Инфодинамика, Обобщённая энтропия и негэнтропия - Лийв Э Х (читаемые книги читать txt) 📗
МЕХАНИЗМ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ
ИНФОРМАЦИИ
Процесс передачи информации не происходит только по специальным инфоканалам (электронные, компьютерные сети и др.). Инфообмен протекает между большинством систем в универсуме, т.е. он является одним из самых распрост-ранённых явлений мира. Только в большинстве систем он протекает в скрытом, трудноисследуемом виде. Системы имеют вокруг себя гравитационные и др. поля (или искрив-ления полей), которые могут оказать влияние на другие системы. Поля можно рассматривать в качестве отдельной системы, обладающей массой, энергией и ОНГ. Поля раз-личаются по интенсивности, форме, преимущественного вида проявления (волны, вибрации и др.). Внешнее поле может служить каналом связи между системами. Например, даже такая со строго определенными пределами инертная вещест-венная система как камень, даёт ряд сигналов во внешний мир: гравитационное поле, отражение света, инфракрасное тепловое излучение и др. Мысль человека также является системой и далеко не изолированной. Мозг связан при по-мощи вегетативной нервной системы с многими органами человека и оставляет там какой-то след. Хранение мысли в памяти зависит от существенности её для жизни человека.
Более существенную роль в процессе передачи инфор-мации играет система-приёмник. Структура каждой системы имеет какую-то избирательность-чувствительность к сигналам от внешнего мира. Информационную чувствительность от-носительно энергетического воздействия можно выразить увеличением ОНГ системы после получения одной единицы
энергии ОНГ . Этот показатель колеблется в очень больэнергия
ших пределах. Поток энергии может содержать малое или огромное количества ОНГ относительно целевой критерии системы. Особенно, если использовать современные техни-ческие средства для усиления сигналов. Например, совре-менными приборами установлено существование галактик на расстоянии десятки миллиардов световых лет от земли. Ко-нечно, поток энергии или вещества с такого расстояния нич-тожно мал, практически его нет. Тем не менее, получаемая информация может быть очень ценной. Некоторые глубо-ководные рыбы могут регистрировать изменения электри-ческого поля (по плотности тока) менее чем 10-11 ампер. Огромные потоки информации могут содержаться и в пото-ках вещества. В системе переработки аммиака окислением в азотную кислоту 1 г катализатора может обеспечить произ-водство 1 тонны азотной кислоты.
Чем больше система-приёмник содержит ОНГ, тем больше она находится в неравновесном состоянии. Тем боль-ше система является неустойчивой, чувствительной и реакци-онноспособной к внешним воздействиям. Особенно чувст-вительной система становится в близости к точке бифур-кации, где направление дальнейшего изменения структуры зависит от ничтожных внешних воздействий. Повышение ОНГ наблюдается только в том случае, если скорость возни-кновения элементов новой структуры превышает скорость разрушения элементов старой структуры.
Для определения количества и качества информации предложены ряд других невероятностных методов. Вместе с тем все подобные теории обнаруживают нечто общее со ста-тистической теорией: все они определяют количество инфор-мации как уменьшение неопределённости. Только неопре-делённость определяется по другим методам. Одним из вы-двигаемых ныне невероятностных подходов является пред-ложенный А.Н.Колмогоровым метод определения алгорит-мического количества информации. Последний определяется по "сложности последовательности", т.е. по минимальной дли-не программы её описания. Длина программы измеряется количеством команд (операций), позволяющих воспроизвести последовательность событий. Легко видеть, что и здесь имеется дело с определением неопределённости и её уменьше-нием (только по методу программ).
Во многих публикациях высказано предположение, что статистическая теория не рассматривает вовсе качественную и полезностную сторону информации. Предусматривается, что качественной стороной занимаются такие науки, как семи-отика - теория знаковых систем, и её разделы; синтактика исследование формальных отношений между знаками; семан-тика - содержание информации; прагматика - вопросы опре-деления ценности информации. Однако, при анализе любых альтернативных методов существо вопроса основывается на определении уменьшения неопределённости. Методы разли-чаются по структуре моделей и по терминам обобщенных понятий и их передачи. Для определения качественного со-держания или полезности информации также необходимо сначала определить цель и критерии оценки её достижения и условные энтропии по каждым факторам. Факторами могут служить и словесные понятия или разные методы по оценки ценностей информации. Все альтернативные методы могут играть дополнительную роль при определении условных вероятностей выполнения критерии цели. Однако, они не из-меняют сущность ОЭ и ОНГ систем.
6. СТРУКТУРА ИНФОСИСТЕМ (ИС)
Поскольку универсум состоит из систем и все системы и их элементы содержат связанную информацию (ОНГ) и об-мениваются ею, то весь мир можно рассматривать как ги-гантскую инфосистему. Последняя иерархически разделяется на все более мелкие инфосистемы до кванта света, энергии, пространства или времени. Инфосистемы обмениваются меж-ду собой или между элементами информацией [ 39 ]. Но такой обмен происходит строго избирательно, в условиях конкуренции. Могут произойти односторонние или взаимные обмены, при различных отношениях количества и эффектив-ности информации. Обменом информацией являются также потоки её связанной формы ОНГ, уплотнённой в веществе и энергии. Однако, информация может быть передана и при помощи ничтожно малого количества вещества или энергии, даже через различного рода вибрации полей. Например, сол-нечную систему можно рассматривать в виде инфосистемы в которой элементы-планеты постоянно обмениваются инфор-мацией с солнцем. Траектория движения планет определена гравитационным полем (ОНГ) солнца. Это не значит, что солнце не посылает земле ОНГ также в виде солнечного облучения, космических лучей, потока нейтрино и других микрочастиц. Кроме ОНГ они могут содержать допол-нительную информацию (в виде аномальных вибраций) о состоянии солнца и космоса.
Как и все системы, инфосистемы должны иметь свои структуры, элементы и отношения (связи) между ними [ 48 ]. Элементами в инфосистеме служат ОНГ (память), от-ношениями между ними служат каналы и потоки ин-формации. Каждую инфосистему характеризует целостность. Выделение её из других систем выражается в том, что отношения между элементами инфосистемы сильнее, чем между элементами других систем. Целостность инфосистем можно понимать в более или менее строгом значении. При слабой целостности существенным признаком считается только самостоятельность и автономность инфоканалов, спо-собных работать без других систем. Строгая целостность показывает, что из системы нельзя удалить или заменить ни одного инфоканала или ОНГ без того, чтобы система не исчезла. Целостность ИС предполагает также наличие согласованного функционирования её элементов для вы-полнения явной или скрытой цели. В случае живых, сознательно или искусственно созданных инфосистем можно говорить о наличии цели или целесообразности. В не-органических структурах можно говорить о назначении или о свойствах инфосистем. Приобретение системой полезных свойств может дать ей существенные преимущества в "борь-бе за существование" и может рассматриваться как не-осознанная цель системы. Важность такой характеристики как свойство системы подчёркивает и параметрическая теория систем. В этой теории исходят из того, что система определяется при помощи параметров трех категорий: эле-ментами, соотношениями между ними и свойствами. Перенося выводы теории к инфоструктурам, они состоят из ОЭ, информации и ОНГ, а также из их соотношения.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ИС
Обобщённое понятие структуры инфосистем следующее.
Структурой инфосистемы является совокупность взаи-моотношений инфо-перерабатывающих элементов (память, ОНГ) путём обмена информации.
