Дорогой заинтересованный искатель, мы полагаем, что информационная реальность, как сложное системное явление, есть один из аспектов единой реальности. И, в целом, согласимся, что исходным основополагающим компонентом информационной реальности является информация. В свою очередь, от определения термина «информация» будет зависеть то, каким содержанием наполнится уже само понятие «информационная реальность». А с этим существуют большие трудности в науке. В то же время, с нашей точки зрения, информационную реальность как субъективную реальность определяют особенности информационного восприятия, под которыми подразумевается аспект сознания. И вот, как правило, для восприятия реальности необходимы специальные инструменты, то есть органы чувств. Но что они воспринимают, энергию или сигналы? И, вообще, где энергия, а где сигнал?
Для начала повторимся, единая реальность различается в аспектах, как разных сторонах одной реальности. И эти стороны реальности могут быть названы, так выделяют объективную реальность, субъективную реальность и динамическую реальность. Скорее всего, информационная реальность ближе к субъективной реальности, так как «понятие субъективной реальности выражает специфическое и неотъемлемое качество сознания».[1] Хорошо, если в аспекте сознания раскрывается информационная реальность, то динамическая реальность связана с энергией, а объективная реальность представляется материей (веществом, чем-то вещественным). Ну и где энергия, а где информация? Кажется, ответ на данный вопрос требует последовательных глубоких рассуждений. Также, возможно, полезным окажется то, о чём мы говорили ранее (речь шла о восприятии), проходите, если интересно, и смотрите по текущей ссылке.
И сразу же, поднимается другой ключевой вопрос информационной реальности, он связан с понятием «сигнал», так как в самом широком смысле сигналы являются базовыми компонентами субъективной реальности. Судя по всему, информационный обмен оперирует как раз сигналами, в то же время, сигналы являются содержимым информационной реальности. Ну и где энергия, а где сигнал?
Что было ранее нами озвучено в отношении сигналов? Способность систем принимать, обрабатывать сигналы, реагировать на них, делает эти системы как бы «живыми», ибо они воспринимают воздействия, тем самым регулируют свои действия. И вот, так называемая, первая сигнальная система работает на уроне чувств, ощущений, поэтому эмоционально обусловлена. А если рассматривать сугубо физический план, то как там происходит восприятие сигналов без нужных «устройств», которыми являются органы чувств? На самом деле, многие аппараты или технические соседства, так или иначе, но воспринимают сигналы. А в результате, скажем, фотографического процесса можно получить изображение на экране (как на сетчатке глаза), как картинку или же фрагмент реальности. С другой стороны, с помощью компьютера можно передать, по крайней мере, изображение, звук. И что же передаёт компьютер, информацию или сигналы?
Да, что такое информация в информатике? «Информация - это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов».[2] А под данными в информатике понимают зарегистрированные сигналы, отсюда компьютер оперирует сигналами, но для работы с информацией ему не хватает собственного восприятия. Поэтому компьютер нельзя относить к живым биологическим организмам. Но что, в целом, делает систему живой? «Важнейшая особенность живых систем заключается в том, что их жизнь невозможна без притока в них энергии, обмена веществ и обмена информацией».[3] Если говорить по-научному, то информация обеспечивает самовоспроизведение и саморегуляцию любых живых существ. Так, что считать информацией?
Отметим, компьютер работает с электрическими сигналами, и всё, что выдаёт машина, является результатом обработки и комбинирования именно электрических сигналов. И, для примера, те же растения внутренне чувствительны к электромагнитной энергии, однако есть большая разница между ними и компьютером. Какая? Живое растение соответствующим образом реагирует на внешнее воздействие, стремится адаптироваться к ним. Растение - саморегулирующая система, поэтому «каждая клетка и растение в целом обладают способностью адекватно оценивать параметры внешней и внутренней среды и быстро реагировать на их изменение».[4] Всё дело в целесообразной ответной реакции на стимулы. Но возможно ли компьютер или же искусственный интеллект обучить этому?
Вообще, если дальше придерживаться аналогий, растение ведёт себя как бы «запрограммированно», как, впрочем, и компьютер, но для растений характерна их совместная координация жизнедеятельности. Допустим, растения не просто питаются солнечной энергией, они ещё используют световые сигналы «как эффективный фактор, с помощью которого осуществляется регуляция процессов роста и развития растения. Наиболее существенную информационную нагрузку при этом несут красная и синяя области спектра».[5] Иначе говоря, электромагнитные волны для растений есть не только источник жизненной энергии (движения, роста, развития и так далее), но ещё и определённые информационные сигналы.
Растительные организмы эти сигналы окружающей среды воспринимают системой специфических рецепторов, тем самым регулируют свои жизненные процессы. Такой регуляции нет у компьютера. А как таковое восприятие раздражений служит, в том числе и для формирования ответных реакций. «Нервная система - это совокупность структурных элементов, которые служат для: восприятия раздражений (получения информации из внешней и внутренней среды); проведения и обработки возбуждений; формирования ответных реакций».[6] Не важно, пусть у растений и нет чётко оформленной нервной системы. Суть в том, что «нейроны воспринимают, проводят и передают информацию, закодированную в виде электрических и химических сигналов».[7] Рецепторы растений делают то же самое.
Похоже, можно делать вывод, что информация представляет собой закодированные сигналы. Но какие вообще бывают сигналы, если что? Пока просто обозначим, насколько помним, есть сигналы, затем зарегистрированные сигналы (или данные), аналоговые сигналы, дискретные и цифровые сигналы. Ну и чего, откуда все они берутся?
Что касается опять-таки органов чувств, они все сигналы принимают на основе восприятия и генерации ощущений (слуховых, тактильных, зрительных, вкусовых, обонятельных), в конечном итоге. Да, для этого нужна нервная система, отсутствующая, например, у растений, тем более, у компьютера. И вот, ни у компьютера, ни у даже растений (если упрощать ситуацию) не имеется психики, связанной с эмоциональностью и ментальностью. Однако растения, как живые организмы, повторимся, наделены чувствительными рецепторами, специализирующимися на восприятии различных воздействий. Что воспринимают растения? Свет! Идём дальше, что воспринимают минералы? Оказывается, здесь можно заключить, что минералы как-то реагируют на изменение давления и температуры! Наиболее простейший и зарождающийся вариант восприятия?
Ага, но с чего «начинаются» органы чувств? И скорее всего, вначале появляется слух. Почему? Хотя эти вопросы мы думаем обсуждать в дальнейшем, тем не менее, интересно их просто пока озвучить. Но давайте так, что происходит в рецепторах? На самом деле, сигналы изменяют рецепторы так, что это «приводит к изменению активности мембранных ионных рецепторов и изменению мембранного потенциала клетки».[8] Похоже, изменяется мембранный потенциал клетки, вот именно за этим следует появление сигнала. Но на рецептор изначально воздействует энергетический стимул всё-таки. Затем уже особенности восприятия системы как бы анализируют данный стимул, вырабатывают соответствующие ответные реакции. Так, где энергия, а где сигнал, если энергия принадлежит динамической реальности, а сигнал информационной реальности, правда, одной общей реальности?
Вопрос: электричество - это энергия? А что такое электрический сигнал? Если природа электричества обусловлена током электрических зарядов, то где заряд, а где сигнал? Как связан энергетический обмен с обменом информационным? Кстати, стоит снова упомянуть то обстоятельство, что сигналы бывают различной природы, то есть физическими, эмоциональными, ментальными. Если рассматривать сугубо физику? Тогда можно судить о физической энергии и физическом аспекте восприятия. Допустим, у человека импульсы к мышцам проходят на уровне восприятия физических сигналов. И здесь речь заходит об электрических процессах.
Далее, существует понятие электромагнитного сигнала, оно сопоставимо с распространением электромагнитных волн, поэтому, в этом случае, под сигналом понимают «электрическое или электромагнитное колебание, несущее информацию». Таким образом, если в общем случае, сигнал - это колебание, то, что такое заряд? Хороший вопрос и неоднозначный, о природе заряда даже бывают серьёзные дискуссии среди умудрённых исследователей.
Но давайте так, существуют элементарные частицы, они вращаются, кроме того, бывает, отталкиваются или притягиваются. Значит, суть заряда в движении? Если так, то это энергетический (динамический) аспект реальности. Остановимся пока, пожалуй, на этом выводе и переходим в область информатики. Где энергия, а где сигнал? Оказывается, «все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов, то есть все сигналы имеют в своей основе материальную энергетическую основу».[9] Ну, не очень далеко ушли, в основе появления сигналов лежит энергетический обмен? И мы понимаем, что процессор компьютера, подключенный к питанию (заряду энергии), все свои команды и данные получает в виде электрических сигналов. Но любопытно следующее, «в ячейках динамической памяти для запоминания информации используется заряд конденсатора».[10]
То есть информация сохраняется в виде заряда на конденсаторе? Как же такое возможно? Как же оно тогда выглядит? «Когда конденсатор заряжен до напряжения, равного логической 1, транзистор открыт, по выходной цепи течёт ток. Если конденсатор разряжен (напряжение на конденсаторе равно логическому нулю), то транзистор закрыт».[11] Конденсатор заряжен, ток течёт, если не заряжен, то тока нет. И поэтому говорят, что информация хранится на конденсаторе. Почему? Дело в том, что «наличие заряда на транзисторе понимается как логический «0», а его отсутствие - как логическая единица».[12] Где тут информация? Известно, что количество информации принято измерять в битах, так 1 бит информации (минимальное количество информации) - это сигнал, принимающий два значения, скажем, включено или выключено, единица или нуль, заряженный или незаряженный, есть энергия или нет энергии. То есть сигналом обозначают процесс, последовательное изменение энергетического состояния материального носителя. Но основа для проявления сигнала всё равно заряды энергии.
Смотрим, если лампочка не горит, то она выключена (1 бит информации = 0), а если она включена, то горит (1 бит информации = 1). Всё же сильно напоминает периодический процесс, колебание? Да, и это и есть сигнал! А где заряд? А он проявляется в подаче энергии, в целом, заряд говорит о наличии стимула (колебательного движения). Между тем, если указанное колебание воспринимается в системе рецептором или другим воспринимающим элементом, то речь идёт о сигнале! Прекрасно, мы всё-таки подошли к тому, чтобы считать, энергия там, где заряд, но сигнал там, где восприятие заряда. Кроме того, где сигналы кодируются, там информация. Но что такое заряд?
[1] https://ru.ruwiki.ru/wiki/Субъективная_реальность
[2] Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С.В. Симоновича. – СПб.: Питер, 2005. С. 13
[3] Философия наук о живой природе: учебное пособие для аспирантов / В.В. Кашин – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2006. С. 15
[4] Медведев С.С. Физиология растений: учебник. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. С. 4
[5] Медведев С.С. Физиология растений: учебник. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. С. 385
[6] Анатомия человека. Нервная система : учебно-методическое пособие / сост. Е.Г. Смирнова, В.И. Казанцева. - Минск : ИВЦ Минфина, 2018. С. 5
[7] Анатомия и физиология : большой популярный атлас / Г.Л. Билич, Е.Ю. Зигалова. - Москва : Издательство «Э», 2017. С. 39
[8] https://ru.ruwiki.ru/wiki/Рецептор
[9] Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С.В. Симоновича. – СПб.: Питер, 2005. С. 11
[10] Информатика. Технические средства : учебное пособие / В.И. Пономаренко, Е.Е. Лапшева. - Саратов : Научная книга, 2009. С. 143
[11] Информатика. Технические средства : учебное пособие / В.И. Пономаренко, Е.Е. Лапшева. - Саратов : Научная книга, 2009. С. 145
[12] Информатика. Технические средства : учебное пособие / В.И. Пономаренко, Е.Е. Лапшева. - Саратов : Научная книга, 2009. С. 151