CC BY
99
УДК 001:330.341.1:004 О.В. ТРЕТЬЯКОВ
кандидат исторических наук, доцент Академии Федеральной службы охраны Российской Федерации E-mail: oleg020862@ mail. ru
UDC 001:330.341.1:004 O.V. TRETYAKOV
candidate of Historical Sciences, Associate Professor . Academy of Federal Guard Service of Russian Federation
E-mail: oleg020862@ mail. ru
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ: ФИЛОСОФСКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ INFORMATION PROCESSES: PHILOSOPHICAL AND METHODOLOGICAL ASPECTS
В статье рассмотрены философско-методологические аспекты теории информационных процессов в контексте постнеклассической науки. Показано, что информационные процессы необходимо рассматривать как многостадийное, необратимое становление структуры в открытой неравновесной системе.
Ключевые слова: информация, философия науки и техники, постнеклассическая наука, теория информационных процессов.
The article considers the philosophical and methodological aspects of the theory of information processes in the context of post-non-classical science. It is shown that the information processes should be seen as a multistage, irreversible formation of structures in an open non-equilibrium system.
Keywords: information, the philosophy of science and technology, post-non-classical science, theory of information processes.
В новейший период развития науки теория самоорганизации открытых систем различной природы выявила несовершенство традиционной исследовательской стратегии, стремления однозначно интерпретировать гетерогенные полиморфные системы, состоящие из разнородных, порой несопоставимых элементов. Общим, что объединяет развитие таких систем (в значимом числе случаев), является информация с инвариантными законами ее функционирования, характеристиками и свойствами. Для общей теории информации в рамках синергетики важно, что постнеклассическая наука вместо поиска причинных отношений стала апеллировать к таким целостным факторам, как симметрия, упорядоченность и др. Описание объектов, основывавшееся прежде на модальности долженствования, стало осуществляться теперь в модальности возможности, когда выбор одного из разрешенных состояний не предписывается с необходимостью [1].
Наука XIX и XX столетий оперировала обратимыми (классическая механика) и необратимыми (равновесная термодинамика) процессами. Наряду с этим в природе реализуются необратимые процессы, приводящие к созданию пространственно-временных (дис-сипативных) структур. Такая необратимость играет существенную конструктивную роль, из нее следует различие между прошлым и будущим («стрела времени»), обусловленное не особенностями нашего описания, а самой природой вещей.
Важнейшее концептуальное положение постне-классической науки имеет прямое отношение к процессу генерации информации, являющемуся типично необратимым, поскольку генерация - это выбор, и коль скоро он сделан, происходит событие, разделяющее
прошлое и будущее. Можно заключить, что если бы не различие между прошлым и будущим, информация не могла бы возникать. Это еще раз подтверждает, что рассмотрение и анализ феномена информации возможны только в рамках постнеклассической картины мира.
Неравновесные состояния скрытых систем весьма конструктивны именно благодаря их способности к самоорганизации, (т.е. к пороговому локальному самоупорядочению) с образованием диссипативных структур. Такое поведение - необходимый элемент процесса рецепции информации. Таким образом, второе концептуальное положение постнеклассической науки также имеет отношение к информации, так как рецепция есть процесс неравновесный. Кроме того, поскольку рецепция информации означает возникновение определенной упорядоченности в воспринимающей системе, это не только неравновесная, но далекая от равновесия система. Рецепторная система, следовательно, есть система диссипативная.
Важнейшим состоянием синергетической системы является хаос, или, точнее, хаотическая динамика. «Связанная с разупорядоченностью неустойчивость движения позволяет системе непрерывно прощупывать собственное пространство состояний, создавая тем самым информацию» [2]. Нет необходимости комментировать связь информации с вышеуказанным третьим концептуальным положением постнекласси-ческой науки. Примером, в полной мере иллюстрирующим эту связь, является рассмотрение мозга здорового бодрствующего человека как предельно неустойчивой хаотической системы [3, 12]. Генерация логической информации человеком имеет благодаря этому неограниченные возможности. Связь информации с идеями
© О.В. Третьяков © O.V. Tretyakov
теории самоорганизации представляет собой основу постнеклассической науки [4, 11]. Интерпретируемый ею мир-реальность представляется не только как мир траекторий, но и как мир процессов. Неопределенность мира, не являющегося ни автоматом, ни хаосом, не исключает значимой деятельности индивида в нем.
Рассмотрим методологические особенности мира-реальности в контексте постнеклассической науки.
Одной из основных таких особенностей является то, что «новый» мир не поддается строгому, четкому и однозначному описанию. Поэтому методологической платформой для определения сущности информации является многомерность этого феномена.
Задача дискриминации различных определений не должна возникать, поскольку разные модели имеют право на существование. По-видимому, вместо дискриминации необходимо установление связи между альтернативными описаниями, относящимися к одному и тому же многомерному феномену. Основа для решения этой задачи - рассмотрение единого информационного процесса, разные стадии которого как раз и порождают множество определений, ибо на каждой отдельной стадии информация проявляет свои специфические черты. К сожалению, идея об отсутствии инвариантной «базовой истины» в отношении информации оказалась чуждой кибернетике.
Целесообразно рассмотреть черты, объединяющие и разъединяющие кибернетику и синергетику.
Эти общенаучные направления развились на одной и той же основе - теории систем, оба оперируют такими понятиями, как «система», «структура», «организация». Оба направления связаны с изучением сложных динамических систем, различных по своей природе, оба абстрагируются от вещественного содержания систем, стремясь сформулировать общие законы их организации.
В сороковых годах XX века в рамках кибернетики были предприняты попытки создания теории самоорганизующихся технических систем без выяснения конкретных механизмов самоорганизации. Правильные догадки о такой возможности не были развиты. К синергетике впервые пришли отнюдь не кибернетики, а специалисты в области физической химии и физики, изучавшие нелинейные колебания, колебательные химические реакции и стимулированное излучение лазера. Следует признать, что, с одной стороны, кибернетика имеет огромное практическое значение, с другой - в ее рамках оказалось принципиально невозможно создать единую теоретическую концепцию.
На фоне этого появление синергетики было воспринято как рождение нового объединяющего направления в науке. В рамках синергетики удалось раскрыть сущность феномена информации на основе перехода современного познания от парадигм бытия к парадигме становления.
Рассмотрим принципиальные различия кибернетического и синергетического подходов.
1. Кибернетика изучает законы управления и связи, оперируя законами управления и информаци-
онных взаимодействий (с помощью обратных связей) на нескольких уровнях одновременно.
Синергетика имеет дело с системами неуправляемыми, их развитие можно только направлять, при этом небольшое энергетическое воздействие-укол в нужном месте пространства-времени оказывается достаточным, чтобы система перестроилась и возник новый тип структур.
2. Основным фактором развития кибернетических систем служит информация, и в силу этого кибернетика отвлекается от энергетических и вещественных субстратов. Однако кибернетические системы действуют в рамках традиционной науки (классической и квантовой механики) и в их поведении нет ничего, что не могло бы быть предсказано с помощью этих законов. Они вполне детерминированы.
Поведение синергетических систем не противоречит законам традиционной науки, но не прогнозируется ими.
3. Кибернетика использует информацию, как нечто данное. Выяснение причин и механизмов ее возникновения не входит в ее задачи.
С позиций синергетики для генерации информации принципиально важны хаотические состояния систем, выход из которых сопровождается созданием новой информации.
4. Синергетика позволяет проследить эволюцию информационной системы как эволюцию ценности и новизны созданной информации.
Кибернетика, как и математическая теория связи (традиционная теория информации), не рассматривает понятия ценности и новизны в информации.
В изучении многомерного мира одним из ведущих принципов является принцип дополнительности, согласно которому существует связь между альтернативными описаниями одного и того же сложного объекта. Каждое из определений не охватывает полноты сущностных характеристик объекта как целого, но пополняет другие. Таким образом, если различные определения одного и того же явления не содержат ошибок, они позволяют соединить его альтернативные модели для охвата всей многомерной реальности. Подобный антифундаментализм безусловен при описании феномена информации. Именно это обстоятельство является причиной беспокойства тех исследователей, которые считают, что логический фундаментализм имеет неограниченную область применения, а потому существует жесткое определение термина «информация».
Вместе с тем, такая лаконичная и жесткая дефиниция невозможна: большинство определений верны, но все они являются частными, ибо отражают либо лишь определенный этап процесса (например, «передача сведений»), либо его цель («приобретение новых знаний»).
Ценность информации определяется как мера повышения вероятности достижения цели, что предполагает некоторое целенаправленное действие. В. И. Корогодиным в связи с этим вводится понятие оператора как устройства (механизма), обеспечивающего достижение цели. Отсюда следует определение информации как совокупности приемов, правил и сведений,
необходимых для построения оператора [5]. Таким образом, информация приобретает вид плана, алгоритма, программы, что согласуется с алгоритмическим определением информации А.Н. Колмогоровым [6]. Это определение также является частным, ибо оставляет открытым вопрос: откуда берется программа?
Рассмотрим это на примере. Допустим, перед конструктором стоит цель существенно улучшить в заданном направлении параметры некоторой машины. Значимым этапом работы будет проектирование технологий для создания усовершенствованного варианта машины. Это и есть организация оператора по некоторой программе. Но необходимым и важным элементом работы является генерация новой и ценной идеи усовершенствования. Отсутствие такой идеи сделает бессмысленной всю дальнейшую деятельность. Понадобится еще целая серия информационных актов: рецепция и отбор самим автором, кодирование (составление чертежей), рецепция и отбор оптимального варианта техническим советом, рецепция информации технологами, ее кодирование и - как завершающий этап - создание действующей модели. В данном случае речь идет о разумной генерации новой информации и заранее сформулированной цели. При этом «узкая» цель построения конкретной машины может расходиться с целями и общими тенденциями научно-технического прогресса (например, некий конструктор совершенствует турбовинтовой самолет, а общей тенденцией является создание реактивных аппаратов). Итак, феномен информации - многостадийный процесс. Генерация и рецепция информации являются неравновесными и необратимыми процессами. Именно это делает информацию объектом постнеклассической науки и раскрывает причину прежних неудачных попыток дать универсальное определение сложного феномена, рассматривая всякий раз лишь какой-либо один из множества его аспектов. Такой подход позволяет примирить друг с другом различные частные определения и на их основе построить представление о едином информационном процессе, состоящем из отдельных связанных друг с другом стадий. Порядок стадий и их число в конкретных случаях различны. Промежуточным этапом может быть запоминание информации с помощью специальных устройств, обладающих памятью. При этом передача информации в «память» возможна на разных этапах процесса. Так, например, в некоторых случаях необходимо двойное кодирование: после генерации в сознании «творящего» и после рецепции уже закодированной в его сознании информации для ее передачи в «память» или для дальнейших целенаправленных действий. В результате этого стадия рецепции не обязательно предваряется генерацией новой информации.
Следует оговориться относительно термина «информация». Под ним будем понимать процесс, но, тем не менее, употреблять его с глаголами «хранить», «запасать», «обладать». Во всех этих случаях необходимо понимать изменения, которые происходят с системой в результате протекания информационного процесса.
Представляется возможным привести в соответствие каждую стадию информационного процесса с
тем или иным определением понятия «информация».
Первой стадией информационного процесса является процесс генерации информации. Этой стадии соответствует определение генерации информации как случайного запоминаемого выбора, предложенное американским биохимиком Г. Кастлером [7]. (Г. Кастлер впервые приложил к процессам превращения нуклеиновых кислот методы теории информации).
Следующей стадией информационного процесса является рецепция информации как необратимый и неравновесный процесс. Рецепторная система - это диссипативная система, способная самопроизвольно повышать степень своей упорядоченности. На стадии рецепции созданная информация воспринимается неравновесной материальной средой, способной создавать асимметричные структуры, отбираемые с помощью соответствующих правил (законы сохранения, термодинамики), естественного отбора, отбора разумными элементами (людьми или созданными людьми устройствами). Поэтому понятие об информации на стадии ее рецепции ассоциируется с образованием структур, созданием порядка из беспорядка. Сказанному соответствует следующее определение: «...информация означает порядок, коммуникация есть создание порядка из беспорядка, или, по крайней мере, увеличение степени той упорядоченности, которая существовала до получения сообщения» [1].
Третьей стадией информационного процесса является кодирование, то есть подготовка, сообщения для передачи по каналу связи к блоку управления и переработки или в блок памяти. Данной стадии информационного процесса соответствует следующее определение: «Информация - это сведения, содержащиеся в данном сообщении и рассматриваемые как объект передачи, хранения и переработки» [8].
Четвертая стадия информационного процесса - передача информации по каналу связи. В данном случае принципиально важно не содержание информации, а математическая величина - количество информации, вычисленная К. Шенноном. До сих пор принято считать шенноновское определение исчерпывающим [9, 14].
Заключительными стадиями информационного процесса являются процесс считывания и реализации информации (согласно программе, семантике) для целенаправленных действий и процесс редупликации с помощью оператора. Данные стадии «отвечают» за реализацию некоторой программы. Поэтому можно говорить об информации как о неком плане построения и развития определенной системы. (Так, в исследовании, посвященном информационным проблемам изучения биосферы, Ю. П. Петров говорит об информации как о «плане строения клетки и, следовательно, всего организма» [10]).
Методология постнеклассической науки подразумевает использование тех определений, содержание которых, во-первых, отражает реальную действительность и, во-вторых, удобно для данного типа исследований [4, 13]. В контексте рассматриваемой проблематики очевидно, что явление информации может рассматри-
ваться под разными углами зрения. Так, для биолога -это программа синтеза белков, закодированная в генах, для геодезиста - план местности, для телефониста - система отобранных согласно коду сигналов, для поэта и композитора - это образы, рождающиеся из хаоса на интуитивном уровне.
Каким бы сложным нам ни казался информационный процесс, необходимо помнить, что своим происхождением он обязан материальной среде. Генерируемая информация не может быть запомнена вне связи с материей, а результат процесса никогда не находится в противоречии с законами природы, хотя и не прогно-
зируется ими.
Таким образом, информационные процессы необходимо рассматривать как многостадийное, необратимое становление структуры в открытой неравновесной системе, начинающееся со случайного запоминаемого выбора, который эта система делает, переходя от хаоса к порядку, и завершающееся целенаправленным действием согласно алгоритму или программе.
На основе изучения общих свойств информации разных иерархических уровней можно попытаться понять природу взаимоотношений между информацией и объектами материального мира.
Библиографический список
1. Мелик-Гайказян И. В. Информация и самоорганизация: Методологический анализ. Томск: Изд-во ТПУ, 1995.
2. Николис Г., Пригожин.И. Самоорганизация в неравновесных системах. Пер. с англ. М.: Мир, 1979.
3. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Введение: Пер. с англ. М.: Прогресс, 1990.
4. Мелик-Гайказян И.В. Информационные процессы и реальность. М.: Наука, Физматлит, 1997.
5. Корогодин В.И. Информация и феномен жизни. Пущино: АН СССР, 1991.
6. Колмогоров А.Н. Теория информации и теория алгоритмов. М.: Наука, 1987.
7. Кастлер Г. Возникновение биологической организации. М.: Мир, 1967.
8. Смирнов Г.А. Логические аспекты целостности // Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник 1995-1996 / Гл. ред. Д.М. Гвишиани. М.: Эдиториал УРСС, 1996. С.108-127.
9. Шеннон К. Математическая теория связи // Работы по теории информации и кибернетике. М.: ИЛ, 1963.
10. ПетровЮ.П. О различных формах и видах информации: Информационные проблемы изучения биосферы. М.: Наука, 1988.
11. Perry J. Il filosofo e il computer // Informatica e scienze umane. Milano, 1991. P. 28-67.
12. Radovan M. Homo cybernetes: In search of an aim // Synthesis philos. - Zagreb, 2002. Vol. 17, fasc. 2. P. 381-391.
13. Robertson D.S. The information revolution // Communication research. Beverly Hills ; L., 1990. Vol. 17, N 2. P. 235-254.
14. Shannon C. E. A Mathematical Theory of Communication // Bell System Technical Journal. 1948. Т. 27. P. 379-423, 623-656.
References
1. Melik-Gaykazyan I. Information and self-organization: Methodological analysis. - Tomsk: TPU, 1995.
2. Nicolis G., Prigogine I. Self-organization in nonequilibrium systems. - M: Mir, 1979.
3. Nicolis G., Prigogine I. Knowledge of the complex. Introduction. - M: Progress, 1990.
4. Melik-Gaykazyan I. Information processes and reality. - M: Nauka, Fizmatlit, 1997.
5. KorogodinV.I. Information and the phenomenon of life. - Pushchino: AN of USSR, 1991.
6. Kolmogorov A. N. Information theory and the theory of algorithms. - M: Nauka, 1987.
7. Kastler G. The appearance of biological organization. - M: Mir, 1967.
8. Smirnov G.A. Logical aspects of the integrity of the // System studies. Methodological problems. Yearbook 1995-1996 / CH. amended by D.M. Gvishiani. - M: editorial URSS, 1996. - С.108-127.
9. Shannon K. Mathematical theory of communication // Works on information theory and Cybernetics. - M: IL, 1963.
10. Petrov Y.P. Various forms and types of information: Information problems of the study of the biosphere. - M: Nauka, 1988.
11. Perry J. Il filosofo e il computer // Informatica e scienze umane. - Milano, 1991. - P. 28-67.
12. Radovan M. Homo cybernetes: In search of an aim // Synthesis philos. - Zagreb, 2002. - Vol. 17, fasc. 2. - P. 381-391.
13. Robertson D.S. The information revolution // Communication research. - Beverly Hills ; L., 1990. - Vol. 17, N 2. - P. 235-254.
14. Shannon C.E. A Mathematical Theory of Communication // Bell System Technical Journal. - 1948. - Т. 27. - P. 379-423, 623-656.
