САМОУПРАВЛЯЕМЫЕ СИСТЕМЫ И ПРИЧИННОСТЬ - Украинцев Б. С. (бесплатные полные книги TXT) 📗
Для того чтобы приступить к рассмотрению семантического и аксиологического аспектов информации, достаточно коротко остановиться на основных принципах, которые были положены в основу статистической теории информации, широко применяемой при решении многих задач информационной связи.
Количественное определение информации требует отвлечения от многих ее других аспектов. Поэтому статистическая теория информации не принимает во внимание содержание, ценность, теоретико-познавательное значение информации'. Это обстоятельство
' См. К. Шеннон. Работы по теории информации и кибернетике. М., 1963, стр. 243 — 244, 405.
65
отчасти предопределило Достижения теории, в том числе решительный отказ от интуитивных и во много-антропоморфных представлений об информации и переход к ее количественному анализу как объективного! явления.
Для нас важно подчеркнуть, что статистическая теория информации рассматривает саму информации в процессе ее появления, передачи, хранения, накопления, переработки и использования. Информационная связь как процесс имеет важную особенность. Дело в том, что процесс информационной связи может был прерван на неопределенное время и затем снова продолжен при условии хранения информации в виде «неисчезающих отметок» и наличия впоследствии адресата, способного воспринять и использовать эту информацию. Информация по пути к адресату может быть «законсервирована», храниться некоторое время в статическом состоянии и затем снова включиться в процесс информационной связи.
Так, древнейшие наскальные рисунки спустя десятки тысяч лет снова включаются в информационный процесс, поскольку их открыли археологи и восприняли ту информацию о жизни первобытных охотников которую они несли. Письменность и книгопечатание звукозапись и видеозапись на магнитной пленке, память животных, человека и «память» электронно-вычислительных машин основаны на этом свойстве информационной связи.
Однако, несмотря на всю важность хранения ин формации в «застывшем» виде, такая операция все же не характеризует сущности самой информации и информационной связи в целом. И та и другая всегда есть процесс. Поэтому Н. Винер подчеркнул, что «информация является скорее делом процесса, чем хранения»1.
1 Н. Винер. Кибернетика и общество, стр. 128.
66
К сожалению, иногда это важное положение теории информации не принимается во внимание и в ранг так называемой потенциальной информации возводится любое разнообразие физического мира независимо от того, вовлечено оно в процесс информационной связи или нет. Между тем считать информацию существующей вне и независимо от процесса информационной связи со всеми его этапами так же неправомерно, как считать существующей силу вне процесса взаимодействия объектов, фотон вне процесса его движения, содержание вне его формы и т. д.
Основная идея статистической теории информации состоит в том, что информация возникает, производится в результате ограничения какого-то разнообразия посредством выбора из множества равновероятных различных элементов определенных элементов («сообщений»). В этом смысле производство информации есть превращение в действительность одной (или нескольких) возможности из множества других'.
До такого превращения не имеет смысла говорить о существовании какой-либо информации, в том числе «потенциальной». Если развить логику идеи о существовании в объективном мире информации как атрибута материи, то следует признать не лишенными основания претензии свифтовского профессора из лапутян-ской «Великой академии в Логадо» при помощи нехитрого механического приспособления открыть отвлеченные истины и без особого дарования создать всевозможные книги по философии, праву, математике и другим наукам.
Само по себе множество равновероятных различных элементов (разнообразие), до выбора из него определенных элементов, не является информацией,
' См. К. Шеннон. Работы по теории информации и кибернетике, стр. 244, 246.
67
так как, повторяя себя, это множество (разнообразие) не превращает неопределенность ситуации в определенность.
Так, например, остановившись на перекрестке и не зная, какое из возможных трех (или более) направлений выбрать, чтобы попасть к своему знакомому, мы вряд ли были бы благодарны встречному прохожему за его утверждение, что данное разнообразие и есть информация. Мы бы предпочли совет, следуя которому можно выбрать нужное направление, т. е. получить, произвести информацию.
Выбор того или иного элемента из множества уничтожает неопределенность, так как из множества возможностей превращает в действительность какую-то одну. Возникает новая ситуация: одна из многих возможностей превратилась в действительность, возникла информация, поскольку исчезла неопределенность.
Таким образом, ограничение разнообразия посредством выбора является тем порогом, за которым может возникнуть и возникает информация. Акт выбора превращается в акт производства информации.
Выше уже говорилось, что содержанием информации является отображение внешнего мира самоуправляемой системой. Информация вторична по отношению к отображению оригинала, поэтому она вторична и по отношению к самому оригиналу. Объективно существует четкая последовательность переходов от оригинала к информации о нем, возникающей в процессе функционирования самоуправляемой системы:
оригинал (внешний мир и сама самоуправляемая система) — отображение оригинала — информация.
Если проблема содержания и ценности информации не имеет серьезного значения для статистической теории информации, то для теории управления эта проблема имеет существенное значение, так как все
68
элементы самоуправляемой системы информационно связаны и содержание информации является побудительной причиной изменения состояний элементов системы и ее поведения в целом.
Но вернемся к метрической характеристике информации в процессе информационной связи.
Каким способом можно измерить количество информации? Вот что говорит об этом К. Шеннон. Основная идея теории информационной связи состоит в том, что с информацией можно обращаться почти так же, как и с многими физическими понятиями. Все дело в том, чтобы выбрать меру, которая показывала бы, как много информации производится за секунду ее источником, и вторую меру, определяющую пропускную способность канала при передаче информации.
При количественной характеристике какого-то множества предметов или явлений мы отвлекаемся от качественной их стороны. С чисто технической точки зрения передачи по каналу информации совершенно безразлично ее содержание. Например, телеграфная линия должна пропускать определенное количество сигналов вне зависимости от того, обозначают эти сигналы поздравление с днем рождения или соболезнование по поводу смерти. Важно то, что передаче подлежит одно из частных сообщений, выбираемых источником информации из какого-то разнообразия. Так, из разнообразия русского алфавита, состоящего из 32 букв, выбирается сперва одна буква, потом другая, третья, пока не составится слово. Из разнообразия слов русского языка источник выбирает одно за другим слова, пока не будет составлена фраза, выражающая мысль, действие и т. д.
Таким образом, информация в ее метрическом смысле должна находиться в связи с понятием выбора из множества возможных исходов. Простейшим,
69
или элементарным, может быть выбор всего из двух возможностей, каждая с вероятностью 1/2. Этот элементарный выбор, характеризующийся числом, и служит единицей измерения количества произведенной или переданной информации. Такая единица называется одним битом информации. Определяемое при помощи этой единицы количество информации имеет статистический характер '.
Мера информации, принятая в статистической теории информации, связана с формальным требованием, предъявляемым к информации. Чтобы быть информацией, она должна быть неожиданной, некоторым образом оригинальной. Эта оригинальность связана с вероятностью того или иного выбора, вероятностью превращения той или иной возможности в действительность. Если сообщение состоит из последовательности элементов, выбранных из некоторого множества, то количество информации, передаваемой этой последовательностью, совпадает с ее оригинальностью или неожиданностью 2. С точки зрения количества информации повторение одной и той же информации не изменяет ситуации. Информации не становится больше.
