CC BY
82
Международный электронный научный журнал ISSN 2307-2334 (Онлайн)
Адрес статьи: pnojournal.wordpress.com/archive17/17-04/ Дата публикации: 1.09.2017 № 4 (28). С. 7-11. УДК 004.9
А. Л. Охотников
Информационным морфизм в информационном поле
Статья анализирует феномен информационного морфизма в информационном поле. Дается сравнительный анализ определений морфизмов с определением информационного морфизма, введенного рядом авторов. Показано, что предложенное определение описывает реально существующий феномен, но не коррелирует с другими определениями морфизма. Автором предлагается ввести для данного феномена новое определение -информационное эргодическое взаимодействие. Вводится новая формулировка для информационного морфизма. Подчеркивается различие меду информационным пространством и информационным полем.
Ключевые слова: информация, философия информации, информационное поле, информационный морфизм, информационные отношения, информационные преобразования, информационные описания
Perspectives of Science & Education. 2017. 4 (28)
International Scientific Electronic Journal ISSN 2307-2334 (Online)
Available: psejournal.wordpress.com/archive17/17-04/ Accepted: 1 July 2017 Published: 1 Septemer 2017 No. 4 (28). pp. 7-11.
A. L. Okhotnikov
Informational morphism in the information field
The article analyzes the phenomenon of information morphism in the information field. The article investigates a number of definitions of morphisms and compares it with the definition of an information morphism. The definition of information morphism was introduced by a number of authors. The article proves that the proposed definition describes a real phenomenon, but does not correlate with other definitions of the morphism. The author proposes to introduce a new definition for this phenomenon - information ergodic interaction. The author introduces a new definition for the information morphism. Paper notes the difference between the information space and the information field.
Keywords: Information, information philosophy, information field, information morphism, information relations, information transformations, information descriptions
Введение
нформационное поле [1, 2] следует различать от информационного пространства [3, 4]. Информационное пространство иногда ошибочно отождествляют с информационным полем. В физике, математике поле и пространство - принципиально разные категории. Информационное пространство это оболочка, которая может содержать другие информационные пространства или информационные поля [5]. Пространство близко понятию координатной системы и служит основой координации для описания разных процессов и явлений. Пространство служит ос-
новой для описания процессов и явлений, но не включает их в свой состав. Можно выбрать любую систему координат. Однако выбор описания пространства на содержание полей и объектов в этом пространстве не влияет. Точно также изменение состава полей и объектов не влияет на описание пространства. Поле [6, 7] и информационное поле характеризуются полевой переменной [8]. Примером полевой переменной является электрический или магнитный потенциал. Навигационная спутниковая система создает искусственное информационное поле, измерения в котором дают возможность извлечения информации о точке, в которой находится наблюдатель. Информационное пространство создает координационные усло-
вия для определения информационного поля и создания информационного функционального пространства [9], но эти три понятия не равнозначны.
_Морфизмы в теории категорий
Морфизм - термин теории категорий, используемый для обозначения элементов категории, выполняющих роль отображений множеств друг в друга [10, 11] (рис.1).
А
т
В
Рис.1. Морфизм (т) как отображение объектов или множеств
Морфизм категории неопределяемое понятие [10]. Дефиниции дают для отдельных видов морфизма. Существуют разные виды морфиз-мов, наиболее ярким представителей которых являются гомоморфизм и изоморфизм, например, гомоморфизм групп, структурный изомор-
физм. Каждая категория состоит из объектов и морфизмов между ними. Различают также структурный и функциональный гомоморфизм и изоморфизм.
Гомоморфизмом является проекция линейного пространства на собственное подпространство. Гомоморфизмы, обладающие дополнительными свойствами, имеют специальные названия. Гомоморфизм, который является инъекцией, называется мономорфизмом. Гомоморфизм, который является сюръекцией, называется эпиморфизмом. Гомоморфизм, который является биекцией, называется изоморфизмом.
Иногда используют более простое в сравнении с рис.1 обозначение для морфизма типа
А^В
Если А = В, то гомоморфизм, называется эндоморфизмом, а изоморфизм - автоморфизмом.
В структурном анализе и топологии [12] используют понятие гомеоморфизм [10]. Два топологических пространства называются гоме-оморфными (рис.2), если существует взаимно однозначное непрерывное одного из них на другое.
Рис.2. Гомеоморфные пространства
Гомеоморфизм является частным случаем изоморфизма. На рис.3 приведены морфизмы в системе пространственного моделирования [13, 14]. исходным множеством или объектом является трехмерный объект Ор3). Здесь О - означает объект, D3 - трехмерная размерность. Если получить снимок трехмерного объекта, то мы получаем двухмерную аналоговую модель Мар2). Здесь
М - означает модель, интекс а означает аналоговая, D2 - двухмерная размерность. Под стрелкой, озачающей гомоморфизм, показаны теряемые характеристики: Ц - качество, R отношения , V - информационный объекм , Р - параметры. При гомоморфном преобразовании «трехиерный объект - двухмерная аналоговая модель» Ор3) ^ Мар2)
Гомоморфизм
(О, Ъ V))
ь со 0) О
м м
2 О О р
из
3 со
<у,Р)
Гомоморфизм
(О, Ъ V))
ь со 0) О
м м
2 О О р
из
3 со
(V,))
Рис.3. Морфизмы при пространственном моделировании
Происходит потеря качества (от трехмерного к двухмерному), происходит уменьшение и изменение отношений, происходит уменьшение информационного объема, происходит уменьшение, искажение или исчезновение параметров реального объекта. Например, при наклонной съемке прямоугольный фасад здания превратиться в трапецию, то есть не существующий в реальности образ.
Можно осуществить изоморфное трехмерное преобразование и построить подобную модель Md(D3). Здесь М - модель, индекс d означает дискретная, D3 - трехмерная размерность.
Можно осуществить изоморфное двухмерное преобразование и построить цифровую модель Md(D2), подобную аналоговой модели Мар2), например на основе сканирования снимка.
Можно осуществить гомоморфное преобразование трехмерной модели в двухмерную модель на основе математических операций Md(D3)
Таким образом, получаем квадрат морфиз-мов при пространственных преобразованиях.
Анализ применяемых дефиниций информационный морфизм
Одним из первых и возможно первым ввел понятие информационный морфизм В.А. Мордвинов [15]. Затем его дефиницию использовали его ученики и последователи [16-18]. Информационный морфизм связывают с антропоэнтропи-ей, аутопойзисом, бифуркацией, информационным пространством, синергетикой.
«Информационный морфизм - это гомоморфизм свободного моноида в информационном поле, генерируемого из сообщества морфологических, иногда и синтаксических, схожеств и признаков, способных к кластеризации» [15].
«Информационный морфизм - это взаимодействие, представляющее протяженный во времени процесс взаимозависимого изменения параметров состояния информационного объекта и информационного пространства» [15-18].
Остановимся на втором определении. Нельзя согласиться с тем, что «морфизм меняет информационное пространство». Информационное пространство это описание, которое не зависти от процессов, происходящих в нем. Данная характеристика не соответствует действительности.
Рассмотрим характеристику «протяженный
га о. I
*р
*р
tp
tp
во времени». По временным характеристикам процессы делят на: разовые, периодические (рис.4) и непрерывные (рис.5) процессы.
На рис.4 tp - означает время реализации или существования процесса, ^ - означает время отсутствия процесса. Период Т= tp+ ^ .
На рис.5 приведен пример непрерывного процесса. Термин непрерывные более уместен, так как непрерывный процесс может быть периодическим, например синусоида.
Рис.4. Разовый процесс и периодический временной процесс
Рис.5. Непрерывный временной процесс
Кроме того существуют процессы, которые со временем не связывают. Примером могут служить графические представления теоретико-множественных отношений, в частности и диаграммы Эйлера - Венна (рис.6).
Рассматривая определения морфизмов из теории категорий и других направлений, следует отметить, что они рассматриваются как процессы не связанные со временем. Следовательно, характеристика информационного морфизма «протяженный во времени процесс» не корректна. Исследуя применения этого понятия в работах [15-18], в которых они употребляются, можно прийти к выводу, что данное понятие используется для описания двух категорий временных процессов [19] и информационного взаимодействия [20-22]. Но эти термины существуют независимо и не связаны с морфизмом.
В работе [23] делается попытка связать информационный морфизм с информационным взаимодействием. Доказано, что связь с определением информационного морфизма, даваемого в [15] существует, но не доказана близость понятия информационного морфизма к другим определениям морфизма.
_Заключение
Проведенный анализ понятия информационного морфизма дает основание говорить:
1) О несоответствии понятия информационного морфизма [15-18] понятиям и дефинициям морфизма в других канонических источниках.
2) О необходимости введения нового определения для сущности, которая используется в работах [15-18].
3) работы и исследования, выполненные в [16-18] и ряде других, корректны и логичны, однако они используют термин, который не подходит для исследуемых в них процессах.
t
t
Б
J
В
LbJ
Рис.6. Диаграммы Эйлера - Венна, как пример процессов не связанных со временем
На основании вышеизложенного считаем, что сущность явления, которое описано в [1518] как информационный морфизм надо обозначить другим термином. По нашему мнению для этого вполне подходит термин «Информационное эргодическое взаимодействие». Этот термин является новым и не применяется в отечественной и зарубежной литературе. Он отражает важный факт возможности замены среднего по ансамблю, полученному в определенный момент времени, средним как предельной последовательности по времени [10, 24]. Именно такое взаимодействие соответствует объекту, описанному в [15-18]. Для этого термина можно сформулировать следующую дефиницию.
Информационное эргодическое взаимодействие (ИЭВ) - это взаимодействие, представляющее протяженный во времени эргодический процесс изменения параметров состояния взаимодействующих объектов или одного объекта участвующего во взаимодействии.
В процессе ИЭВ воздействующий объект не всегда теряет некоторое количество информации при воздействии на другой объект, в то время как объект воздействия (или объекты) всегда приобретает новое количество информации. Совокупный объем информационных носителей при этом процессе возрастает, но семантическая или содержательная часть не изменяется. Например, можно сделать миллион копий, это приведет к увеличению объема для их хранения, но содержательная часть информации не увеличится и не зависит от числа копий. Оригинал и миллион копий содержат одну и ту же информацию.
Желательно найти дефиницию и для информационного морфизма. По нашему мнению приемлемо такое определение, взятое по аналогии с гомоморфизмом из [10, 11, 24] с заменой абстрактных множеств на информационные множества.
Информационный морфизм - отображение
im основного (исходного) информационного множества AIS одной информационной системы или конструкции на информационное множество BIS другой информационной системы или конструкции, сохраняющее основные свойства и основные предикаты.
im: AIS ^ BIS
Информационный морфизм это отображение в информационном пространстве, при котором любому размноженному объекту BIS сопоставляется исходный AIS.
Отмечая еще раз различие между информационным полем и информационным пространством, можем с использование введенных определений дать дополнительное описание информационном полую и информационному пространству
Отсюда для информационного пространства и информационного поля характерно наличие информационных морфизмов, которые характеризуют информационное межсистемное взаимодействие;
Для информационного поля имеет место следующее:
Информационное эргодическое взаимодействие возможно только при определенном информационном соответствии свойств и качеств системных объектов обмена информацией;
Информационное эргодическое взаимодействие приводит к изменению свойств и качеств взаимодействующих объектов;
Информационное эргодическое взаимодействие может приводить к появлению точек бифуркации в пространстве состояния взаимодействующего объекта.
Информационный морфизм представляет собой класс эквивалентности. Информационное эргодическое взаимодействие представляет собой взаимодействие.
Введение этих дефиниций по нашему мнению вносит порядок в область информационного поля и информационного пространства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Денисов А.А. Информационное поле. - СПб.: Изд-во "Омега", 1998 -64с.
2. Майоров А.А. Информационное поле //Славянский форум. - 2013. - 2(4). -с.144-150.
3. Цветков В.Я. Информационное поле и информационное пространство // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2016. - №1 (часть 3) - с.455-456.
4. Ожерельева Т.А. Об отношении понятий информационное пространство, информационное поле, информационная среда и семантическое окружение // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2014. - № 10 - с. 21-24.
5. Tsvetkov, V. Yа. Information Space, Information Field, Information Environment // European Researcher. Series A. 2014, Vol.(80), № 8-1, рр.1416-1422. DOI: 10.13187/issn.2219-8229.
6. Богуш А. А., Мороз Л. Г. Введение в теорию классических полей. 2-е изд. М.: УРСС, 2004. 384 с
7. Рытов, С. М. Кравцов, Ю. А., Татарский, В. И. Введение в статистическую радиофизику Ч.2. Случайные поля — М.:Наука, 1978.
8. Tsvetkov V.Ya. Information field. // Life Science Journal. - 2014 - 11(5). -рр.551-554
9. Коваленко Н.И. Взаимодействие в информационном функциональном пространстве // Перспективы науки и образования. - 2016. - №2. - с.12-16.
10. Математика. Большой энциклопедический словарь /Гл. ред. Ю.В. Прохоров. 3-е изд. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000 - 848с.
11. Кондаков Н.И. Логический словарь - М.: АН СССР, Наука, 1971 - 656с.
12. Коснёвски Ч. Начальный курс алгебраической топологии. — М.: Мир, 1983.
13. V.L. Lototsky. Spatial Information Modeling // Modeling of Artificial Intelligence, 2016, Vol.(10), Is. 2,
pp. 94-103
14. Tsvetkov V. Ya. Spatial Information Models // European researcher. Series A. 2013. №10-1(60). с.2386-
15. Мордвинов В.А. Онтология информационных систем. Аспирантские чтения по специальности «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)». На правах рукописи. Выпуск 1. ГНУ «Госинформобр», ГНИИ ИТТ «Информика», Лицей №1525 «Воробьевы горы», МГДД(Ю)Т, МИРЭА, Cisco Systems, НКК. М., 2004/2005. - 174 с.
16. Миронов А. А. Информационный морфизм образовательных систем оперативной аналитической обработки данных //Дистанционное и виртуальное обучение. - 2011. - №. 11. - С. 134-139.
17. Тюрин А. Г. Математическое и программное обеспечение семантического поиска в портально-сетевых комплексах учебного назначения. Дис. к.т.н. 01.13.11. - М.: МИРЭА, 2012. - 121с.
18. Болбаков Р. Г. Развитие и применение методов и алгоритмов когнитивной семантики в мультимедийных образовательных портальных системах. Дис. к.т.н. 01.13.01. - М.: МИРЭА, 2013. - 172с.
19. Бриллинджер Д. Временные ряды. Обработка данных и теория. - М.: Мир, 1980.
20. Кузнецов Н. А., Мусхелишвили Н. Л., Шрейдер Ю. А. Информационное взаимодействие как объект научного исследования //Вопросы философии. - 1999. - №. 1. - С. 77-87.
21. TsvetkovV. Yа.Information Interaction as a Mechanism of Semantic Gap Elimination // European Researcher, Series. A. 2013, Vol.(45), № 4-1, p.782- 786.
22. Tsvetkov V. Yа. Information interaction // European Researcher. Series. A. 2013, Vol.(62), № 11-1. -p.2573- 2577.
23. Линецкий Б.Л. Информационный морфизм в менеджменте // Славянский форум. - 2012. - 1(1). -с232-236.
24. Словарь по кибернетике. - К.: Главн. Ред УСЭ, 1989.-751с.
25. Цветков В.Я. Информационное соответствие // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2016. - №1 (часть 3) - с.454-455.
2392.
Информация об авторе Охотников Андрей Леонидович
(Москва, Россия) Заместитель руководителя центра стратегического анализа и развития. Научно-исследовательский и проектно конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (НИИАС) E-mail: a.ohotnikov@vniias.ru
Information about the author
Ohotnikov Andrey Leonidovich
(Moscow, Russia) Deputy head of the center for strategic analysis and development. Research and project design Institute of Informatization, automation and communication on railway transport (NIIAS) E-mail: a.ohotnikov@vniias.ru
