| Главная (о нас) | Часто задаваемые вопросы | Контакты |
|---|
Наша группа ВК: vk.com/informatica22
Размышления о природе информации, или
Четырестопный ямб мне надоел:
Им пишет всякий. Мальчикам в забаву
Пора б его оставить. Я хотел
Давным-давно приняться за октаву.
А в самом деле: я бы совладел
С тройным созвучием. Пущусь на славу!
Ведь рифмы запросто со мной живут;
Две придут сами, третью приведут.
А.С. Пушкин. Домик в Коломне
Что такое "информация"? Попробуйте спросить об этом у окружающих вас людей. Возникшие затруднения объяснить как бы очевидное, возможно, вас удивят. Нас это давно не удивляет, после того как стало понятно, что информация - одно из базовых, фундаментальных понятий нашего мира, или, как ещё говорят философы, фундаментальных категорий, или, предельных обобщений. Что такое предельное обобщение?
Для работы в чрезвычайно сложно устроенном, информационно запутанном окружающем мире, разум человека использует обобщающие понятия, или абстракции. Они бывают разных уровней обобщения, например:
А что такое вообще "понятие"? Если предельно обобщить многословие философских и прочих словарей, то останется следующий смысл: понятие - это единство слова и образа, образованное в психике человека:
К слову сказать, человеческая психика может мыслить несколькими способами:
Вернёмся к вопросу о предельных обобщениях. После разговора об уровнях абстракций должно стать понятно, что подниматься вверх по уровням бесконечно нельзя, рано или поздно мы упрёмся в предельно обобщающее понятие "Всё вообще", оно же "Окружающий мир", "Вселенная", "Мироздание", "Природа" и т.п. Это - замечательное понятие, охватывающее всё вообще, но возникает вопрос: а что дальше? Как с этим работать в реальной жизни? Поэтому следующим у нас возникнет вопрос: а какие предельно обобщающие понятия мы выделим из этого "самого предельного" "Мироздания" в первую очередь? Они и будут теми самыми "предельными обобщениями".
В культуре человечества есть разные ответы на этот вопрос. Самый общеизвестный подход - это четвёрка: материя-энергия-пространство-время. Вроде бы всё, что мы видим в реальной жизни, сводится к этим четырём "рабочим лошадкам". Однако на современном уровне науки сразу видны большие проблемы в их составе, потому что с точки зрения современной физики:
Но самое главное - это вопрос об объективности существования информации. Где здесь "лошадка", соответствующая информации? Или её не существует в природе и информация - это всего лишь иллюзорный контент современных компьютерных сетей, не более?
Сначала определимся с понятиями. Мы говорим, что что-то существует объективно, в случае, когда это существование не зависит от психики людей (как индивидуальной, так и коллективной). Например, объективно существует Солнце, звёзды, облака на небе, и т.п. - вне зависимости от того, знают про это люди, не знают, что они об этом думают и т.п. Ни само их существование, ни их свойства от психики людей никак не зависят - считают ли они Землю плоским блином, стоящим на трёх китах, а звёзды - шляпками гвоздей, вколоченных в хрустальный небесный свод, либо представляют себе это как-то иначе - эти объекты существуют и взаимодействуют с другими по своим объективно существующим закономерностям, познать которые - задача настоящей науки.
Когда мы говорим, что нечто существует субъективно - мы имеем ввиду, что само это существование, и законы его - существенным образом зависят от психики людей. Уберите людей - явление исчезнет, оно субъективно. Например, мода, котировки цен на бирже, ценность художественных произведений - всё это обязано своим существованием человеческой психике.
И тот, и другой класс явлений (объективные и субъективные) существуют реально - вопрос только в том, зависят ли их свойства от психики (мнений, знаний, настроений, эмоций) отдельных людей или каких-то их коллективов, или нет. Отличить одно от другого можно простым мысленным экспериментом - представить, что с планеты исчезли все люди, и посмотреть - останется ли это явление в природе в неизменном виде, или нет.
Теперь зададимся вопросом - существует ли информация объективно в природе или нет? Результаты мысленного эксперимента с очевидностью показывают, что да, существует. Информационные процессы в природе как класс явлений никуда не денутся, примером чему является хотя бы циркуляция информации в процессе развития биосферы - все живые организмы непрерывно собирают, обрабатывают, хранят и передают информацию - от текущей оперативной, как например, предупреждающие крики животных, до невероятно сложной для современной науки генетической информации.
Проведём ещё один мысленный эксперимент. В два одинаковых горшочка посадим два семечка и будем их поливать. На этапе сбора плодов зададимся вопросом: почему из одних и тех же молекул земли, воздуха и лучей солнечного света у нас получился в одном случае помидор, а в другом - морковка? Скормим морковку зайцу и опять зададимся вопросом - почему из одних и тех же молекул морковки у нас получился заяц, а если этого зайца съест волк - то получится волк? Ответ очевиден - главная причина того, что у нас получается - в исходной информации о соединении молекул. Любой живой организм - это по сути своей алгоритм, программа, записанная в виде невероятно сложного информационного модуля, который мы называем геномом. Эта программа обладает удивительнейшим свойством - для выполнения ей не требуется компьютер, она работает как бы "сама по себе" (образно упрощаем, чтобы показать суть). В соответствии с этой программой молекулы из окружающей среды выстраиваются так, что получается функционирующий организм животного, растения, человека и т.д.
Трудно спорить с тем, что растения, насекомые, животные и прочие представители биосферы Земли объективно существуют. А видение того, что в основе любой жизни лежит совокупность невероятно сложных информационных процессов даёт понимание того факта, что информация как явление, как категория бытия, безусловно объективно существует.
Если максимально обобщить все имеющиеся определения, то информация - это образ, смысл, идея. То, что мы называем, например, заяц (хотя имеем ввиду, обычно, организм, тело зайца) - это именно образ, смысл, идея функционирования подобного организма и данного биологического вида в целом, особенно если мы вспомним о нашем мысленном эксперименте с молекулами, из которых получается морковка и помидор. Входящие в состав организма зайца атомы, молекулы химических веществ, выстроены в единую целесообразно функционирующую систему именно благодаря этой самой первоначальной идее, смыслу. Инженер-проектировщик скажет, что подобная идея, смысл - есть подробный комплект проектно-конструкторской документации, из которой можно собирать изделия с требуемыми качествами из имеющихся в наличии материалов. Биолог увидит в молекулах ДНК и РНК тот же самый комплект документации, из которых собирается живой организм.
Проведём ещё один мысленный эксперимент. Сфотографируем некоторого человека, запишем фотографию в виде электронного файла на флешку, распечатаем фотографию на бумаге, покажем художнику. Художник запомнит образ и нарисует карандашный портрет на бумаге. По этому образу мы легко узнаем исходного человека, если конечно, аппаратура у нас исправна и художник настоящий.
Передали ли мы хоть один атом материи от исходного человека к конечному, который его узнал по рисунку? Нет, хотя в процессе передачи мы использовали те или иные материальные объекты в качестве носителей информации. Однако ни один атом вещества не был передан по всей цепочке. Тем не менее мы что-то передавали, и это что-то - и есть совершенно реальная, но тем не менее нематериальная информация, образ исходного человека. В процессе копирования информации нечто нематериальное передаётся от одного носителя к другому, однако сам образ, сам смысл, сама идея - не материальны, хотя и всегда, насколько известно современной науке, связаны с материальным носителем. И они, как мы смогли наглядно убедиться выше, вполне себе объективно существуют. И всё богатство биосферы нашей планеты, которая развивается многие миллионы лет, - наглядное подтверждение сказанному выше:
Понятие "душа" в большинстве религий мира - в нашем представлении соответствует именно этой, информационной составляющей такого невероятно сложного явления Природы, как "человек". "Тело" - материальный компонент человека, "душа" - информационный, нематериальный компонент, который тем не менее с очевидностью объективно существует.
Теперь мы можем добавить последний, полностью рассыпающий рассмотренную выше исторически сложившуюся "четвёрку лошадок" - первичных категорий системы "материя-энергия-пространство-время": а информация-то здесь где?
Сказка ложь, да в ней намёк!
Добрым молодцам урок.
А.С.Пушкин. Сказка о золотом петушке.
Зададимся вопросом, который почему-то очень не любят освещать в современной школе - чем отличается цифра от числа? Ответ на него прост: цифра - это условный знак, шифр, код, с помощью которого записывают числа. Хорошо, с цифрами всё понятно - их можно придумать разных, придумать условные правила, по которым из них будут составляться числа, откуда пойдут все существующие системы счисления. Но что такое само число?
Опять зададимся вопросом: а существует ли число (как таковое) в природе объективно? Простой мысленный эксперимент показывает, что да, безусловно, существует. Кучка из 3 яблок будет отличаться количеством от кучки из 4 яблок объективно и вне зависимости от наличия на планете представителей вида Homo Sapiens со своей психикой.
Если посмотреть глубже, то даже в одном яблоке мы увидим сплошные числа, причём как правило, нецелые - это всевозможные соотношения размеров элементов, образующих форму этого яблока. Скажем, диаметр описанной вокруг яблока окружности относится к высоте яблока как некоторое число. Значение этого числа объективно задано самим существованием данного яблока, и никак не зависит от того, что пишут про это яблоко блогеры в интернете.
Именно этот фундаментальный факт объективности, встроенности в само Мироздание, числа как явления природы, видимо, и дал основание Пифагору произнести свою знаменитую фразу "Числа правят миром".
Рассуждая аналогично, мы можем убедиться, что число как явление, подобно информации, хотя и всегда связано с материей, но материей не является. Не является также число (или мера в русском языке, та самая, которую в дореформенной орфографии русского языка следовало писать через букву Ѣ (Ять): мѣра) информацией как таковой - образ яблока можно передать связанной системой чисел (соотношений размеров), но не одним числом.
Таким образом, немного диалектики, которая со времён Сократа известна как искусство постижения истины путём задавания вопросов, плюс небольшой экскурс в историю науки, плюс немного наблюдательности - и мы приходим к выводу, что в фундаменте Мироздания можно выделить три основные первичные обобщающие категории, которые не сводятся одна к другой, хотя и неразрывно друг с другом связаны:
В каждом явлении Природы, в каждом физическом объекте есть материальная составляющая, есть информационная составляющая и есть мерная составляющая. На наш взгляд, например, трихотомия русского православного богословия, представляющая человека как неразрывное единство тела (материальная составляющая), души (информационная составляющая) и духа (мерная составляющая) - об этом. Об этом также - христианская Троица, Триглав славян-язычников.
Если поразмышлять над взаимосвязями этих трёх фундаментальных категорий в реальной жизни, то приведённый в качестве эпиграфа фрагмент "Домика в Коломне" Пушкина может заиграть очень интересными красками..
Примечание. Категории пространство и время отнесены нами к категории материя неслучайно. Кому интересно, может углубиться в эту увлекательную область, в которой ещё много неисследованных тайн и загадок:
Интересно, что ещё в 1973 году Станислав Лем в своём рассказе "Профессор Донда" (оставим сейчас в стороне сатирическую форму рассказа) фактически указал на проблему материальности информации - по сюжету, профессор сначала теоретически, а потом экспериментально открыл "закон Донды" - аналог закона Эйнштейна об эквивалентности массы и энергии, относящийся к информации. Согласно этому закону, определённое количество информации эквивалентно определённой массе вещества, что и было показано профессором в ходе эксперимента.
Показательно, что как профессора Донду в рассказе С.Лема, так и Н.А.Козырева в академическом сообществе СССР, большинство считало не заслуживающими внимания маргиналами, занимающимися всякой ерундой. Блестяще выписанная польским писателем концовка рассказа при проведении определённых параллелей в выдуманном и реальном сюжетах жизни, заставляет задуматься на предмет адекватности объективной реальности теоретических моделей причинной механики незаслуженно забытого выдающегося советского астрофизика.
С нашей точки зрения, С.Лем ошибся (если можно так выразиться) лишь в том, что свёл информацию к материи, т.к. воспользовался той самой классической неадекватной реальности Мироздания "четвёркой лошадок" - первичных категорий бытия, в которых информации просто нет места. Но при этом он совершенно справедливо "ухватил за хвост" проблему объективности существования информации как одной из первичных категорий бытия, наравне с материей. И, главное, овершенно правильно показал глобальные последствия для человеческого общества игнорирования этой проблемы.
В нашем представлении тройка фундаментальных наук о природе должна выглядеть так:
В этом подчёркивании всё и дело. В подавляющем большинстве случаев под информатикой в современном обществе подразумевается некоторая сумма чрезвычайно прикладных и сиюминутных знаний и навыков - устройство электронно-вычислительных машин, языки их программирования, всевозможные технические "примочки", позволяющие человеку всё большую часть работы собственной биомашины обработки информации - мозга, переложить на железные (или, скорее уж, медные или кремниевые) плечи роботов.
Если мы представим себе подобный подход, например, к физике, то вместо изучения в школах фундаментальных законов Ньютона, Гука, Лоренца, Максвелла и т.п. школьники занимались бы исключительно тонкостями бисероплетения (то же ведь оперирование физическими объектами, там много своих закономерностей и тонкостей) и приготовлением кухонных блюд (тут вам и термодинамика, и химия ведь присутствуют?). Любой человек, у которого остались хоть какие-то остатки кругозора, сформированные советской системой образования, сразу скажет - это намеренное оглупление детей, так как представления о сути вещей и общих закономерностях бытия им в этом случае не даются, а подменяются бесконечной суммой мелких прикладных знаний/рецептов/шаблонов. Он скажет - вы сначала сформируйте общую картину Мироздания в данной предметной области, а потом уже укладывайте в эту "корзину" прикладные знания и навыки, как грибы в лукошко.
А вот с информатикой почему-то подобный подход выглядит для большинства учителей и современных академиков, не говоря уже про чиновников от образования, вполне нормальным. Чтобы убедиться в этом, достаточно почитать оглавления школьных учебников, всех как один якобы "соответствующих ФГОС" и пробежаться по "примерным" учебным планам общеобразовательных школ. Единственный учебник школьной информатики А.Г.Гейна, А.И.Сенокосова и Н.А.Юнермана, в котором хотя бы обозначалась указанная выше фундаментальная проблематика чиновниками от образования выводится из обращения, как, видимо, "не соответствующий ФГОС". Более подробно на эту тему можно почитать в статье Д.В. Лисин. Философско-мировоззренческие и метапредметные аспекты школьного курса информатики в условиях реализации ФГОС // Гуманитарная информатика. — 2018. — №14. — С. 59-66. DOI: 10.17223/23046082/14/7
На наш взгляд, изучением информации как явления природы на данный момент практически никто системно не занимается, по крайней мере, открыто и публично. Возможно, именно это фундаментальное направление и сдерживает развитие науки на современном этапе, так как науки о материальной и мерной составляющих как таковых, физика и математика, достаточно хорошо развиты, в отличие от информатики, которая пока что дальше прикладных узко-технических аспектов головы не поднимает.
По этой причине наше мнение - информатика в указанном нами смысле должна стать наукой XXII века - наукой будущего прорыва человечества на совершенно иные горизонты развития, которое невозможно без качественных изменений в информационной составляющей человека - его душе, изменений нравственных стандартов и мотиваций людей будущего.
И глобальная цель проекта нашего образовательного Центра - создание кадровой базы будущего Института Проблем Информации, который будет заниматься фундаментальными исследованиями информации как таковой и процессов, с ней связанных.
Попробуем немного помечтать - какие практические результаты может получить человечество в результате подобных исследований?
Организм любого человека по сути своей - информационная матрица, алгоритм, реализованный в построении его материального тела, поддерживающего определённую обработку материи (метаболизм), информации (психика, сам термин который переводится как "наука о душе") и меры (дух? - "чувство меры" - это реальность).
Если прав Александр Сергеевич Пушкин в своём "Домике в Коломне" - "Две придут сами, третью приведут", и он действительно в образно-символической форме говорит в первой октаве о взаимосвязях трёх основных фундаментальных категорий бытия, то получается, что он указывает на некую не открытую ещё физическую закономерность - достаточно создать две правильно взаимосвязанные составляющие некоторого объекта, что приведёт к "возникновению" третьей составляющей, дополняющей её до целостности объективного существования. Если это будут нематериальные информационная и мерная составляющие, то их возникновение в определённой точке пространства должно привести к "материализации" данного объекта, примерно как это показано и в рассказе С.Лема "Профессор Донда".
Современные физические воззрения накладывают ограничения на скорость передачи материи в пространстве - не более величины скорости света в вакууме, но по факту ничего не говорят о передаче информации и уж тем более - меры (парадокс квантовой запутанности - не из этой ли области?). Скорость передачи информации в современном представлении также ограничена величиной скорости света, но только лишь по причине неразрывной связи информации со своим материальным носителем. Однако, принимая во внимание, что информация может свой материальный носитель менять, можно предположить возможность передачи информации со скоростями большими, чем скорость света. И массово описываемые современными фантастами "телепорты", а также легкоступ древнеславянских легенд, возможно, имеют в своей основе закономерности и практики именно в этой области, и ждут своих будущих исследователей.
На наш взгляд, современные попытки реализовать так называемый "искусственный интеллект" на принципах машины Тьюринга с помощью современных конечных автоматов - вычислителей, различных по вариативности, ёмкости, скорости вычислений и объёму памяти - тупиковое направление. Недаром человеческая психика основывает свою работу на взаимодействии двух полушарий мозга с совершенно разными принципами обработки информации - левополушарным (грубо говоря, современные машины Тьюринга) и правополушарным (в некотором смысле непосредственная обработка информации в образах).
Прорыв в области создания реально интеллектуальных помощников человека в исследовании и освоении просторов Вселенной, уровня описанного блестящими фантастами А.Азимовым, В.В.Головачёвым и др., на наш взгляд, возможен только после открытия и изучения физических свойств образов и смыслов как объектов чистой информации, в указанном выше смысле.
Биологический вид Homo Sapiens - единственный вид в биосфере Земли, облик взрослого индивида которого не запрограммирован генетически, а определяется средой, в которой происходит его взросление. Личинка комара безальтернативно вырастет во взрослого комара, волчонок в любом случае станет волком, а вот кем станет взрослый человек - здесь поле вариантов настолько велико, что говорить можно только о генетически запрограммированном потенциале развития, а о реализации этого потенциала можно говорить только с учётом окружающей среды. Бесчеловечные эксперименты над людьми однозначно показывают, что если человеческого ребёнка растить среди зверей, то он не сможет даже освоить человеческую речь, и по поведению останется на чисто зверином уровне. То же самое можно сказать и про общества рабовладельческого, фашистского типа - у воспитанных в подобных обществах детей просто не остаётся шансов оказаться вне информационно-алгоритмических паттернов данного общества - и тем самым, пополнить кадровую базу рабов, рабовладельцев, фашистов и т.п.
Если мы не желаем, чтобы наша цивилизация и дальше развивалась по пути планеты Торманс, описанной в романе И.А.Ефремова "Час Быка", т.е. продолжения на планете Земля многотысячелетних паттернов рабовладения в различных личинах, от зинданов в восточных регионах до изощрённого кредитно-финансового рабства "цивилизованного" запада, то мы обязаны создать для входящих в жизнь поколений детей правильно организованную развивающую среду, которая должна обязательно включать в себя компоненты следующих классов: