Синергетика и информатика

Удивительно, но до сих пор нет общепринятого определения понятия «информация». Наука информатика есть, а известные определения информации явно не покрывают весь спектр использования этого слова-термина. Сложилась широкая практика использования слова "информация". Не в нашей власти эту практику ограничивать или объявлять неправильной. От физики до психологии.

Информатика — наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи, защиты и использования информации. (https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1147).

Синергетическое миропонимание позволяет прояснить, какие есть природные основания для появления понятия "информация" в нашей картине мира, как понятие "информация" укоренено во вполне физическом существовании человека.

В результате получилось такое определение: информация - это общее название для ряда характеристик изменения, отличающихся тем, что их можно рассматривать без привязки к тому, что, собственно, изменилось

К связыванию "информации" с изменением (но не к отождествлению информации и изменения) ведут несколько логических путей.

Первый путь такой. Любое понятие должно быть укоренено в человеческой психике, так как является инструментом человеческого мышления. Из практики применения слова "информация" можно вывести, что информация используется при выборе поведения. А поведение выбирается таким, чтобы повысить благоприятность ситуации. Значит, мы (да и любое животное) можем определять направление и скорость изменения благоприятности в текущей ситуации. Только изменения и нужны, и только изменения (физических воздействий на рецепторы) мы способны ощущать. Значит информацию мы можем получить только из изменений. Для общности - статичный объект может рассматриваться, как локальное изменение фона. С другой стороны, мышление (выбирая поведение) работает с отображениями изменений — моделями ситуации. Это возможно лишь в том случае, если информация может быть "пересажена" на другой носитель — на изменения состояния мозговых структур. Соответственно - информация - это то, что может рассматриваться без привязки к носителю, к тому, что, собственно, изменяется. Значит, информация - это не само изменение, а свойства, характеристики изменения, которые могут совпадать у разных изменений. Подходящие свойства изменения: новизна, достоверность, значимость, смысл и т.п. Есть прецедент: определение понятия "величина", как общего названия всего, что может быть вычислено или измерено. Используем этот прецедент и получаем: информация - это общее название для ряда характеристик изменения, отличающихся тем, что их можно рассматривать без привязки к тому, что, собственно, изменилось.

Второй путь. Сначала у людей было единое универсальное Знание. Потом, по мере совершенствования знаний, люди обнаружили, что у объектов есть поддающаяся абстрагированию характеристика - количество, и выделили из Знания конкретную науку - математику, как знание о преобразованиях количества. А недавно выделилась конкретная наука информатика, как знание о преобразованиях - чего? Информации. По аналогии с количеством информация должна быть поддающейся абстрагированию характеристикой - чего? Сложилась практика применения словосочетаний "носитель информации", "новизна информации", "значимость информации", "достоверность информации", "смысл информации", "количество информации". В этих словосочетаниях "информация" выступает как субстанция. Но ведь нет какой-либо подходящей на роль информации субстанции в объектах - носителях информации. С другой стороны, чтобы записать информацию на носитель, требуется локально изменить носитель. То есть информация связана не столько с носителем, сколько с изменениями носителя, с его неоднородностью. Тут можно заметить, что в приведенных словосочетаниях вполне приемлемой является замена "информации" на "изменение": "носитель изменений", "новизна изменения", "значимость изменения", "достоверность (обнаружения) изменения", "смысл изменения". Хуже дело обстоит с "количеством информации", хотя приемлемо "количество информации в изменении". Тогда "информация становится неким общим квалификатором для ряда характеристик изменений, которые поддаются абстрагированию и могут рассматриваться без связи с тем, что, собственно, изменяется. С учетом прецедента определения понятия "величина" (см.выше) получаем определение: информация - это общее название для тех характеристик изменения, которые можно рассматривать без привязки к тому, что, собственно, изменяется.

Обнаруживаемые изменения разнообразны, а ассортимент собственных действий очень узок. Получается, что последствием множества разных изменений оказывается одно и то же собственное действие. И это действия вполне может быть принято за общую характеристику соответствующего множества изменений, отличающуюся от других характеристик каждого изменения и безразличную к "физике" каждого изменения. Так образуется основание для специфических - информационных характеристик изменений и, в частности, для информационной характеристики "смысл".

Определение «смысла»: смысл — это информационная характеристика изменения, совокупность состоявшихся и предполагаемых последствий характеризуемого изменения.

Клетки мозга чисто физиологически не получают необходимых для своего выживания веществ без потока изменений воздействий на рецепторы. В Сети есть видеолекция нейрофизиолога-женщины, в которой она призывает родителей маленьких детей побольше их качать-укачивать, так как анализатор ускорений (как часть функциональной системы поддержания равновесия) - это единственная полностью созревшая при рождении часть мозга ребенка. Когда ребенка укачивают, весь его мозг получает, благодаря активности анализатора ускорений, усиленное питание и лучше развивается.

У каждого изменения - множество состоявшихся последствий и множество прогнозируемых последствий. Все эти последствия являются смыслом изменения. То есть не смысл каждый раз разный у одного и того же изменения, а разные аспекты смысла могут быть значимы при, например, последовательных реализациях одного изменения. Или при прогнозировании используются разные модели (разные индивидуальные картины мира). С другой стороны, одинаковые последствия могут быть у разных изменений, у по-разному обнаруженных изменений. То есть смысл может рассматриваться без привязки к тому, что изменяется.

Современный человек подавляющую часть сведений получает в форме слов и картинок. Эти сведения, хоть и могут сложиться в целостную картину мира (в голове ученика), но эта картина мира ("правильная", логичная) не используется в основном контуре выбора человеком своего поведения. Её изначальная роль - обслуживание взаимодействия с партнерами.

А поведение выбирается на основе (не осознаваемой) картины мира, составленной следами индивидуального опыта. "Правильная" картина мира - лишь относительно обособленная (и медленно работающая) часть индивидуальной картины мира.

Возникает эффект девочек-отличниц, которые с блеском отвечают на контрольные вопросы, но никак не используют свои знания в собственной (не школьной) жизни.

Можно проследить путь от сырых данных до знаний. Например, на ускорителе получили массив снимков треков-следов чего-то в пузырьковой (туманной) камере. Это – данные. У них есть множество различных характеристик. Среди этих характеристик есть информационные характеристики, в том числе — смысл. Здесь «смысл» - это выводимые из данных последствия — изменения в научной картине мира. Когда сумели объяснить появление треков, например, исходя из стандартной модели, тогда получились знания, например, как повышение оценки достоверности (одной из информационных характеристик) стандартной модели.

Информационные характеристики изменения могут быть связанными с конкретным потребителем, или с неким обобщенным потребителем, или быть объективными. Например, новизна изменения может быть разной для конкретного наблюдателя, или для всех людей, или быть абсолютной. А вот количество информации изменения, практически, объективная характеристика.

Смысл изменения так же может быть разного уровня объективности. От тайного смысла для одного человека до вообще объективного последствия изменения. Например, смысл роста леса - в образовании неровной зеленой поверхности. Где-то посредине, например, смысл включения некоей детали в механизм. Тут смысл почти равнозначен функции, если механизм - искусственная структура.

При передаче информации между передатчиком и приемником имеют место физически связанные между собой изменения чего-либо, последствия которых (при связи без искажений) совпадают, то есть совпадает смысл изменения чего-то на передающей стороне и смысл изменения чего-то (вообще говоря, другого) на принимающей стороне.

В машинном варианте: для повышения надежности устройств, использующих коды, в систему кодирования вводят избыточные (относительно необходимого минимума) элементы, позволяющие восстановить поврежденное сообщение. Это делает границу между передатчиком и приемником непроницаемой для значительной части (повреждающих по сути) изменений кода на передающей стороне. Очень высокой избыточностью обладает человеческая речь.

В общей модели: мироздание структурировано в виде "слоёнки", составленной парами "субстрат-структура". Например, молекулы - это структуры, для которых субстратом являются атомы. Так вот, большинство изменений (событий) на атомном уровне никак не проявляется на уровне молекул. То же - для других пар "субстрат - структура". Этим обеспечивается относительная устойчивость "слоёнки" - мира. Слои (ярусы) организации мира "развязаны" между собой по изменениям, событиям - по информации.

Количество информации (с учетом предложенного определения "информации") сохраняет традиционное измерение - степенью снижения неопределенности ситуации. Единица измерения количества информации - снижение неопределенности ситуации при изменении-выборе одного варианта из двух возможных альтернатив.

Новизна - отсутствие в пространственном и временном горизонтах наблюдения подобного сочетания информационных характеристик изменения. Новизна носителя информации не является информационной новизной.

Достоверность - оценка истинности установления факта самого характеризуемого изменения.

Значимость - масштаб последствий характеризуемого изменения в предположении полной его достоверности.. Для технической системы - степень влияния на выполнения предписанной функции. Для человека - объем изменений индивидуальной картины мира, которые вызваны характеризуемым изменением (ситуации) в предположении его полной достоверности.

В работе с информацией (в преобразованиях информационных характеристик изменений) не выявлены какие-либо не поддающиеся машинному моделированию особенности мозга. Животный (и человеческий) мозг берет проблемы массовостью преобразователей, объемом связей.