев). Многие литераторы и философы жаловались на "нехватку языка" для выражения мыслей (Л.Н. Толстой, А.А. Фет, А. де Сент-Экзюпери, Х.Г. Гадамер и др.). И только искусство (в первую очередь музыка, поэзия, живопись) способно обратиться к тайному смыслу внутренней информации, если творцы произведений искусства имеют доступ к гипотетическому информационному полю (Проблема лишь в том, насколько полны модели, хранимые информационным полем. Ведь все модели, как правило, не намного богаче слов и схем, описывающих оригинал. Напомним, что понятие информационного поля здесь используется в философском смысле. О физической природе информационного поля см. раздел 2.2.) . Гении науки тоже способны общаться с внутренней информацией (смыслом) исследуемых объектов, явлений, процессов – этим они и отличаются от ординарных "научных сотрудников". И гениальные математики – не исключение: прежде творимых ими формул и алгоритмов срабатывает образная математическая интуиция в виде идей, смутных геометрических образов и ассоциаций, возможно, подпитываемых информационным полем. Если внутренняя информация, хранимая в информационном поле, представляет собой ограниченную модель мира, что вполне вероятно, важен синтез различных моделей, синтез, в котором информационная модель должна "перевариться в общем котле" с другими известными и не менее важными моделями для постижения смысла мира.
Остается вопрос о возможных способах записи, хранения и считывания картинно-образной внутренней информации информационного поля.
Таким образом, физика смысла, на наш взгляд, правомочна, по крайней мере, в рамках глобального эволюционизма. Остается надеяться, что физика информации однажды найдет аутентичный ответ, проверив среди прочих и изложенную гипотезу.
Другая не менее важная проблема информационной физики: как латентная, пассивная внутренняя информация объекта реплицируется во внешнюю информацию, как трансцендентальное, внечувственное становится доступным чувству и ощущению подобно эмпирическому. Этот вопрос "с бородой" – он беспокоил философов Древности, Средневековья, Нового времени, ХХ в., беспокоит и современных философов. Используем все тот же метод аналогий, в частности, родственный круг философских проблем, связанных с отношением идеального и материального. Со времен Платона продолжается спор, где сокрыто идеальное – в сознании или материи. Для нас важно найти ответ на вопрос, не где, а как идеальное (духовное) трансформируется в физическое (телесное).
Можно согласиться, что внутренний механизм действия идеальных причин представляет собой кодовое преобразование, которое необходимо включает физические и химические изменения в субстрате, хранящем информацию, в результате чего последняя неотделима от своего конкретного материального носителя (Дубровский Д.И.). Похожая точка зрения: "…условием взаимоперехода идеального в материальные процессы является… наличие определенных материальных механизмов переработки информации, а также соответствующего материального носителя, выполняющего эти действия… идеальное – это свойство материи содержать информацию" (Кочергин А.Н.).
При этом, однако, не вскрываются физические основания кодового преобразования идеального в физическое. Да это и не входит в задачу философии, для этого есть наука. Есть предположение, что физическим субстратом процессов переработки информации могли бы стать мезоморфные жидкие кристаллы. Другое предположение: вода (Н2О). Оба предположения имеют серьезные экспериментальные основания для физиков, которые должны ответить, насколько правомочны данные предположения, если иметь в виду идеальную атрибутивную информацию, подлежащую переработке не только в живых, но и косных системах природы. Нередко используемое обращение к компьютеру как к "наглядному примеру" преобразования идеального в физическое, на наш взгляд, не дает ответа на вопрос, ибо, прежде чем материализовать знаки команд программы в действия процессора, данные знаки должны сами материализоваться из алгоритмически мыслящего сознания программиста. При этом неясно, как происходит последняя материализация идеальных мыслей. Круг замкнулся, проблема остается открытой.
Аналогично может быть поставлена и такая физическая проблема: какой механизм стоит за превращением ускорения тел, частиц, зарядов в физические поля? Популяризаторы науки усматривают между ускорением и полем некие "сигналы". Требуется познать эти "сигналы" – задача, достойная "вопрошателей природы", заглядывающих в ее бездны с вопросами "что это?", "почему это?", "как это?" – Галилея, Канта, Шеллинга, Фарадея, Эйнштейна, Резерфорда – философов и ученых. Может быть, в одной из таких бездн – информация?!
Итак, философская проблема трансформации идеального в материальное, физическая проблема трансформации трансцендентального в эмпирическое, духовного в телесное, ускорения в поле, проблема репликации внутренней информации во внешнюю суть, прежде всего, проблемы физических оснований кодовых преобразований латентных сущностей в явления, преобразования кантовского ноумена ("вещи самой по себе", познаваемой разумом) в феномен ("вещь для нас", данную в чувственном опыте). Это одна из "хронически больных" проблем гносеологии. Вероятно, поиск этих оснований – весьма непростая задача, от решения которой зависит объективность философского знания и ради решения которой философы могли бы поддержать физиков, работающих в этой области, или, по крайней мере, не мешать им в таких поисках известными "охотами на ведьм". В свою очередь физики, проводя тонкие исследования на грани "посю- и потустороннего", не должны превращать полученные результаты в одно лишь спекулятивное (умозрительное) знание, не поддающееся убедительной верификации и не требующее доказательств. В качестве положительного примера достаточно сослаться на историю признания частной и общей теорий относительности, верификация которых, как нам представляется, требовала не менее изощренных экспериментов, чем это требуется для верификации, например, современных теорий торсионного, хронального, скалярного полей. И тем не менее обе теории Эйнштейна были верифицированы, хотя споры о них не иссякли до сих пор. Философия и наука должны объединить усилия в разрешении поставленной проблемы, придерживаясь известного правила: "не выплеснуть из ванны вместе с водой ребенка". Согласно С.И. Вавилову "будущая физика включит как первичное, простейшее явление "способность, сходную с ощущением", и на ее основе будет объяснять многое. А в результате самое содержание физики может кардинально измениться".
В информационно-физическом аспекте важна проблема отображения и отображаемого: имеют ли они одинаковую природу или разную. Общепринятой считается концепция диалектической теории отражения о независимости природы отражения от природы:
Подобные представления, по нашему мнению, не окончательны, ибо отдельные потребители информации (в частности, человек) всегда (пусть и неосознанно) ищут смысл в отображении, пытаясь через смысл отображения понять отображаемое, интуитивно понимая, что смысл, переносимый внешней информацией от источника к потребителю, невозможен без смысла, содержащегося во внутренней информации источника. Для таких потребителей отображение есть смысловое слияние потребителя с источником информации (
Таким образом, онтологическая природа отображения и отображаемого должна быть одинаковой – смысловой, информационно-семантической. Открываемый в объекте и создаваемый субъектом смыслы сливаются в отображении объекта. Поскольку эти смыслы хранятся субстратами памяти, последние вместе с их содержимым являются объектами исследования физики смысла.
Потенциально плодотворными представляются современные физические теории калибровочного, информационного, квантового, спинорного полей, теории физического вакуума. Ключевым здесь является понятие
Поля на микро- и макроуровнях сопутствуют всем взаимодействиям и обязательно несут информацию о своих источниках вне зависимости от характера поля и его энергетики. При этом нет оснований для непререкаемых утверждений о том, что силовая составляющая поля не управляется этой информацией, даже если речь идет не о целенаправленном силовом действии, а лишь о стихийном причинении такого действия. Тогда можно предположить, что информация передается не только с целью управления или причинения – существует и другой необходимый смысл информационного процесса, связанный с сохранением информации, т.е. с памятью. Память всеобща, понятие памяти как способа бытия – онтологическое понятие, в памяти весь Универсум в своем самоотображении и самосохранении.
Подведем итог в виде следующей философской гипотезы, требующей научного подтверждения:
Остается предположить, что силовые формы поля, традиционно называемые физическими полями, появляются и исчезают на фоне постоянно существующего информационного поля, являющегося онтологическим фундаментом всех физических полей вне зависимости от их энергетики. Из информационного поля каждое конкретное физическое поле черпает порцию информации в объеме, необходимом для управления силовой функцией данного физического поля.
Что касается "исчезновения материи", то данному философскому вопросу, возникшему на фоне естественно-научной революции в физике микромира, более века. Если "понятие материи… не означает гносеологически ничего иного, кроме как: объективная реальность, существующая независимо от человеческого сознания и отображаемая им" (В.И. Ленин), то используемое нами онтологическое понятие информационного поля представляется шире приведенного диалектико-материалистического определения материи, ибо информационное поле (с хранимой в нем внутренней информацией Универсума) включено не только в "объективную реальность, существующую независимо от человеческого сознания", но и в субъективную реальность сознания. Если вслед за Лениным занять гносеологическую позицию, то надо признать, что сознание как непременный атрибут бытия вместе со своими носителями (мозгом, информационным полем) тоже входит в объективную реальность.
Здесь уместно пояснить, что мы подразумеваем под реальностью.
Сущее обладает сущностью, одной из доступных форм которой является информация. Н. Винер, отрицая физическую материальность информации, отталкивался в своих рассуждениях не от философии, тем более не от диалектического материализма, а от физических представлений своего времени, поэтому вопрос об исчезновении материи скорее терминологический. Ответ на него через введение философского понятия информационного поля представляется нам вполне уместным, не конфронтирующим с философскими концепциями материи и физическими теориями (последнее – при условии, что будет физически доказано существование несиловых взаимодействий и информационного поля).
В свою очередь физическая материя в виде корпускулярно-вещественного субстрата и информационное поле как память – это не товары на складе, они не статичны. Существование такого субстрата – это не состояние как константа, а состояние как переменная, т.е. процесс, более того, стохастический процесс (хотя бы внешне). Мгновенная вероятность любого значения этого процесса близка к нулю. Здесь мы сошлемся на известное в философии физики представление о
Из изложенного следует: а) любая внешняя информация недостоверна, ибо устаревает уже в момент ее восприятия; б) память как динамическая структура хранения информации – тоже процесс; в) участники информационного процесса как открытые системы обладают переменной внутренней информацией, динамика которой зависит от характера информационного метаболизма.
Изложенные выше предпосылки сопоставимы с известными физическими теориями и, прежде всего, с теорией
Пример 1. Пусть объект физически материален. Модель объекта требует его спецификации, т.е. количественно-качественного описания свойств, поддающихся формализации (кодированию в математических, лингвистических, физических, химических и тому подобных кодах). Чем больше свойств специфицировано, тем адекватнее модель объекта. В идеале асимптотически специфицируются все без исключения свойства, а соответствующая модель полностью адекватна объекту. Эта асимптотическая модель и есть полная внутренняя информация объекта, но сам объект ее "не знает". Ее может знать (и то лишь частично) субъект, если он умеет извлекать внутреннюю информацию из объекта, т.е. реализовывать информационный процесс, в котором внутренняя информация реплицируется во внешнюю через скрытые кодовые преобразования. Субъекты любой природы умеют это делать, не подозревая о субстанциональном механизме информационного процесса, не задумываясь (если субъект – мыслящее существо) над проницательным гносеологическим вопросом Канта "что я могу знать?". Перефразируя Канта, зададим вопрос "как я могу знать?", в котором нам интересен лишь начальный этап познания, когда внутренняя информация побуждается к физической репликации во внешнюю.
Пусть объект – все тот же металлический шар с зарядом Q (см. тему 1, раздел 1.3) и массой покоя M. Спецификация (и, соответственно, модель шара) в виде {Q, M} неполна, ибо мы не учитываем полярность заряда, размер, вещество, структуру шара и другие его свойства. Ограничимся свойствами Q и M, о которых мы судим опосредованно, регистрируя электрическую и гравитационную силы взаимодействия этого шара с другими телами, обладающими зарядом и массой и удаленными от шара. Агентами электрической и гравитационной сил служат соответственно электромагнитное (Е) и гравитационное (G) поля. Следовательно, эти поля, устанавливая взаимооднозначное информационное соответствие между нами и удаленным шаром, информируют нас о наборе его свойств А (а1 – заряд, а2 – масса), являющемся малым фрагментом внутренней информации шара. Суперпозицию физических полей Е и G можно назвать информационным А-полем. Отсюда любое известное науке физическое поле является в изложенном смысле прежде всего потенциальной компонентой (в вырожденном случае – единственной) информационного А-поля, несущего специфичное этому полю комплексное силовое сообщение (внешнюю информацию) о текущем А-состоянии объекта – источника физических полей (компонент А-поля).
Таким образом, информационные А-поля Утиямы – это физический фундамент реального проявления внутренней информации объектов. В развитие теории Р. Утиямы информационные поля известны сейчас в квантовой физике как калибровочные (обобщенные калибровочные) поля Янга-Миллса.
Физичность информационного А-поля в микромире Р. Утияма подтверждает следующими аргументами:
Свойства частиц могут быть независимыми (тогда им соответствуют т.н. коммутативные физические компоненты калибровочного поля) и зависимыми. В последнем случае, как утверждает теория калибровочных полей, некоммутативным зависимым компонентам свойственно самопорождать физических "собратьев" – другие компоненты того же калибровочного поля. Иными словами, информационное А-поле способно порождать физические поля в виде своих субкомпонент. Поскольку в общем случае свойства объектов взаимозависимы, эффект самопорождения физических субкомпонент калибровочного поля в дополнение к исходным физическим компонентам важен для понимания субстанциональной природы информационного А-поля. В связи с этим обратим внимание на некоммутативность спина элементарных частиц, что согласно Утияме приводит к самопорождению соответствующего спинового поля при взаимодействии калибровочного поля с частицей.
Согласно Утияме за состоянием элементарных частиц как физических объектов можно следить только с помощью калибровочных полей, соответствующих свойствам частиц. Это является следствием общей теории калибровочных полей, утверждающей, что фундаментальные частицы обмениваются между собой соответствующими силами благодаря калибровочным полям. Шестнадцатикомпонентное калибровочное поле, объединяющее электромагнитное и слабое ядерное взаимодействия, стало первым практическим "объединением" полей в рамках общей теории поля (С. Вайнберг, А. Салам, Ш. Глэшоу; Нобелевская премия 1979 г.). Согласно Утияме сильные (глюонные) внутриядерные взаимодействия осуществляются посредством некоммутативного калибровочного поля. Усилия физиков направлены сейчас на "суперобъединение" четырех известных типов взаимодействий (полей) в рамках единого многокомпонентного
В качестве такого единого поля предлагается, например, физический вакуум (Г.И. Шипов. "Теория физического вакуума"), единым фундаментальным принципом которого является EGS-концепция его универсальных поляризационных (фазовых) состояний, проявляющихся на микро- и макроскопическом уровнях: в состоянии зарядовой поляризации физический вакуум проявляется как электромагнитное поле (E), в состоянии спиновой продольной поляризации – как гравитационное поле (G), в состоянии спиновой поперечной поляризации – как спиновое поле (S).
Теория полагает возможными и другие поляризационные состояния физического вакуума, а, следовательно, и другие поля. Но самый трудный вопрос – о физических носителях внутренней информации и волновых потенциалов полей. Утияма полагает, что эти носители имеют общую физическую природу, связанную со свойствами пространства.
Если физический вакуум (или некоторое его состояние) – информационное А-поле, то вектор свойств А, порождающий это поле, может быть отнесен только к одной субстанции – пространству, изотропно и однородно заполненному физическим вакуумом. Значит, информационное А-поле субстанционально редуцируемо (упрощаемо) только к субстанции – пространству и более ни к чему. Следовательно, информационное поле согласно концепции физического вакуума субстанционально предшествует другим полям и субстанциям – корпускулярно-вещественной форме материи (антиматерии), физическим полям, сознанию, но не пространству. В частности, что бы ни понималось под "духом" как метафизической субстанцией, он, "проницая всё и вся" подобно эфиру, в мире физической материи должен иметь не менее вездесущего агента. На эту роль может претендовать только один агент – виртуальное информационное поле, которое, материализуясь во внешней информации, кооперирует физику смысла с метафизикой духа (вопреки научно философскому позитивизму).
В связи с изложенным представление о том, что в неживой природе нет структур, "специализирующихся" на отражательных процессах, подлежит пересмотру. Спин элементарных частиц, корпускулярно-волновые пакеты, физический вакуум, виртуальные частицы, "квантовые точки" как локальные нано- и пикометрические "электронные ловушки" для микрочастиц – по-видимому, далеко не полный перечень таких структур, живо обсуждаемых в физических
Пример 2. Дихотомический спин элементарных частиц полагается многими физиками физическим полевым переносчиком и хранителем двоичной информации, откуда следует рефлексивная гипотеза об онтологическом генезисе двоичного кода. Электронно-позитронный волновой пакет ("фитон") как элементарная квантово-полевая структура физического вакуума (с взаимно скомпенсированными спинами входящих в него частиц) полагается многими физиками как возможный виртуальный переносчик и хранитель информации в информационном поле, возбуждаемом при любой спиновой поляризации подобных пакетов. Квантовые точки – атомарные системы размером 10-9 м и менее – позволяют уже в обозримом будущем конструировать компьютерные логические элементы с использованием спина электрона, а также безэнергетического информационного процесса "квантовой телепортации".
Часть указанных в примере 2 структур и феноменов не наблюдаема, однако при определенных условиях содержащаяся в них информация проявляется в полях и сигналах, доступных нашим ощущениям и сознанию непосредственно или опосредованно через
При всей дискуссионности обсуждаемых физических моделей философия по своему статусу не должна элиминировать (исключать) их из своей "базы проблем". Требуется непредвзятый методологически выверенный философский анализ. В частности, философ, "паря над схваткой", должен, как нам представляется, обращать пристальное внимание на два фактора: 1) степень изоморфности (сходства) выходных параметров моделей и соответствующих выводов; 2) степень независимости моделей по аппарату исследования, терминологии, первоисточникам, опытным данным.
Именно изоморфность и независимость (в указанном смысле) нескольких математических моделей развития и последствий глобальной ядерной войны дали одно из веских оснований ООН принять в свое время ряд известных судьбоносных ограничений на ядерные испытания и ядерные вооружения. Изоморфность и независимость многих исторически параллельных научных открытий и технических изобретений (исчисление бесконечно малых, законы сохранения материи и энергии, радио, самолет, электронный компьютер и др.) всегда давали немедленный толчок их развитию и практическому внедрению, в то время как уникальные достижения воспринимались с "восхищенным недоверием" и требовали неоднократного подтверждения (например, частная и общая теории относительности, рентгеновские лучи и др.).
Один из важных изоморфизмов трех независимых постнеклассических физических моделей вакуума и информационного поля (Вейник А.И., Шипов Г.И., Taylor R.), выявленный автором, состоит в их
Экспериментальные подтверждения: голография Д. Габора (скрытая информация, присутствующая в когерентных волнах поля, проявляется в голограмме!); оптимальные фильтры и "компрессоры сигнала" в технике связи и локации (скрытые в шумах сигналы, о которых наблюдатель даже не подозревает, становятся наблюдаемыми!).
Пример 3. В радиотехнике оптимальная фильтрация сигнала часто производится путем синфазирования частотных составляющих сигнала, что вызывает так называемое "сжатие" сигнала и появление сжатого сигнального "пика" в определенный момент времени t0 над порогом обнаружения (рис.2.1.а: порог обнаружения "Порог"; частотные составляющие u1,u2,u3; сигнал u1+u2+u3). При малейшем сдвиге фаз относительно t0 пик сигнала рассыпается и может скрыться под порогом обнаружения (рис.2.1.б).
Техническая реализация оптимальных фильтров достаточно разнообразна. Для нас важно их общее свойство – подобие (т.е. совпадение с точностью до постоянных коэффициентов) информационных характеристик передаваемого сигнала и приемника этого сигнала. Такой приемник и есть оптимальный фильтр. Очевидно, что оптимальная фильтрация возможна при условии априорного знания приемником информационных характеристик ожидаемого сигнала (как минимум, его частотного спектра). Оптимальная фильтрация, доведенная до схемотехнических решений, материализует философскую суть эффективного познания объекта: субъект должен уподобиться объекту, чтобы эффективно познать последний.
(рис 2.1) Рис. 2.1. Оптимальная фильтрация (вариант):
а) оптимальное "сжатие" сигнала; б) неоптимальное сжатие.
Сосредоточение мысли субъекта на объекте познания, по нашему мнению, есть процесс именно такого уподобления, самонастройки интеллектуального приемника субъекта на режим оптимальной фильтрации сигналов познания, передаваемых объектом. Важно, что для адекватного уподобления объекту познания субъект должен априори, если не знать, то, по крайней мере, представлять латентные познаваемые свойства объекта. Следовательно, для эффективного познания субъект априори должен иметь теорию объекта, чтобы настроить свои средства познания (чувства, приборы, мозг) на режим оптимальной фильтрации сигналов, несущих внешнюю информацию об объекте: "решая задачу, знай ответ" (математика), "нужная информация – тому, кто ее ожидает" (ученые, экстрасенсы), "каждый видит (слышит) то, что хочет видеть (слышать)" (мистические практики познания: йога, буддизм, дзэн, исихазм и др.).
Если техника, созданная человеком, демонстрирует такие возможности, может быть, и сам человек способен извлекать латентную информацию за счет самонастройки мозга и всего тела (мыслит весь организм!) на прием волн информационного поля. Так, голографический способ записи и воспроизведения изображений полагается многими биологами и физиологами основой объемности механизма зрения. Не объясняет ли понятие информационного поля природу априорного знания (см. тему 6), кантовского "чистого разума"?
И тем не менее указанные модели мы относим к девиантной науке, ибо в рамках господствующей физической парадигмы мироздания им пока не находится места.
Если информация – физическая сущность, она должна согласно рациональной научно-философской доктрине поддаваться измерению. Первые методы измерения информации были предложены в начале ХХ в. (Р.А. Фишер, Р. Хартли). Продолжая начатое, Н. Винер в "Кибернетике" (1948 г.) оперировал математическими понятиями "количество информации" и "энтропия", которые в том же 1948 г. независимо от Винера использовал и К.Э. Шеннон, конституировавший теорию информации как математическую теорию связи. Заметим, что энтропия Винера – Шеннона – это информационная энтропия, в отличие от термодинамической энтропии Больцмана – Максвелла – Клаузиуса. Последняя исторически предшествовала понятию информационной энтропии. Лингвистическое совпадение этих понятий не случайно – за ним стоят важные содержательное и математическое совпадения, ибо в обоих случаях энтропия характеризует степень разнообразия состояний системы (источника информации, физической или иной системы).
Для теории информации важно сопоставить математические понятия информационной энтропии (далее просто
Пример 4. Факт получения информации субъектом об объекте есть выбор, приводящий к ограничению разнообразия и неопределенности состояний объекта, но только в гносеологическом смысле. Мы вправе полагать, что не только субъект, но и объект в информационном процессе познания осуществляет свой выбор в форме одного из возможных объектных состояний как информационно эквивалентную реакцию на выбор субъекта. Отличие объектного информационного выбора от субъектного усматривается нами в том, что первый не приводит к уменьшению разнообразия и неопределенности последующих объектных выборов, т.к. каждый из них – всего лишь ситуативная фиксация очередного выбранного состояния. Если представить состояния объекта как шары в урне, то опосредованный (виртуальный) выбор шаров эффективно познающим субъектом производится без возврата в урну, в то время как объект выбирает (предъявляет) их с возвратом. И это понятно – объект один, а субъектов, пытающихся его познать, много; если "шары" не возвращать в урну, на всех не хватит. Такой выбор есть не что иное, как генерирование копии "шара", т.е. копии состояния объекта.
Энтропия вычисляется через число возможных состояний источника и вероятности его перехода в эти состояния. Соответственно, количество информации, полученной от источника в результате опыта (акта познания), считается мерой неопределенности, снятой опытом – количество информации есть мера определенности опыта. Именно в таком смысле понимал энтропию и количество информации К.Э. Шеннон. Поскольку опыт уменьшает доопытную неопределенность, Шеннон предложил под количеством информации, полученным в опыте, понимать разность между априорным и апостериорным значениями
Определить для любого источника его состояния и их вероятности, по-видимому, можно лишь с известной степенью приближения и
Пример 5. Если полагать, что число состояний Универсума стремится к потенциальной бесконечности, то потенциальная энтропия Универсума как источника информации количественно тоже стремится к бесконечности. На фоне научно-философской полемики о пространственно-временной бесконечности или конечности Вселенной приведенное суждение позволяет утверждать, что если Вселенная и бесконечна, то прежде всего в информационном смысле. Трудность нашего положения обусловлена отсутствием экспериментальных или имитационно-вычислительных методов проверки информативности Вселенной как наиболее доказательных в рациональной науке. Попытка же абсолютного, полного познания источника с бесконечным числом состояний приводит к порочному кругу, внутри которого мы вынуждены вращаться бесконечно долго, задавая бесконечное число вопросов и получая на них столько же ответов, которые для своего хранения потребуют бесконечной памяти. Отсюда количество информации, получаемой в любом опыте, всегда конечно и не превышает энтропии источника – Универсума или любой входящей в него системы. Данные рассуждения имеют и строгую математическую основу (закон конечной информации).
Измерение информации традиционно связывается с кибернетическими системами (биологическими и искусственными). Однако нельзя отрицать, что кибернетические системы являются одновременно и физическими системами, раз они подчиняются общим физическим законам (в том числе, второму началу термодинамики) и состоят из тех же химических элементов (и отчасти веществ), что и неживая природа. Отсюда следует, что в кибернетической системе должна постоянно происходить борьба между порядком (управляемостью, несвободой, знанием, жизнью с ее неравновесностью) и хаосом (неуправляемостью, свободой, незнанием, смертью с ее равновесием). В этом плане необходимо более внимательно отнестись к взаимодействию эволюционного механизма со вторым началом термодинамики и взаимосвязи термодинамической и информационной энтропийных составляющих в рамках общей энтропии системы.
Пример 6. Неумолимая смерть биологических систем воочию свидетельствует о подобных связях и энтропийном дуализме природы каждой системы, общая энтропия которой содержит две составляющих – термодинамическую и информационную как операнды некоего уравнения, пока неизвестного математической физике. Относительно информационной энтропии теория информации утверждает, что в закрытой (замкнутой) системе, изолированной от окружающей среды, энтропия может изменяться в пределах от нуля (одно из состояний достоверно, остальные невозможны) до максимума, зависящего от числа состояний, когда их вероятности одинаковы. В той же системе термодинамическая энтропия никогда не уменьшается. В крайнем случае, она может оставаться постоянной и, соответственно, общая энтропия системы может возрастать, уменьшаться и оставаться постоянной, никогда не достигая нуля.
Приведенный пример – идеализация. Реальная биологическая система (как и любая система небиологического происхождения) проявляет себя в разное время и в разной степени как открытая и закрытая системы одновременно, ибо среда всегда в той или иной мере вносит возмущения в системы, невзирая на их классификацию, придуманную людьми. Закрытые системы независимы друг от друга. Но эта независимость, скорей всего, метафизична. Физична только зависимость систем, совместно обитающих в Универсуме, как зависимы все люди, обитающие на Земле. Информационная энтропия открытого зависимого источника (системы) условна в том смысле, что она определяется при условии известных состояний остальных влияющих источников (систем), входящих в среду обитания зависимого источника. В данном контексте условна и апостериорная энтропия как вычитаемый операнд выражения для количества информации, ибо наблюдатель (субъект, потребитель информации) и наблюдаемый объект (источник информации) в любом опыте взаимозависимы. Полная информационная независимость от среды (как вырожденный случай, когда энтропия становится безусловной) возможна при потере системой адаптации к среде, при подавляющих помехах в каналах связи и управления. Даже если такой вырожденный случай возможен, теплообмен между средой и системой (термодинамику) как одну из примитивнейших форм движения материи исключить невозможно, разве только при абсолютном нуле температур, который недостижим (согласно третьему началу термодинамики). В общем, в философии информации для термодинамики и теории информации открыто общее поле интересов.
Мы рассмотрели вероятностный подход к измерению информации. В современной информатике прикладное значение имеет измерение информации, циркулирующей в каналах связи и управления и хранимой на носителях информации. Для этого чаще используется
Пример 7. Психофизический закон Вебера – Фехнера постулирует интенсивность ощущения как величину, пропорциональную логарифму интенсивности физического раздражения. Время реакции на раздражения при числе раздражителей k пропорционально логарифму k. Что есть передача раздражения, как не информационный процесс? Что есть интенсивность ощущения, как не количество информации, полученное в этом процессе? Из теории поиска известно, что число шагов наиболее эффективного по быстродействию двоичного поиска в системе с равновероятными состояниями равно логарифму числа состояний (размера поискового пространства). Наконец, утверждение о нулевой информативности системы с одним известным состоянием (log 1 = 0) не противоречит интуиции здравого смысла, что также немаловажно.
И вероятностный, и комбинаторный подходы к измерению информации имеют отношение только к привычной внешней информации. Что касается количественных мер для измерения внутренней информации, то, по нашему мнению, они нецелесообразны (по крайней мере, в современной науке). Ведь внутренняя информация объекта как его семантическое образное содержание (смысл, концепт, самоотображение) – не число, не материя и не энергия. Рациональная установка физика Галилея (Галилео Галилей был одновременно и выдающимся философом (см. его "Диалог о двух главнейших системах мира – Птолемеевой и Коперниковой", "Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки"). ) сделать всё неизмеряемое измеряемым представляется неприменимой для скрытых (объективных) смыслов, для субъективного понятия новизны информации и субъективных привносимых смыслов. Внешнюю (материально-энергетическую плюс идеальную) и внутреннюю (идеальную) формы информации "аршином общим не измерить": "идеальная информация не содержит в себе ничего, поддающегося измерению, следовательно, доступная измерению информация не может быть идеальной" (Н. Винер "Я – математик"). Используемая в современной теории информации мера – информационная энтропия источника информации – в большинстве случаев не более чем формальная дань галилеевской парадигме измеримости, математическая условность в интересах рациональных доказательств теории информации, и не более того. Поэтому информационная энтропия – всего лишь условная мера внутренней информации, не имеющая статуса истинной "меры".
Что касается информационного поля как возможного носителя внутренней информации, то измерять хранимую в нем информацию, как мы измеряем файлы, хранимые на материальных носителях, пока представляется столь же гипотетическим, сколь и существование самого информационного поля.
Будучи уверенными в существовании внешней информации об объекте и предполагая, что внутренняя информация объекта как сущность тоже "есть", согласимся, что вне зависимости от своей формы информация должна подчиняться некоторым законам, свойственным любым сущностям и существующим объектам природы. Последняя "не знает" о своих законах, как не знает ни науки, ни математики, используемых людьми для описания этих законов – изобретений человеческого ума. Полагаем, что природе свойственны закономерности, законосообразности вне зависимости от человека, а законы природы, тем более облеченные в математическую форму, являются продуктами человеческого разума (Согласно Н. Винеру "невозможно доказательство того, что природа подчинена законам…", но "…без веры, что природа подчинена законам, не может быть никакой науки".) .
Основными законами природы являются законы сохранения. Значит, должен существовать и закон сохранения информации. Данный закон еще не обрел подобающего ему статуса среди других законов сохранения, возможно, потому, что до сих пор не достигнуто взаимопонимание об атрибутивной информации, о месте информации в ряду философских и общенаучных категорий, об отношениях информационной и термодинамической форм энтропии. Но от этого закон сохранения информации представляется нам не менее значимым, являясь одним из фундаментальных законов мироздания.
Сумма априорных энтропий источника и потребителя есть константа сохранения, не зависящая от интенсивности и энергетики информационного процесса между ними (внутренняя и внешняя формы информации инвариантны к своим носителям). Смысл константы сохранения в том, что в любом информационном процессе совместная внутренняя информация источника и потребителя неизменна. Сумма априорных энтропий может интерпретироваться как суммарное "количество априорного знания" источника и потребителя друг о друге. Напоминаем, что вопрос об измеримости энтропий и их суммы остается открытым, поэтому приведенная формулировка закона справедлива только в рамках рационально-материалистической философии с ее математическим дискурсом.
Если же внутренняя информация идеальна, а потому не измеряема, тогда количественный закон сохранения информации становится
Если информационный процесс имеет физическую (материально-энергетическую) природу, значит, в нем идеальная сущность информации проявляется в ее материальном существовании, и, следовательно, между философскими категориями материи и идеального – не пропасть (как уверяют материалисты), а мост. Этот мост существовал всегда, а закон сохранения информации просто лишний раз напомнил об этом своей идеальной константой сохранения.
Как показано выше, внутренняя информация физически не наблюдаема в опыте, как не наблюдаем физический вакуум – низшее энергетическое состояние квантовых полей. Значит, носитель (вернее, хранитель) информации в виде гипотетического информационного поля имеет неэнергетическую или, по крайней мере, субэнергетическую природу, а закон сохранения энергии к такому носителю если и применим, то с очень серьезными оговорками. Зато наверняка закон сохранения энергии не применим к "носимому" – трансцендентальной внутренней информации, которая вместе с внешней информацией подчиняется собственному закону сохранения – закону сохранения информации вне материально-энергетических представлений. Обычно материально-энергетические законы сохранения строго формулируются для закрытой (замкнутой, изолированной) системы. Но информация проявляется лишь во взаимодействии систем (минимум двух), частично являя внутреннюю информацию во внешней, и закон сохранения информации не может не считаться с обеими формами информации. Даже закрытая система в информационном аспекте представляется нам состоящей, как минимум, из двух открытых подсистем – подсистемы источника и подсистемы – потребителя информации . Таким образом, сумма априорных энтропий как гипотетическая количественная мера общей внутренней информации источника и потребителя является константой сохранения, инвариантной к интенсивности информационного метаболизма до тех пор, пока метаболизм не изменяет уровень самоорганизации одной или обеих подсистем – участниц информационного процесса. Количественно новый уровень самоорганизации подсистемы соответствует новому значению ее априорной энтропии. Значит, в динамике развития (или деградации) подсистем (источника и потребителя) информационная константа сохранения, не являющаяся физической мировой константой, будет изменяться вместе с изменением их внутренней информации. Правда, такое изменение представляется не перманентным, а скорее скачкообразным, соответствующим синергетическим представлениям о бифуркационных и полифуркационных процессах. Но в каждом информационном взаимодействии, соответствующем значению константы сохранения, достигнутому на очередном "скачке" самоорганизации, приведенный закон сохранения информации действует неукоснительно, а динамичная внешняя информация количественно не может превысить текущего значения минимальной из энтропий, которые входят в достигнутую константу сохранения.
Пример 8. Замкнутая среда и зависимая от нее открытая система информационно взаимодействуют друг с другом, при этом информативность (энтропия) среды больше информативности системы, ибо последняя включена в среду, а не наоборот. Характер информационного взаимодействия системы со средой во многом зависит от целей системы. Если цель – самоорганизация, то с синергетической точки зрения система приобретает информацию в количестве не более того, сколько может "переварить", использовать для своей самоорганизации, исходя из накопленного ею информационного разнообразия. Если же цель – самообучение, то с точки зрения когнитологии и эпистемологии система познаёт то, что может, а если хочет познать больше, должна увеличить свои информационные возможности, т.е. потенциальную информативность своего тезауруса (базы знаний), свое информационное разнообразие. С позиций информационного монизма информационное поле среды открыто системе лишь в меру возможностей восприятия внешней информации тезаурусом системы. Поскольку тезаурусы разных систем, входящих в среду, различны, системы воспринимают разную внешнюю информацию от среды даже в общем информационном процессе. Но и источник генерирует при этом количественно разную для всех информацию. Так, несколько наблюдателей некоторого объекта могут сделать на основе одного и того же наблюдения разные выводы, как из-за разной информативности своих тезаурусов, так и по причине разных "ответов" объекта на разные "вопросы" наблюдателей к одним и тем же результатам наблюдения. Разные социумы и разные индивиды недопонимают менталитет друг друга (и до конца не поймут!), потому что, вероятно, "взрыхляют" разные (в лучшем случае частично пересекающиеся) участки информационного поля. Таким образом, информационное разнообразие систем в Универсуме обусловлено в существенной мере разнообразием системных тезаурусов, селектирующих доступную им информацию в информационном поле Универсума в строгом соответствии с законом сохранения информации.
Важным следствием закона сохранения информации является жесткое количественное ограничение, накладываемое на информационный процесс достигнутой (текущей) информативностью его участников (источника и потребителя информации): их суммарная энтропия как количественная мера общей внутренней информации – константа, сохраняющаяся до следующего этапа развития (деградации).
Если считать при этом, что развитие систем как увеличение их организованности (порядка) связано с уменьшением энтропии, то каков предел такого уменьшения? Согласно теории информации энтропия в любой из своих форм не может быть отрицательной, ведь нуль-энтропия – это тупик развития (стопроцентная определенность). Термодинамический аналог – состояние физической системы при абсолютном нуле температур, соответствующем нулевой термодинамической энтропии, которая недостижима (третье начало термодинамики). Значит, потенциал развития систем всегда есть. Была бы нужда в науке, если все было бы познано? Возможно ли развитие общества, достигшего своего "последнего состояния"?
Кинетика количества внешней информации и потенциальность энтропии внутренней информации отличаются от превращения потенциальной энергии в кинетическую тем, что апостериорная условная энтропия не есть мера остатка априорной энтропии внутренней информации источника после генерации внешней информации, как это казалось бы при тривиальном энергетическом подходе. В отличие от энергии, которая "не есть", информация, которая "есть", не преобразуется из потенциальной внутренней формы в кинетическую внешнюю. Апостериорная энтропия количественно характеризует лишь апостериори недополученную (неотраженную, невоспринятую, непознанную) потребителем часть внутренней информации источника, измеряемой (?) посредством его априорной энтропии.
Таким образом, внутренняя информация не превращается во внешнюю, а лишь частично реплицируется (тиражируется, копируется) в нее; нереплицированная часть внутренней информации есть дефицит внешней информации (
Закон сохранения информации постулирует, как и следовало ожидать, что информация не возникает из "ничего". Не будь внутренней информации, внешняя информация не появлялась бы из "ничего". Закон сохранения информации можно было бы считать трюизмом, ибо всем сохраняемым величинам даны такие определения, что они должны сохраняться. В этом данный закон подобен любому закону сохранения (энергии, импульса, заряда и т.д.). Но парадокс в том, что законы сохранения, в основе которых лежат обычно самые простые и интуитивные представления, легче назвать трюизмами после того, как они доказаны, поняты и сформулированы, нежели до того. Возможно, в дальнейшем выявятся и другие законы взаимосвязи между свойством и отношением в феномене информации, уже не представляющиеся трюизмами.
Характерно, что закон сохранения и превращения энергии, постулирующий неизменность полной энергии изолированной системы, формально близок к рассмотренному закону сохранения информации. Не означает ли формальная близость двух законов их содержательного родства?
Прежде всего, содержательного родства нет между информацией и энергией. Ведь энергия в естествознании (как и масса, сила или длина) – всего лишь мера, придуманная людьми (по-древнегречески "энергия" – это действие, деятельность, а не некое количество). По-русски "естество – всё, что есть" (В.И. Даль). Энергия-действие, энергия-деятельность как явления сущностей, которые "есть" и сами могут быть представлены как процессы (согласно принципу процесса Уайтхеда), могут исследоваться естествознанием как способность сущностей производить работу. А вот энергии-меры как естества "нет", она лишь используется естествознанием для различения естественных процессов по их интенсивности (в контексте информационного разнообразия "естества"). Поле тоже "есть", а понятие энергии поля тоже привнесенное, вторичное. Информация "есть"; соответственно, количество информации как мера лишь используется для различения информационных процессов и исследования информации. В данном контексте полагаем разумным трансформировать триаду "вещество – энергия – информация" в "вещество – поле – информация".
Проблема отношений вещества, энергии, поля и информации представляется понятной при атрибутивном подходе к понятию информации. Вещество содержит внутреннюю информацию в безэнергетическом информационном поле, "энергичный" полевой носитель нужен для передачи внешней информации, частично воспроизводящей внутреннюю информацию. Данное суждение имеет отношение к физическому материальному миру, которому присущи вещество, энергия, поле и вещи (тела). Как уже отмечалось, философское понятие материи носит отвлеченный, метафизический характер – не менее отвлеченный, чем понятия души и духа. Полагаем, будущая физика, кроме материи как объективной реальности (физической части бытия), будет вынуждена заниматься субъективной реальностью и даже субъективно-объективной ирреальностью, весьма далекими от физической "материи", данной нам в ощущениях. И тогда сбудется предсказание С.И. Вавилова о кардинальном изменении содержания физики с введением в ее обиход "способности, сходной с ощущением".
Рефлектируя по данному вопросу, А.И. Вейник в "Термодинамике реальных процессов" предложил закон сохранения информационной энергии (информэнергии) как меры
Соглашаясь с Н. Винером, что информация – не материя и не энергия, тем не менее, согласимся и с А.И. Вейником, что материально-энергетические и информационные процессы как материальные и идеальные формы деятельности сущностей мироздания глубинно взаимосвязаны. Ведь любое материально-энергетическое (вещественно-энергетическое) взаимодействие есть одновременно информационный процесс. Создаваемое при этом поле взаимодействия содержит информацию о своих источниках, иначе мы ничего не узнали бы о них и о взаимодействии между ними.
Взаимодействие может быть вещественным, деятельностным (энергетическим) и информационно-полевым. Будем считать, что энергия характеризует интенсивность, а количество информации разнообразие взаимодействия. Вместе энергия и количество информации с разных сторон характеризуют изменение состояния систем. Содержательно информация и энергия различны, но поведенчески они во многих частностях схожи. Если по аналогии с кельвиновской градацией ценности видов энергии перейти к градации ценности видов взаимодействия, то по убыванию ценности их можно расположить так: информационное → энергетическое → вещественное. По степени своего воздействия на объекты энергия и информация, пожалуй, не уступают друг другу, ведь можно не только огнем, но и "глаголом жечь сердца людей". При этом энергия воздействует на объекты непосредственно в силовой форме, а информация в большинстве явленных процессов нашего вещного мира – опосредованно – через энергию, которой она (информация) управляет. Более того, в этом мире все явленные информационные процессы энергозависимы, а энергетические процессы информационно зависимы в том смысле, что перенос информации, как правило, производится материально-энергетическим носителем (сигналом), а перенос энергии обычно инициируется информацией (Неявленные информационные процессы либо не зависят, либо слабо зависят от энергии. ).
Но как только мы переходим от понятия информэнергии к его физической сущности, возникает проблема интерпретации: что это – смесь несопоставимых сущностей или самодостаточная сущность, не разложимая на информационную и энергетическую компоненты? Так, если информэнергию приложить к системе "человек", то можем ли мы количественно оценить поведение человека, если вслед за Вейником будем понимать поведение "в самом широком смысле" данного термина? Задача не из легких, и приступать к ее решению следует лишь после того, как будет прояснено физическое отношение между информацией и энергией – каузальное, корреляционное или независимое. Следом немедленно возникнет вопрос о физической единице информэнергии "бит-ватт-секунда".
Вейник утверждает, что переносится (передается) не информация, а энергия под действием разности так называемых
И, тем не менее, понятие информациала представляется уместным, но только для информационных процессов, в которых дефицит внешней информации (информдефицит) можно представить как информационный аналог энергетической разности потенциалов. При полной внешней информации (копии внутренней информации объекта) информационная "разность потенциалов" равна нулю (информдефицит отсутствует, объект познан), при отсутствии внешней информации ее количество равно нулю, а информдефицит максимален. Разность количества внешней информации и информдефицита и есть энтропийная константа сохранения в законе сохранения информации (энтропии). В данном контексте понятие информдефицита можно заменить понятием информациала, но не в интерпретации А.И. Вейника. В связи с изложенным не следует отрицать возможности информационной энергии как понятия, связующего воедино информацию и энергию, но не просто как две стороны одного процесса, а в его более глубоком онтологическом понимании как связи сущности, свойства и отношения. С позиций единства природы взаимодействий эта связь правдоподобна. И если мы по-своему отстаиваем ее существование, нет оснований отказать А.И. Вейнику, другим ученым и философам в аналогичном праве, как и в праве предлагать свои формулировки закона сохранения информации (Предложенное А.И. Вейником уравнение закона сохранения информэнергии, к сожалению, не содержит в явной форме параметров сохранения (констант, ограничений на их постоянство), что ставит под сомнение сам закон.).
Обоснование обобщенного информационно-энергетического закона сохранения (с привлечением экспериментальных данных) – благодарная область исследований для ученых и философов. Одним из продуктивных, заслуживающих специального исследования социально-экономических аспектов опосредованной связи количества информации с энергией как мерой работы могли бы стать стоимостные эквиваленты вещного товара (деньги) и ценности внешней (метаболической) информации как интеллектуального товара в информационном обществе. В то же время внутренняя информация "бесценна", ибо, если она не подлежит измерению, то и не является товаром, имеющим цену.
Известные в физике законы сохранения связаны с фундаментальным принципом симметрии физических законов (инвариантностью природы). Это значит, что, например, энергия, импульс (количество движения) и момент импульса сохраняются при изменении физических условий потому, что пространство и время изотропны и однородны. Если мы одновременно или последовательно в одном и том же месте или в разных местах в неподвижной или движущейся инерциальной системе координат проводим один и тот же эксперимент, получая всегда почти одинаковый результат (в пределах погрешности метода), то демонстрируем этим одно – фундаментальный принцип симметрии природы на субстанциональном уровне пространства-времени.
Согласно принципу симметрии электрон "вечен" по закону сохранения электрического заряда, протон "бессмертен" по закону сохранения барионного заряда. Однако мы ни электрон, ни протон не наблюдаем, а судим о них опосредованно (по экспериментальным данным). Законы сохранения выполняются не только для наблюдаемых, но и для ненаблюдаемых, но присутствующих в нашем сознании физических феноменов, например, для физического вакуума, волновых Ψ-функций, странностей (квантовых чисел, характеризующих адроны) и микрочастиц. Информация как идеальный феномен тоже не наблюдаема. Свойственный ей закон сохранения инвариантен к характеру информационных процессов (энергетических, безэнергетических) и свидетельствует о неизменности внутренней информации изолированного объекта при любых изменениях внешней информации. Таков принцип
Известно, что информационный процесс эффективен, если передающая сторона (кодер, передатчик) и приемная сторона (приемник, декодер) согласованы (подобны) между собой по параметрам (спецификациям) кодов и сигналов. На языке философии это означает, что в информационном процессе познания субъект уподобляется объекту для восприятия внешней информации от последнего: "…ум, познавая, уподобляется вещи" (Х. Ортега-и-Гассет). На языке оптимальной фильтрации, это означает совпадение амплитудно-фазо-частотных характеристик приемника и передаваемого сигнала. Принцип подобия обратим: если, познавая, мое мышление должно уподобляться вещи, то это возможно лишь постольку, поскольку познаваемая вещь совпадает со структурой моего мышления, имеет с ней родство. Эти представления согласуются с известными принципами "настройки" мозга на взаимодействие с объектами познания в актах медитации, телепатии, вдохновения, озарения, догадки и т.п.
Состояние мысленного родства, по-видимому, требует больше, чем просто сознательной работы психики с ее шумящими знаковыми преобразованиями. Вслед за З. Фрейдом логично предположить, что та значительно большая часть мозга, которую, скорей всего, надо отнести к подсознанию, бессознательному, осуществляет параллельные с сознанием латентные процедуры познания, вероятно, через нешумящие, малоэнергетические каналы связи. Вопрос лишь в "малом" – подтвердится ли когда-то данное предположение, т.е. существуют ли такие каналы связи, и если да, то как их использовать для овладения скрытой информацией мысленного уподобления (Данные выводы согласуются с концепциями семантического поля и семантического вакуума В.В. Налимова.) .
Представим две физически взаимодействующие системы А и В (например, субъекта-наблюдателя и наблюдаемого объекта), которые, как отмечалось выше, в любом опыте взаимозависимы, в том числе и информационно. Согласно
Пример 9. Пусть взаимодействие двух систем есть познание человеком (А) природы (В). Согласно принципу взаимной информации человек и природа, взаимодействуя, получают друг о друге количественно одинаковую взаимную информацию. При этом количественная взаимность вовсе не предполагает (хотя и не исключает) качественной (смысловой, целеполагающей) взаимности. Смысл и ценность взаимной информации для человека и природы в общем случае разные.
Нам кажется, что только мы познаем природу и воздействуем на нее. На самом деле эти акты взаимны: природа, "используя" взаимную информацию, тоже познаёт нас и воздействует на нас, как может – если не управлением (у нее обычно другие "цели", чем у нас), так причинением (атакующим или защитным). И количественный аспект здесь представляется не столь важным. Более актуальная проблема усматривается в самом существовании взаимной информации. Для понимания этого человечеству достаточно подняться над собственным Эго и ощутить себя в единстве с природой, не утешаясь иллюзией интеллектуального превосходства и "царственной" вседозволенности. Единство с природой может усматриваться, например, в целеполагании совместного с ней Блага. Все природные системы (в том числе антропные) информационно взаимны, деление их на объекты и субъекты информационного процесса условно. Так, например, "…познание не есть захват мертвого объекта хищным гносеологическим субъектом, а живое нравственное общение личностей, из которых каждая для каждой служит и объектом и субъектом" (П.А. Флоренский).
Пример 10. Акт (отношение) управления как информационное воздействие (команда, стимул, вопрос (В общем случае управление есть информационно-энергетическое воздействие, но мы сознательно пренебрегаем его относительно малой энергетикой, чтобы подчеркнуть главенствующую, определяющую роль информационной компоненты.)) на любой (а не только кибернетический) объект с целью изменения его состояния необходимо включен в акт познания (как исполнение, реакция, ответ). Обратная включенность (познания в управление) возможна, но не необходима. Действительно, объект управления, принимая команду, должен понять ее и через это понимание познать управляющего субъекта, прежде чем выполнять его команду. Иначе "между приказом и его выполнением существует пропасть. Соединить их должно понимание" (Л. Витгенштейн). При этом не исключено неадекватное исполнение непонятых команд, например, в условиях помех. При "силовом управлении" (причинении, физическом воздействии, насилии, административном нажиме) понимание команд принципиально не требуется ("Исполнять! И без вопросов!"). При этом энергия управления соизмерима с энергией вызываемого действия, а информационная компонента практически несущественна.
Принцип взаимной информации распространяется и на память, которая должна быть у природы – подобно памяти взаимодействующего с ней человека. Более того, в силу информационной взаимосвязанности человека и природы они должны бы обладать общей памятью. Общую память логично включить в область "общего разума" человека и природы – т.н. ноосферу, которая пока представляется неким идеалом, но, как и все идеалы, тревожит наш разум и чувства, побуждая нас к деятельности.
Наличие внутренней информации биосферы и, соответственно, ее информационного разнообразия подтверждается генетической информацией, знанием, навыками, интеллектом, разнообразием жизни и др. Если отрицать наличие внутренней информации в живом веществе, то ее следует отрицать и в веществе мозга, молекулах ДНК, живой клетке. Но вправе ли мы на такое отрицание?
Косная ("неживая") природа информационно еще более разнообразна, чем живая. И, тем не менее, до недавнего времени считалось, что в ней нет структур, "специализирующихся" на информационных процессах. Однако современная физика позволяет усомниться в таком утверждении. Ниже будут рассмотрены соответствующие аргументы.
Внутренняя информация не может быть физической в общепринятом смысле, т.е. наблюдаемой в традиционном (классическом) опыте, однако может быть физичной в том же нетрадиционном смысле, в каком физичен, например, ненаблюдаемый физический вакуум (Ненаблюдаемый не значит пустой. Чтобы убедиться в этом, достаточно познакомиться хотя бы с одной из многочисленных теорий физического вакуума. ). Ненаблюдаемая внутренняя информация обладает своей физикой, которую условно можно назвать
Возможна ли, правомочна ли физика смысла? Вопрос непростой. Для ответа воспользуемся психологической аналогией. Спросим себя: в какой форме хранятся мысли и их смыслы в живом веществе нашего мозга? Известное пограничное понятие мыслеформы, будучи абстрактным продуктом "языковых игр", ничего не проясняет, а полиграфы ("детекторы лжи"), магниторезонансные томографы (МРТ) не утруждаются смыслами, довольствуясь лишь внешними физиологически и психофизически доступными симптомами работающего мозга. А ведь именно эти потайные смыслы управляют всей видимой деятельностью на протяжении нашей жизни. Значит, смысл мысли хранится, но как, в каком виде? Сегодня мы можем только выдвигать гипотезы.
С другой стороны, есть "бессмысленные" источники информации, для которых физика смысла как будто не имеет смысла (да простят нас за тавтологию). Например, монета или игральная кость, если интересоваться не их устройством, а только их состояниями и событиями ("состоявшимися состояниями") в известных играх. Есть неинтеллектуальные машины, возможные состояния которых подконтрольны, а события предсказуемы. Эти машины не мыслят, значит, и к ним физика смысла тоже не имеет отношения? На уровне внешней информации о состояниях, наверно, не имеет. А на уровне внутренней, атрибутивной информации? С позиций атрибутивного подхода внутренняя информация объекта должна храниться на некотором ненаблюдаемом носителе, к которому физика смысла имеет прямое отношение.
С машинами, обладающими искусственным интеллектом, который способен адаптироваться к ситуациям в условиях неопределенности, дело обстоит сложнее – их состояния могут быть неподконтрольными, как и у носителей естественного интеллекта, а события, в которых возможные состояния реализуются, скорей всего, непредсказуемы. Информация о возможных состояниях интеллекта плюс неинтеллектуальная информация, естественно, богаче, чем у неинтеллектуальных объектов, значит, на гипотетическом носителе (хранителе) внутренняя информация интеллектуального объекта, предположительно, займет больше места (по терминологии привычной внешней информации).
Если следовать эволюционной гипотезе, то человек вначале мыслил преимущественно правым полушарием мозга, т.е. картинками, образами, питающими интуицию и воображение; левое полушарие играло вспомогательную роль. Такое мышление базировалось на всех органах чувств – зрении, слухе, обонянии, осязании, вкусе, возможно, и на других впоследствии утерянных чувствах, свойственных животному миру. По мере развития в социальной среде, в совместном труде с другими людьми у человека возникла мимическая, а затем и довербальная звуковая речь (разная у разных родов и племен) и развился орган звуковой речи в левом полушарии мозга. Развитие левого полушария инициировало вербальное и абстрактно-логическое мышление, появление пиктографических, письменных, графических, математических и других незвуковых языков. Человек стал мыслить словами, символами, знаками, формулами. Такое мышление есть сознательное мышление. Но картинно-образное мышление не исчезло – ведь правое полушарие мозга, слава богу, при нас, а наши интуиция и воображение по-прежнему помогают и выручают. Не следует забывать и о подсознании, которое хоть и "под" сознанием, но так же питает нашу память и воображение, как и сознание. Такова эволюционная гипотеза о возникновении в живом веществе человеческого мозга внутренней картинно-образной информации, отвечающей за целостное восприятие и необходимой для хранения смыслов, а также о происхождении внешней языковой информации, необходимой для информационного метаболизма (Информационный метаболизм свойствен не только для межсистемных, но и внутрисистемных взаимодействий – в последнем случае для взаимодействий между подсистемами (структурными элементами систем).) . Картинно-образная внутренняя информация понятна любому человеку вне зависимости от его принадлежности к тому или иному социуму и от языкового принуждения, а вот языковая внешняя информация доступна только человеку, владеющему языком.
Слова, схемы всегда беднее описываемого ими образа, поэтому мирознание, излагаемое или хранимое на любом языке внешней информации, скорей всего, беднее целостного образа мироздания. В результате все научные и вненаучные истины, упакованные в языковую оболочку, в лучшем случае способны лишь приближенно излагать смысл хранимого образа: "Мысль изреченная есть ложь" (Ф.И. Тютчев). Многие литераторы и философы жаловались на "нехватку языка" для выражения мыслей (Л.Н. Толстой, А.А. Фет, А. де Сент-Экзюпери, Х.Г. Гадамер и др.). И только искусство (в первую очередь музыка, поэзия, живопись) способно обратиться к тайному смыслу внутренней информации, если творцы произведений искусства имеют доступ к гипотетическому информационному полю (Проблема лишь в том, насколько полны модели, хранимые информационным полем. Ведь все модели, как правило, не намного богаче слов и схем, описывающих оригинал. Напомним, что понятие информационного поля здесь используется в философском смысле. О физической природе информационного поля см. раздел 2.2.) . Гении науки тоже способны общаться с внутренней информацией (смыслом) исследуемых объектов, явлений, процессов – этим они и отличаются от ординарных "научных сотрудников". И гениальные математики – не исключение: прежде творимых ими формул и алгоритмов срабатывает образная математическая интуиция в виде идей, смутных геометрических образов и ассоциаций, возможно, подпитываемых информационным полем. Если внутренняя информация, хранимая в информационном поле, представляет собой ограниченную модель мира, что вполне вероятно, важен синтез различных моделей, синтез, в котором информационная модель должна "перевариться в общем котле" с другими известными и не менее важными моделями для постижения смысла мира.
Остается вопрос о возможных способах записи, хранения и считывания картинно-образной внутренней информации информационного поля.
Таким образом, физика смысла, на наш взгляд, правомочна, по крайней мере, в рамках глобального эволюционизма. Остается надеяться, что физика информации однажды найдет аутентичный ответ, проверив среди прочих и изложенную гипотезу.
Другая не менее важная проблема информационной физики: как латентная, пассивная внутренняя информация объекта реплицируется во внешнюю информацию, как трансцендентальное, внечувственное становится доступным чувству и ощущению подобно эмпирическому. Этот вопрос "с бородой" – он беспокоил философов Древности, Средневековья, Нового времени, ХХ в., беспокоит и современных философов. Используем все тот же метод аналогий, в частности, родственный круг философских проблем, связанных с отношением идеального и материального. Со времен Платона продолжается спор, где сокрыто идеальное – в сознании или материи. Для нас важно найти ответ на вопрос, не где, а как идеальное (духовное) трансформируется в физическое (телесное).
Можно согласиться, что внутренний механизм действия идеальных причин представляет собой кодовое преобразование, которое необходимо включает физические и химические изменения в субстрате, хранящем информацию, в результате чего последняя неотделима от своего конкретного материального носителя (Дубровский Д.И.). Похожая точка зрения: "…условием взаимоперехода идеального в материальные процессы является… наличие определенных материальных механизмов переработки информации, а также соответствующего материального носителя, выполняющего эти действия… идеальное – это свойство материи содержать информацию" (Кочергин А.Н.).
При этом, однако, не вскрываются физические основания кодового преобразования идеального в физическое. Да это и не входит в задачу философии, для этого есть наука. Есть предположение, что физическим субстратом процессов переработки информации могли бы стать мезоморфные жидкие кристаллы. Другое предположение: вода (Н2О). Оба предположения имеют серьезные экспериментальные основания для физиков, которые должны ответить, насколько правомочны данные предположения, если иметь в виду идеальную атрибутивную информацию, подлежащую переработке не только в живых, но и косных системах природы. Нередко используемое обращение к компьютеру как к "наглядному примеру" преобразования идеального в физическое, на наш взгляд, не дает ответа на вопрос, ибо, прежде чем материализовать знаки команд программы в действия процессора, данные знаки должны сами материализоваться из алгоритмически мыслящего сознания программиста. При этом неясно, как происходит последняя материализация идеальных мыслей. Круг замкнулся, проблема остается открытой.
Аналогично может быть поставлена и такая физическая проблема: какой механизм стоит за превращением ускорения тел, частиц, зарядов в физические поля? Популяризаторы науки усматривают между ускорением и полем некие "сигналы". Требуется познать эти "сигналы" – задача, достойная "вопрошателей природы", заглядывающих в ее бездны с вопросами "что это?", "почему это?", "как это?" – Галилея, Канта, Шеллинга, Фарадея, Эйнштейна, Резерфорда – философов и ученых. Может быть, в одной из таких бездн – информация?!
Итак, философская проблема трансформации идеального в материальное, физическая проблема трансформации трансцендентального в эмпирическое, духовного в телесное, ускорения в поле, проблема репликации внутренней информации во внешнюю суть, прежде всего, проблемы физических оснований кодовых преобразований латентных сущностей в явления, преобразования кантовского ноумена ("вещи самой по себе", познаваемой разумом) в феномен ("вещь для нас", данную в чувственном опыте). Это одна из "хронически больных" проблем гносеологии. Вероятно, поиск этих оснований – весьма непростая задача, от решения которой зависит объективность философского знания и ради решения которой философы могли бы поддержать физиков, работающих в этой области, или, по крайней мере, не мешать им в таких поисках известными "охотами на ведьм". В свою очередь физики, проводя тонкие исследования на грани "посю- и потустороннего", не должны превращать полученные результаты в одно лишь спекулятивное (умозрительное) знание, не поддающееся убедительной верификации и не требующее доказательств. В качестве положительного примера достаточно сослаться на историю признания частной и общей теорий относительности, верификация которых, как нам представляется, требовала не менее изощренных экспериментов, чем это требуется для верификации, например, современных теорий торсионного, хронального, скалярного полей. И тем не менее обе теории Эйнштейна были верифицированы, хотя споры о них не иссякли до сих пор. Философия и наука должны объединить усилия в разрешении поставленной проблемы, придерживаясь известного правила: "не выплеснуть из ванны вместе с водой ребенка". Согласно С.И. Вавилову "будущая физика включит как первичное, простейшее явление "способность, сходную с ощущением", и на ее основе будет объяснять многое. А в результате самое содержание физики может кардинально измениться".
В информационно-физическом аспекте важна проблема отображения и отображаемого: имеют ли они одинаковую природу или разную. Общепринятой считается концепция диалектической теории отражения о независимости природы отражения от природы:
Подобные представления, по нашему мнению, не окончательны, ибо отдельные потребители информации (в частности, человек) всегда (пусть и неосознанно) ищут смысл в отображении, пытаясь через смысл отображения понять отображаемое, интуитивно понимая, что смысл, переносимый внешней информацией от источника к потребителю, невозможен без смысла, содержащегося во внутренней информации источника. Для таких потребителей отображение есть смысловое слияние потребителя с источником информации (
Таким образом, онтологическая природа отображения и отображаемого должна быть одинаковой – смысловой, информационно-семантической. Открываемый в объекте и создаваемый субъектом смыслы сливаются в отображении объекта. Поскольку эти смыслы хранятся субстратами памяти, последние вместе с их содержимым являются объектами исследования физики смысла.
Потенциально плодотворными представляются современные физические теории калибровочного, информационного, квантового, спинорного полей, теории физического вакуума. Ключевым здесь является понятие
Поля на микро- и макроуровнях сопутствуют всем взаимодействиям и обязательно несут информацию о своих источниках вне зависимости от характера поля и его энергетики. При этом нет оснований для непререкаемых утверждений о том, что силовая составляющая поля не управляется этой информацией, даже если речь идет не о целенаправленном силовом действии, а лишь о стихийном причинении такого действия. Тогда можно предположить, что информация передается не только с целью управления или причинения – существует и другой необходимый смысл информационного процесса, связанный с сохранением информации, т.е. с памятью. Память всеобща, понятие памяти как способа бытия – онтологическое понятие, в памяти весь Универсум в своем самоотображении и самосохранении.
Подведем итог в виде следующей философской гипотезы, требующей научного подтверждения:
Остается предположить, что силовые формы поля, традиционно называемые физическими полями, появляются и исчезают на фоне постоянно существующего информационного поля, являющегося онтологическим фундаментом всех физических полей вне зависимости от их энергетики. Из информационного поля каждое конкретное физическое поле черпает порцию информации в объеме, необходимом для управления силовой функцией данного физического поля.
Что касается "исчезновения материи", то данному философскому вопросу, возникшему на фоне естественно-научной революции в физике микромира, более века. Если "понятие материи… не означает гносеологически ничего иного, кроме как: объективная реальность, существующая независимо от человеческого сознания и отображаемая им" (В.И. Ленин), то используемое нами онтологическое понятие информационного поля представляется шире приведенного диалектико-материалистического определения материи, ибо информационное поле (с хранимой в нем внутренней информацией Универсума) включено не только в "объективную реальность, существующую независимо от человеческого сознания", но и в субъективную реальность сознания. Если вслед за Лениным занять гносеологическую позицию, то надо признать, что сознание как непременный атрибут бытия вместе со своими носителями (мозгом, информационным полем) тоже входит в объективную реальность.
Здесь уместно пояснить, что мы подразумеваем под реальностью.
Сущее обладает сущностью, одной из доступных форм которой является информация. Н. Винер, отрицая физическую материальность информации, отталкивался в своих рассуждениях не от философии, тем более не от диалектического материализма, а от физических представлений своего времени, поэтому вопрос об исчезновении материи скорее терминологический. Ответ на него через введение философского понятия информационного поля представляется нам вполне уместным, не конфронтирующим с философскими концепциями материи и физическими теориями (последнее – при условии, что будет физически доказано существование несиловых взаимодействий и информационного поля).
В свою очередь физическая материя в виде корпускулярно-вещественного субстрата и информационное поле как память – это не товары на складе, они не статичны. Существование такого субстрата – это не состояние как константа, а состояние как переменная, т.е. процесс, более того, стохастический процесс (хотя бы внешне). Мгновенная вероятность любого значения этого процесса близка к нулю. Здесь мы сошлемся на известное в философии физики представление о
Из изложенного следует: а) любая внешняя информация недостоверна, ибо устаревает уже в момент ее восприятия; б) память как динамическая структура хранения информации – тоже процесс; в) участники информационного процесса как открытые системы обладают переменной внутренней информацией, динамика которой зависит от характера информационного метаболизма.
Изложенные выше предпосылки сопоставимы с известными физическими теориями и, прежде всего, с теорией
Пример 1. Пусть объект физически материален. Модель объекта требует его спецификации, т.е. количественно-качественного описания свойств, поддающихся формализации (кодированию в математических, лингвистических, физических, химических и тому подобных кодах). Чем больше свойств специфицировано, тем адекватнее модель объекта. В идеале асимптотически специфицируются все без исключения свойства, а соответствующая модель полностью адекватна объекту. Эта асимптотическая модель и есть полная внутренняя информация объекта, но сам объект ее "не знает". Ее может знать (и то лишь частично) субъект, если он умеет извлекать внутреннюю информацию из объекта, т.е. реализовывать информационный процесс, в котором внутренняя информация реплицируется во внешнюю через скрытые кодовые преобразования. Субъекты любой природы умеют это делать, не подозревая о субстанциональном механизме информационного процесса, не задумываясь (если субъект – мыслящее существо) над проницательным гносеологическим вопросом Канта "что я могу знать?". Перефразируя Канта, зададим вопрос "как я могу знать?", в котором нам интересен лишь начальный этап познания, когда внутренняя информация побуждается к физической репликации во внешнюю.
Пусть объект – все тот же металлический шар с зарядом Q (см. тему 1, раздел 1.3) и массой покоя M. Спецификация (и, соответственно, модель шара) в виде {Q, M} неполна, ибо мы не учитываем полярность заряда, размер, вещество, структуру шара и другие его свойства. Ограничимся свойствами Q и M, о которых мы судим опосредованно, регистрируя электрическую и гравитационную силы взаимодействия этого шара с другими телами, обладающими зарядом и массой и удаленными от шара. Агентами электрической и гравитационной сил служат соответственно электромагнитное (Е) и гравитационное (G) поля. Следовательно, эти поля, устанавливая взаимооднозначное информационное соответствие между нами и удаленным шаром, информируют нас о наборе его свойств А (а1 – заряд, а2 – масса), являющемся малым фрагментом внутренней информации шара. Суперпозицию физических полей Е и G можно назвать информационным А-полем. Отсюда любое известное науке физическое поле является в изложенном смысле прежде всего потенциальной компонентой (в вырожденном случае – единственной) информационного А-поля, несущего специфичное этому полю комплексное силовое сообщение (внешнюю информацию) о текущем А-состоянии объекта – источника физических полей (компонент А-поля).
Таким образом, информационные А-поля Утиямы – это физический фундамент реального проявления внутренней информации объектов. В развитие теории Р. Утиямы информационные поля известны сейчас в квантовой физике как калибровочные (обобщенные калибровочные) поля Янга-Миллса.
Физичность информационного А-поля в микромире Р. Утияма подтверждает следующими аргументами:
Свойства частиц могут быть независимыми (тогда им соответствуют т.н. коммутативные физические компоненты калибровочного поля) и зависимыми. В последнем случае, как утверждает теория калибровочных полей, некоммутативным зависимым компонентам свойственно самопорождать физических "собратьев" – другие компоненты того же калибровочного поля. Иными словами, информационное А-поле способно порождать физические поля в виде своих субкомпонент. Поскольку в общем случае свойства объектов взаимозависимы, эффект самопорождения физических субкомпонент калибровочного поля в дополнение к исходным физическим компонентам важен для понимания субстанциональной природы информационного А-поля. В связи с этим обратим внимание на некоммутативность спина элементарных частиц, что согласно Утияме приводит к самопорождению соответствующего спинового поля при взаимодействии калибровочного поля с частицей.
Согласно Утияме за состоянием элементарных частиц как физических объектов можно следить только с помощью калибровочных полей, соответствующих свойствам частиц. Это является следствием общей теории калибровочных полей, утверждающей, что фундаментальные частицы обмениваются между собой соответствующими силами благодаря калибровочным полям. Шестнадцатикомпонентное калибровочное поле, объединяющее электромагнитное и слабое ядерное взаимодействия, стало первым практическим "объединением" полей в рамках общей теории поля (С. Вайнберг, А. Салам, Ш. Глэшоу; Нобелевская премия 1979 г.). Согласно Утияме сильные (глюонные) внутриядерные взаимодействия осуществляются посредством некоммутативного калибровочного поля. Усилия физиков направлены сейчас на "суперобъединение" четырех известных типов взаимодействий (полей) в рамках единого многокомпонентного
В качестве такого единого поля предлагается, например, физический вакуум (Г.И. Шипов. "Теория физического вакуума"), единым фундаментальным принципом которого является EGS-концепция его универсальных поляризационных (фазовых) состояний, проявляющихся на микро- и макроскопическом уровнях: в состоянии зарядовой поляризации физический вакуум проявляется как электромагнитное поле (E), в состоянии спиновой продольной поляризации – как гравитационное поле (G), в состоянии спиновой поперечной поляризации – как спиновое поле (S).
Теория полагает возможными и другие поляризационные состояния физического вакуума, а, следовательно, и другие поля. Но самый трудный вопрос – о физических носителях внутренней информации и волновых потенциалов полей. Утияма полагает, что эти носители имеют общую физическую природу, связанную со свойствами пространства.
Если физический вакуум (или некоторое его состояние) – информационное А-поле, то вектор свойств А, порождающий это поле, может быть отнесен только к одной субстанции – пространству, изотропно и однородно заполненному физическим вакуумом. Значит, информационное А-поле субстанционально редуцируемо (упрощаемо) только к субстанции – пространству и более ни к чему. Следовательно, информационное поле согласно концепции физического вакуума субстанционально предшествует другим полям и субстанциям – корпускулярно-вещественной форме материи (антиматерии), физическим полям, сознанию, но не пространству. В частности, что бы ни понималось под "духом" как метафизической субстанцией, он, "проницая всё и вся" подобно эфиру, в мире физической материи должен иметь не менее вездесущего агента. На эту роль может претендовать только один агент – виртуальное информационное поле, которое, материализуясь во внешней информации, кооперирует физику смысла с метафизикой духа (вопреки научно философскому позитивизму).
В связи с изложенным представление о том, что в неживой природе нет структур, "специализирующихся" на отражательных процессах, подлежит пересмотру. Спин элементарных частиц, корпускулярно-волновые пакеты, физический вакуум, виртуальные частицы, "квантовые точки" как локальные нано- и пикометрические "электронные ловушки" для микрочастиц – по-видимому, далеко не полный перечень таких структур, живо обсуждаемых в физических
Пример 2. Дихотомический спин элементарных частиц полагается многими физиками физическим полевым переносчиком и хранителем двоичной информации, откуда следует рефлексивная гипотеза об онтологическом генезисе двоичного кода. Электронно-позитронный волновой пакет ("фитон") как элементарная квантово-полевая структура физического вакуума (с взаимно скомпенсированными спинами входящих в него частиц) полагается многими физиками как возможный виртуальный переносчик и хранитель информации в информационном поле, возбуждаемом при любой спиновой поляризации подобных пакетов. Квантовые точки – атомарные системы размером 10-9 м и менее – позволяют уже в обозримом будущем конструировать компьютерные логические элементы с использованием спина электрона, а также безэнергетического информационного процесса "квантовой телепортации".
Часть указанных в примере 2 структур и феноменов не наблюдаема, однако при определенных условиях содержащаяся в них информация проявляется в полях и сигналах, доступных нашим ощущениям и сознанию непосредственно или опосредованно через
При всей дискуссионности обсуждаемых физических моделей философия по своему статусу не должна элиминировать (исключать) их из своей "базы проблем". Требуется непредвзятый методологически выверенный философский анализ. В частности, философ, "паря над схваткой", должен, как нам представляется, обращать пристальное внимание на два фактора: 1) степень изоморфности (сходства) выходных параметров моделей и соответствующих выводов; 2) степень независимости моделей по аппарату исследования, терминологии, первоисточникам, опытным данным.
Именно изоморфность и независимость (в указанном смысле) нескольких математических моделей развития и последствий глобальной ядерной войны дали одно из веских оснований ООН принять в свое время ряд известных судьбоносных ограничений на ядерные испытания и ядерные вооружения. Изоморфность и независимость многих исторически параллельных научных открытий и технических изобретений (исчисление бесконечно малых, законы сохранения материи и энергии, радио, самолет, электронный компьютер и др.) всегда давали немедленный толчок их развитию и практическому внедрению, в то время как уникальные достижения воспринимались с "восхищенным недоверием" и требовали неоднократного подтверждения (например, частная и общая теории относительности, рентгеновские лучи и др.).
Один из важных изоморфизмов трех независимых постнеклассических физических моделей вакуума и информационного поля (Вейник А.И., Шипов Г.И., Taylor R.), выявленный автором, состоит в их
Экспериментальные подтверждения: голография Д. Габора (скрытая информация, присутствующая в когерентных волнах поля, проявляется в голограмме!); оптимальные фильтры и "компрессоры сигнала" в технике связи и локации (скрытые в шумах сигналы, о которых наблюдатель даже не подозревает, становятся наблюдаемыми!).
Пример 3. В радиотехнике оптимальная фильтрация сигнала часто производится путем синфазирования частотных составляющих сигнала, что вызывает так называемое "сжатие" сигнала и появление сжатого сигнального "пика" в определенный момент времени t0 над порогом обнаружения (рис.2.1.а: порог обнаружения "Порог"; частотные составляющие u1,u2,u3; сигнал u1+u2+u3). При малейшем сдвиге фаз относительно t0 пик сигнала рассыпается и может скрыться под порогом обнаружения (рис.2.1.б).
Техническая реализация оптимальных фильтров достаточно разнообразна. Для нас важно их общее свойство – подобие (т.е. совпадение с точностью до постоянных коэффициентов) информационных характеристик передаваемого сигнала и приемника этого сигнала. Такой приемник и есть оптимальный фильтр. Очевидно, что оптимальная фильтрация возможна при условии априорного знания приемником информационных характеристик ожидаемого сигнала (как минимум, его частотного спектра). Оптимальная фильтрация, доведенная до схемотехнических решений, материализует философскую суть эффективного познания объекта: субъект должен уподобиться объекту, чтобы эффективно познать последний.
(рис 2.1) Рис. 2.1. Оптимальная фильтрация (вариант):
а) оптимальное "сжатие" сигнала; б) неоптимальное сжатие.
Сосредоточение мысли субъекта на объекте познания, по нашему мнению, есть процесс именно такого уподобления, самонастройки интеллектуального приемника субъекта на режим оптимальной фильтрации сигналов познания, передаваемых объектом. Важно, что для адекватного уподобления объекту познания субъект должен априори, если не знать, то, по крайней мере, представлять латентные познаваемые свойства объекта. Следовательно, для эффективного познания субъект априори должен иметь теорию объекта, чтобы настроить свои средства познания (чувства, приборы, мозг) на режим оптимальной фильтрации сигналов, несущих внешнюю информацию об объекте: "решая задачу, знай ответ" (математика), "нужная информация – тому, кто ее ожидает" (ученые, экстрасенсы), "каждый видит (слышит) то, что хочет видеть (слышать)" (мистические практики познания: йога, буддизм, дзэн, исихазм и др.).
Если техника, созданная человеком, демонстрирует такие возможности, может быть, и сам человек способен извлекать латентную информацию за счет самонастройки мозга и всего тела (мыслит весь организм!) на прием волн информационного поля. Так, голографический способ записи и воспроизведения изображений полагается многими биологами и физиологами основой объемности механизма зрения. Не объясняет ли понятие информационного поля природу априорного знания (см. тему 6), кантовского "чистого разума"?
И тем не менее указанные модели мы относим к девиантной науке, ибо в рамках господствующей физической парадигмы мироздания им пока не находится места.
Если информация – физическая сущность, она должна согласно рациональной научно-философской доктрине поддаваться измерению. Первые методы измерения информации были предложены в начале ХХ в. (Р.А. Фишер, Р. Хартли). Продолжая начатое, Н. Винер в "Кибернетике" (1948 г.) оперировал математическими понятиями "количество информации" и "энтропия", которые в том же 1948 г. независимо от Винера использовал и К.Э. Шеннон, конституировавший теорию информации как математическую теорию связи. Заметим, что энтропия Винера – Шеннона – это информационная энтропия, в отличие от термодинамической энтропии Больцмана – Максвелла – Клаузиуса. Последняя исторически предшествовала понятию информационной энтропии. Лингвистическое совпадение этих понятий не случайно – за ним стоят важные содержательное и математическое совпадения, ибо в обоих случаях энтропия характеризует степень разнообразия состояний системы (источника информации, физической или иной системы).
Для теории информации важно сопоставить математические понятия информационной энтропии (далее просто
Пример 4. Факт получения информации субъектом об объекте есть выбор, приводящий к ограничению разнообразия и неопределенности состояний объекта, но только в гносеологическом смысле. Мы вправе полагать, что не только субъект, но и объект в информационном процессе познания осуществляет свой выбор в форме одного из возможных объектных состояний как информационно эквивалентную реакцию на выбор субъекта. Отличие объектного информационного выбора от субъектного усматривается нами в том, что первый не приводит к уменьшению разнообразия и неопределенности последующих объектных выборов, т.к. каждый из них – всего лишь ситуативная фиксация очередного выбранного состояния. Если представить состояния объекта как шары в урне, то опосредованный (виртуальный) выбор шаров эффективно познающим субъектом производится без возврата в урну, в то время как объект выбирает (предъявляет) их с возвратом. И это понятно – объект один, а субъектов, пытающихся его познать, много; если "шары" не возвращать в урну, на всех не хватит. Такой выбор есть не что иное, как генерирование копии "шара", т.е. копии состояния объекта.
Энтропия вычисляется через число возможных состояний источника и вероятности его перехода в эти состояния. Соответственно, количество информации, полученной от источника в результате опыта (акта познания), считается мерой неопределенности, снятой опытом – количество информации есть мера определенности опыта. Именно в таком смысле понимал энтропию и количество информации К.Э. Шеннон. Поскольку опыт уменьшает доопытную неопределенность, Шеннон предложил под количеством информации, полученным в опыте, понимать разность между априорным и апостериорным значениями
Определить для любого источника его состояния и их вероятности, по-видимому, можно лишь с известной степенью приближения и
Пример 5. Если полагать, что число состояний Универсума стремится к потенциальной бесконечности, то потенциальная энтропия Универсума как источника информации количественно тоже стремится к бесконечности. На фоне научно-философской полемики о пространственно-временной бесконечности или конечности Вселенной приведенное суждение позволяет утверждать, что если Вселенная и бесконечна, то прежде всего в информационном смысле. Трудность нашего положения обусловлена отсутствием экспериментальных или имитационно-вычислительных методов проверки информативности Вселенной как наиболее доказательных в рациональной науке. Попытка же абсолютного, полного познания источника с бесконечным числом состояний приводит к порочному кругу, внутри которого мы вынуждены вращаться бесконечно долго, задавая бесконечное число вопросов и получая на них столько же ответов, которые для своего хранения потребуют бесконечной памяти. Отсюда количество информации, получаемой в любом опыте, всегда конечно и не превышает энтропии источника – Универсума или любой входящей в него системы. Данные рассуждения имеют и строгую математическую основу (закон конечной информации).
Измерение информации традиционно связывается с кибернетическими системами (биологическими и искусственными). Однако нельзя отрицать, что кибернетические системы являются одновременно и физическими системами, раз они подчиняются общим физическим законам (в том числе, второму началу термодинамики) и состоят из тех же химических элементов (и отчасти веществ), что и неживая природа. Отсюда следует, что в кибернетической системе должна постоянно происходить борьба между порядком (управляемостью, несвободой, знанием, жизнью с ее неравновесностью) и хаосом (неуправляемостью, свободой, незнанием, смертью с ее равновесием). В этом плане необходимо более внимательно отнестись к взаимодействию эволюционного механизма со вторым началом термодинамики и взаимосвязи термодинамической и информационной энтропийных составляющих в рамках общей энтропии системы.
Пример 6. Неумолимая смерть биологических систем воочию свидетельствует о подобных связях и энтропийном дуализме природы каждой системы, общая энтропия которой содержит две составляющих – термодинамическую и информационную как операнды некоего уравнения, пока неизвестного математической физике. Относительно информационной энтропии теория информации утверждает, что в закрытой (замкнутой) системе, изолированной от окружающей среды, энтропия может изменяться в пределах от нуля (одно из состояний достоверно, остальные невозможны) до максимума, зависящего от числа состояний, когда их вероятности одинаковы. В той же системе термодинамическая энтропия никогда не уменьшается. В крайнем случае, она может оставаться постоянной и, соответственно, общая энтропия системы может возрастать, уменьшаться и оставаться постоянной, никогда не достигая нуля.
Приведенный пример – идеализация. Реальная биологическая система (как и любая система небиологического происхождения) проявляет себя в разное время и в разной степени как открытая и закрытая системы одновременно, ибо среда всегда в той или иной мере вносит возмущения в системы, невзирая на их классификацию, придуманную людьми. Закрытые системы независимы друг от друга. Но эта независимость, скорей всего, метафизична. Физична только зависимость систем, совместно обитающих в Универсуме, как зависимы все люди, обитающие на Земле. Информационная энтропия открытого зависимого источника (системы) условна в том смысле, что она определяется при условии известных состояний остальных влияющих источников (систем), входящих в среду обитания зависимого источника. В данном контексте условна и апостериорная энтропия как вычитаемый операнд выражения для количества информации, ибо наблюдатель (субъект, потребитель информации) и наблюдаемый объект (источник информации) в любом опыте взаимозависимы. Полная информационная независимость от среды (как вырожденный случай, когда энтропия становится безусловной) возможна при потере системой адаптации к среде, при подавляющих помехах в каналах связи и управления. Даже если такой вырожденный случай возможен, теплообмен между средой и системой (термодинамику) как одну из примитивнейших форм движения материи исключить невозможно, разве только при абсолютном нуле температур, который недостижим (согласно третьему началу термодинамики). В общем, в философии информации для термодинамики и теории информации открыто общее поле интересов.
Мы рассмотрели вероятностный подход к измерению информации. В современной информатике прикладное значение имеет измерение информации, циркулирующей в каналах связи и управления и хранимой на носителях информации. Для этого чаще используется
Пример 7. Психофизический закон Вебера – Фехнера постулирует интенсивность ощущения как величину, пропорциональную логарифму интенсивности физического раздражения. Время реакции на раздражения при числе раздражителей k пропорционально логарифму k. Что есть передача раздражения, как не информационный процесс? Что есть интенсивность ощущения, как не количество информации, полученное в этом процессе? Из теории поиска известно, что число шагов наиболее эффективного по быстродействию двоичного поиска в системе с равновероятными состояниями равно логарифму числа состояний (размера поискового пространства). Наконец, утверждение о нулевой информативности системы с одним известным состоянием (log 1 = 0) не противоречит интуиции здравого смысла, что также немаловажно.
И вероятностный, и комбинаторный подходы к измерению информации имеют отношение только к привычной внешней информации. Что касается количественных мер для измерения внутренней информации, то, по нашему мнению, они нецелесообразны (по крайней мере, в современной науке). Ведь внутренняя информация объекта как его семантическое образное содержание (смысл, концепт, самоотображение) – не число, не материя и не энергия. Рациональная установка физика Галилея (Галилео Галилей был одновременно и выдающимся философом (см. его "Диалог о двух главнейших системах мира – Птолемеевой и Коперниковой", "Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки"). ) сделать всё неизмеряемое измеряемым представляется неприменимой для скрытых (объективных) смыслов, для субъективного понятия новизны информации и субъективных привносимых смыслов. Внешнюю (материально-энергетическую плюс идеальную) и внутреннюю (идеальную) формы информации "аршином общим не измерить": "идеальная информация не содержит в себе ничего, поддающегося измерению, следовательно, доступная измерению информация не может быть идеальной" (Н. Винер "Я – математик"). Используемая в современной теории информации мера – информационная энтропия источника информации – в большинстве случаев не более чем формальная дань галилеевской парадигме измеримости, математическая условность в интересах рациональных доказательств теории информации, и не более того. Поэтому информационная энтропия – всего лишь условная мера внутренней информации, не имеющая статуса истинной "меры".
Что касается информационного поля как возможного носителя внутренней информации, то измерять хранимую в нем информацию, как мы измеряем файлы, хранимые на материальных носителях, пока представляется столь же гипотетическим, сколь и существование самого информационного поля.
Будучи уверенными в существовании внешней информации об объекте и предполагая, что внутренняя информация объекта как сущность тоже "есть", согласимся, что вне зависимости от своей формы информация должна подчиняться некоторым законам, свойственным любым сущностям и существующим объектам природы. Последняя "не знает" о своих законах, как не знает ни науки, ни математики, используемых людьми для описания этих законов – изобретений человеческого ума. Полагаем, что природе свойственны закономерности, законосообразности вне зависимости от человека, а законы природы, тем более облеченные в математическую форму, являются продуктами человеческого разума (Согласно Н. Винеру "невозможно доказательство того, что природа подчинена законам…", но "…без веры, что природа подчинена законам, не может быть никакой науки".) .
Основными законами природы являются законы сохранения. Значит, должен существовать и закон сохранения информации. Данный закон еще не обрел подобающего ему статуса среди других законов сохранения, возможно, потому, что до сих пор не достигнуто взаимопонимание об атрибутивной информации, о месте информации в ряду философских и общенаучных категорий, об отношениях информационной и термодинамической форм энтропии. Но от этого закон сохранения информации представляется нам не менее значимым, являясь одним из фундаментальных законов мироздания.
Сумма априорных энтропий источника и потребителя есть константа сохранения, не зависящая от интенсивности и энергетики информационного процесса между ними (внутренняя и внешняя формы информации инвариантны к своим носителям). Смысл константы сохранения в том, что в любом информационном процессе совместная внутренняя информация источника и потребителя неизменна. Сумма априорных энтропий может интерпретироваться как суммарное "количество априорного знания" источника и потребителя друг о друге. Напоминаем, что вопрос об измеримости энтропий и их суммы остается открытым, поэтому приведенная формулировка закона справедлива только в рамках рационально-материалистической философии с ее математическим дискурсом.
Если же внутренняя информация идеальна, а потому не измеряема, тогда количественный закон сохранения информации становится
Если информационный процесс имеет физическую (материально-энергетическую) природу, значит, в нем идеальная сущность информации проявляется в ее материальном существовании, и, следовательно, между философскими категориями материи и идеального – не пропасть (как уверяют материалисты), а мост. Этот мост существовал всегда, а закон сохранения информации просто лишний раз напомнил об этом своей идеальной константой сохранения.
Как показано выше, внутренняя информация физически не наблюдаема в опыте, как не наблюдаем физический вакуум – низшее энергетическое состояние квантовых полей. Значит, носитель (вернее, хранитель) информации в виде гипотетического информационного поля имеет неэнергетическую или, по крайней мере, субэнергетическую природу, а закон сохранения энергии к такому носителю если и применим, то с очень серьезными оговорками. Зато наверняка закон сохранения энергии не применим к "носимому" – трансцендентальной внутренней информации, которая вместе с внешней информацией подчиняется собственному закону сохранения – закону сохранения информации вне материально-энергетических представлений. Обычно материально-энергетические законы сохранения строго формулируются для закрытой (замкнутой, изолированной) системы. Но информация проявляется лишь во взаимодействии систем (минимум двух), частично являя внутреннюю информацию во внешней, и закон сохранения информации не может не считаться с обеими формами информации. Даже закрытая система в информационном аспекте представляется нам состоящей, как минимум, из двух открытых подсистем – подсистемы источника и подсистемы – потребителя информации . Таким образом, сумма априорных энтропий как гипотетическая количественная мера общей внутренней информации источника и потребителя является константой сохранения, инвариантной к интенсивности информационного метаболизма до тех пор, пока метаболизм не изменяет уровень самоорганизации одной или обеих подсистем – участниц информационного процесса. Количественно новый уровень самоорганизации подсистемы соответствует новому значению ее априорной энтропии. Значит, в динамике развития (или деградации) подсистем (источника и потребителя) информационная константа сохранения, не являющаяся физической мировой константой, будет изменяться вместе с изменением их внутренней информации. Правда, такое изменение представляется не перманентным, а скорее скачкообразным, соответствующим синергетическим представлениям о бифуркационных и полифуркационных процессах. Но в каждом информационном взаимодействии, соответствующем значению константы сохранения, достигнутому на очередном "скачке" самоорганизации, приведенный закон сохранения информации действует неукоснительно, а динамичная внешняя информация количественно не может превысить текущего значения минимальной из энтропий, которые входят в достигнутую константу сохранения.
Пример 8. Замкнутая среда и зависимая от нее открытая система информационно взаимодействуют друг с другом, при этом информативность (энтропия) среды больше информативности системы, ибо последняя включена в среду, а не наоборот. Характер информационного взаимодействия системы со средой во многом зависит от целей системы. Если цель – самоорганизация, то с синергетической точки зрения система приобретает информацию в количестве не более того, сколько может "переварить", использовать для своей самоорганизации, исходя из накопленного ею информационного разнообразия. Если же цель – самообучение, то с точки зрения когнитологии и эпистемологии система познаёт то, что может, а если хочет познать больше, должна увеличить свои информационные возможности, т.е. потенциальную информативность своего тезауруса (базы знаний), свое информационное разнообразие. С позиций информационного монизма информационное поле среды открыто системе лишь в меру возможностей восприятия внешней информации тезаурусом системы. Поскольку тезаурусы разных систем, входящих в среду, различны, системы воспринимают разную внешнюю информацию от среды даже в общем информационном процессе. Но и источник генерирует при этом количественно разную для всех информацию. Так, несколько наблюдателей некоторого объекта могут сделать на основе одного и того же наблюдения разные выводы, как из-за разной информативности своих тезаурусов, так и по причине разных "ответов" объекта на разные "вопросы" наблюдателей к одним и тем же результатам наблюдения. Разные социумы и разные индивиды недопонимают менталитет друг друга (и до конца не поймут!), потому что, вероятно, "взрыхляют" разные (в лучшем случае частично пересекающиеся) участки информационного поля. Таким образом, информационное разнообразие систем в Универсуме обусловлено в существенной мере разнообразием системных тезаурусов, селектирующих доступную им информацию в информационном поле Универсума в строгом соответствии с законом сохранения информации.
Важным следствием закона сохранения информации является жесткое количественное ограничение, накладываемое на информационный процесс достигнутой (текущей) информативностью его участников (источника и потребителя информации): их суммарная энтропия как количественная мера общей внутренней информации – константа, сохраняющаяся до следующего этапа развития (деградации).
Если считать при этом, что развитие систем как увеличение их организованности (порядка) связано с уменьшением энтропии, то каков предел такого уменьшения? Согласно теории информации энтропия в любой из своих форм не может быть отрицательной, ведь нуль-энтропия – это тупик развития (стопроцентная определенность). Термодинамический аналог – состояние физической системы при абсолютном нуле температур, соответствующем нулевой термодинамической энтропии, которая недостижима (третье начало термодинамики). Значит, потенциал развития систем всегда есть. Была бы нужда в науке, если все было бы познано? Возможно ли развитие общества, достигшего своего "последнего состояния"?
Кинетика количества внешней информации и потенциальность энтропии внутренней информации отличаются от превращения потенциальной энергии в кинетическую тем, что апостериорная условная энтропия не есть мера остатка априорной энтропии внутренней информации источника после генерации внешней информации, как это казалось бы при тривиальном энергетическом подходе. В отличие от энергии, которая "не есть", информация, которая "есть", не преобразуется из потенциальной внутренней формы в кинетическую внешнюю. Апостериорная энтропия количественно характеризует лишь апостериори недополученную (неотраженную, невоспринятую, непознанную) потребителем часть внутренней информации источника, измеряемой (?) посредством его априорной энтропии.
Таким образом, внутренняя информация не превращается во внешнюю, а лишь частично реплицируется (тиражируется, копируется) в нее; нереплицированная часть внутренней информации есть дефицит внешней информации (
Закон сохранения информации постулирует, как и следовало ожидать, что информация не возникает из "ничего". Не будь внутренней информации, внешняя информация не появлялась бы из "ничего". Закон сохранения информации можно было бы считать трюизмом, ибо всем сохраняемым величинам даны такие определения, что они должны сохраняться. В этом данный закон подобен любому закону сохранения (энергии, импульса, заряда и т.д.). Но парадокс в том, что законы сохранения, в основе которых лежат обычно самые простые и интуитивные представления, легче назвать трюизмами после того, как они доказаны, поняты и сформулированы, нежели до того. Возможно, в дальнейшем выявятся и другие законы взаимосвязи между свойством и отношением в феномене информации, уже не представляющиеся трюизмами.
Характерно, что закон сохранения и превращения энергии, постулирующий неизменность полной энергии изолированной системы, формально близок к рассмотренному закону сохранения информации. Не означает ли формальная близость двух законов их содержательного родства?
Прежде всего, содержательного родства нет между информацией и энергией. Ведь энергия в естествознании (как и масса, сила или длина) – всего лишь мера, придуманная людьми (по-древнегречески "энергия" – это действие, деятельность, а не некое количество). По-русски "естество – всё, что есть" (В.И. Даль). Энергия-действие, энергия-деятельность как явления сущностей, которые "есть" и сами могут быть представлены как процессы (согласно принципу процесса Уайтхеда), могут исследоваться естествознанием как способность сущностей производить работу. А вот энергии-меры как естества "нет", она лишь используется естествознанием для различения естественных процессов по их интенсивности (в контексте информационного разнообразия "естества"). Поле тоже "есть", а понятие энергии поля тоже привнесенное, вторичное. Информация "есть"; соответственно, количество информации как мера лишь используется для различения информационных процессов и исследования информации. В данном контексте полагаем разумным трансформировать триаду "вещество – энергия – информация" в "вещество – поле – информация".
Проблема отношений вещества, энергии, поля и информации представляется понятной при атрибутивном подходе к понятию информации. Вещество содержит внутреннюю информацию в безэнергетическом информационном поле, "энергичный" полевой носитель нужен для передачи внешней информации, частично воспроизводящей внутреннюю информацию. Данное суждение имеет отношение к физическому материальному миру, которому присущи вещество, энергия, поле и вещи (тела). Как уже отмечалось, философское понятие материи носит отвлеченный, метафизический характер – не менее отвлеченный, чем понятия души и духа. Полагаем, будущая физика, кроме материи как объективной реальности (физической части бытия), будет вынуждена заниматься субъективной реальностью и даже субъективно-объективной ирреальностью, весьма далекими от физической "материи", данной нам в ощущениях. И тогда сбудется предсказание С.И. Вавилова о кардинальном изменении содержания физики с введением в ее обиход "способности, сходной с ощущением".
Рефлектируя по данному вопросу, А.И. Вейник в "Термодинамике реальных процессов" предложил закон сохранения информационной энергии (информэнергии) как меры
Соглашаясь с Н. Винером, что информация – не материя и не энергия, тем не менее, согласимся и с А.И. Вейником, что материально-энергетические и информационные процессы как материальные и идеальные формы деятельности сущностей мироздания глубинно взаимосвязаны. Ведь любое материально-энергетическое (вещественно-энергетическое) взаимодействие есть одновременно информационный процесс. Создаваемое при этом поле взаимодействия содержит информацию о своих источниках, иначе мы ничего не узнали бы о них и о взаимодействии между ними.
Взаимодействие может быть вещественным, деятельностным (энергетическим) и информационно-полевым. Будем считать, что энергия характеризует интенсивность, а количество информации разнообразие взаимодействия. Вместе энергия и количество информации с разных сторон характеризуют изменение состояния систем. Содержательно информация и энергия различны, но поведенчески они во многих частностях схожи. Если по аналогии с кельвиновской градацией ценности видов энергии перейти к градации ценности видов взаимодействия, то по убыванию ценности их можно расположить так: информационное → энергетическое → вещественное. По степени своего воздействия на объекты энергия и информация, пожалуй, не уступают друг другу, ведь можно не только огнем, но и "глаголом жечь сердца людей". При этом энергия воздействует на объекты непосредственно в силовой форме, а информация в большинстве явленных процессов нашего вещного мира – опосредованно – через энергию, которой она (информация) управляет. Более того, в этом мире все явленные информационные процессы энергозависимы, а энергетические процессы информационно зависимы в том смысле, что перенос информации, как правило, производится материально-энергетическим носителем (сигналом), а перенос энергии обычно инициируется информацией (Неявленные информационные процессы либо не зависят, либо слабо зависят от энергии. ).
Но как только мы переходим от понятия информэнергии к его физической сущности, возникает проблема интерпретации: что это – смесь несопоставимых сущностей или самодостаточная сущность, не разложимая на информационную и энергетическую компоненты? Так, если информэнергию приложить к системе "человек", то можем ли мы количественно оценить поведение человека, если вслед за Вейником будем понимать поведение "в самом широком смысле" данного термина? Задача не из легких, и приступать к ее решению следует лишь после того, как будет прояснено физическое отношение между информацией и энергией – каузальное, корреляционное или независимое. Следом немедленно возникнет вопрос о физической единице информэнергии "бит-ватт-секунда".
Вейник утверждает, что переносится (передается) не информация, а энергия под действием разности так называемых
И, тем не менее, понятие информациала представляется уместным, но только для информационных процессов, в которых дефицит внешней информации (информдефицит) можно представить как информационный аналог энергетической разности потенциалов. При полной внешней информации (копии внутренней информации объекта) информационная "разность потенциалов" равна нулю (информдефицит отсутствует, объект познан), при отсутствии внешней информации ее количество равно нулю, а информдефицит максимален. Разность количества внешней информации и информдефицита и есть энтропийная константа сохранения в законе сохранения информации (энтропии). В данном контексте понятие информдефицита можно заменить понятием информациала, но не в интерпретации А.И. Вейника. В связи с изложенным не следует отрицать возможности информационной энергии как понятия, связующего воедино информацию и энергию, но не просто как две стороны одного процесса, а в его более глубоком онтологическом понимании как связи сущности, свойства и отношения. С позиций единства природы взаимодействий эта связь правдоподобна. И если мы по-своему отстаиваем ее существование, нет оснований отказать А.И. Вейнику, другим ученым и философам в аналогичном праве, как и в праве предлагать свои формулировки закона сохранения информации (Предложенное А.И. Вейником уравнение закона сохранения информэнергии, к сожалению, не содержит в явной форме параметров сохранения (констант, ограничений на их постоянство), что ставит под сомнение сам закон.).
Обоснование обобщенного информационно-энергетического закона сохранения (с привлечением экспериментальных данных) – благодарная область исследований для ученых и философов. Одним из продуктивных, заслуживающих специального исследования социально-экономических аспектов опосредованной связи количества информации с энергией как мерой работы могли бы стать стоимостные эквиваленты вещного товара (деньги) и ценности внешней (метаболической) информации как интеллектуального товара в информационном обществе. В то же время внутренняя информация "бесценна", ибо, если она не подлежит измерению, то и не является товаром, имеющим цену.
Известные в физике законы сохранения связаны с фундаментальным принципом симметрии физических законов (инвариантностью природы). Это значит, что, например, энергия, импульс (количество движения) и момент импульса сохраняются при изменении физических условий потому, что пространство и время изотропны и однородны. Если мы одновременно или последовательно в одном и том же месте или в разных местах в неподвижной или движущейся инерциальной системе координат проводим один и тот же эксперимент, получая всегда почти одинаковый результат (в пределах погрешности метода), то демонстрируем этим одно – фундаментальный принцип симметрии природы на субстанциональном уровне пространства-времени.
Согласно принципу симметрии электрон "вечен" по закону сохранения электрического заряда, протон "бессмертен" по закону сохранения барионного заряда. Однако мы ни электрон, ни протон не наблюдаем, а судим о них опосредованно (по экспериментальным данным). Законы сохранения выполняются не только для наблюдаемых, но и для ненаблюдаемых, но присутствующих в нашем сознании физических феноменов, например, для физического вакуума, волновых Ψ-функций, странностей (квантовых чисел, характеризующих адроны) и микрочастиц. Информация как идеальный феномен тоже не наблюдаема. Свойственный ей закон сохранения инвариантен к характеру информационных процессов (энергетических, безэнергетических) и свидетельствует о неизменности внутренней информации изолированного объекта при любых изменениях внешней информации. Таков принцип
Известно, что информационный процесс эффективен, если передающая сторона (кодер, передатчик) и приемная сторона (приемник, декодер) согласованы (подобны) между собой по параметрам (спецификациям) кодов и сигналов. На языке философии это означает, что в информационном процессе познания субъект уподобляется объекту для восприятия внешней информации от последнего: "…ум, познавая, уподобляется вещи" (Х. Ортега-и-Гассет). На языке оптимальной фильтрации, это означает совпадение амплитудно-фазо-частотных характеристик приемника и передаваемого сигнала. Принцип подобия обратим: если, познавая, мое мышление должно уподобляться вещи, то это возможно лишь постольку, поскольку познаваемая вещь совпадает со структурой моего мышления, имеет с ней родство. Эти представления согласуются с известными принципами "настройки" мозга на взаимодействие с объектами познания в актах медитации, телепатии, вдохновения, озарения, догадки и т.п.
Состояние мысленного родства, по-видимому, требует больше, чем просто сознательной работы психики с ее шумящими знаковыми преобразованиями. Вслед за З. Фрейдом логично предположить, что та значительно большая часть мозга, которую, скорей всего, надо отнести к подсознанию, бессознательному, осуществляет параллельные с сознанием латентные процедуры познания, вероятно, через нешумящие, малоэнергетические каналы связи. Вопрос лишь в "малом" – подтвердится ли когда-то данное предположение, т.е. существуют ли такие каналы связи, и если да, то как их использовать для овладения скрытой информацией мысленного уподобления (Данные выводы согласуются с концепциями семантического поля и семантического вакуума В.В. Налимова.) .
Представим две физически взаимодействующие системы А и В (например, субъекта-наблюдателя и наблюдаемого объекта), которые, как отмечалось выше, в любом опыте взаимозависимы, в том числе и информационно. Согласно
Пример 9. Пусть взаимодействие двух систем есть познание человеком (А) природы (В). Согласно принципу взаимной информации человек и природа, взаимодействуя, получают друг о друге количественно одинаковую взаимную информацию. При этом количественная взаимность вовсе не предполагает (хотя и не исключает) качественной (смысловой, целеполагающей) взаимности. Смысл и ценность взаимной информации для человека и природы в общем случае разные.
Нам кажется, что только мы познаем природу и воздействуем на нее. На самом деле эти акты взаимны: природа, "используя" взаимную информацию, тоже познаёт нас и воздействует на нас, как может – если не управлением (у нее обычно другие "цели", чем у нас), так причинением (атакующим или защитным). И количественный аспект здесь представляется не столь важным. Более актуальная проблема усматривается в самом существовании взаимной информации. Для понимания этого человечеству достаточно подняться над собственным Эго и ощутить себя в единстве с природой, не утешаясь иллюзией интеллектуального превосходства и "царственной" вседозволенности. Единство с природой может усматриваться, например, в целеполагании совместного с ней Блага. Все природные системы (в том числе антропные) информационно взаимны, деление их на объекты и субъекты информационного процесса условно. Так, например, "…познание не есть захват мертвого объекта хищным гносеологическим субъектом, а живое нравственное общение личностей, из которых каждая для каждой служит и объектом и субъектом" (П.А. Флоренский).
Пример 10. Акт (отношение) управления как информационное воздействие (команда, стимул, вопрос (В общем случае управление есть информационно-энергетическое воздействие, но мы сознательно пренебрегаем его относительно малой энергетикой, чтобы подчеркнуть главенствующую, определяющую роль информационной компоненты.)) на любой (а не только кибернетический) объект с целью изменения его состояния необходимо включен в акт познания (как исполнение, реакция, ответ). Обратная включенность (познания в управление) возможна, но не необходима. Действительно, объект управления, принимая команду, должен понять ее и через это понимание познать управляющего субъекта, прежде чем выполнять его команду. Иначе "между приказом и его выполнением существует пропасть. Соединить их должно понимание" (Л. Витгенштейн). При этом не исключено неадекватное исполнение непонятых команд, например, в условиях помех. При "силовом управлении" (причинении, физическом воздействии, насилии, административном нажиме) понимание команд принципиально не требуется ("Исполнять! И без вопросов!"). При этом энергия управления соизмерима с энергией вызываемого действия, а информационная компонента практически несущественна.
Принцип взаимной информации распространяется и на память, которая должна быть у природы – подобно памяти взаимодействующего с ней человека. Более того, в силу информационной взаимосвязанности человека и природы они должны бы обладать общей памятью. Общую память логично включить в область "общего разума" человека и природы – т.н. ноосферу, которая пока представляется неким идеалом, но, как и все идеалы, тревожит наш разум и чувства, побуждая нас к деятельности.
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.