Информация как основа жизни
Шрифт:
Будем рассуждать следующим образом. Примем, что чем сложнее преобразование (12), описывающее целенаправленное действие, т. е. чем больше "шагов" (или операций) требуется для осуществления события цели в данной ситуации, тем большее суммарное количество информации должно быть использовано для его осуществления. Отсюда следует, что хотя в общем случае С не зависит от В, для каждого конкретного информационного поля должна существовать такая область значений С, которые могут быть достигнуты только при В, равных или превышающих некоторую критическую величину. Зависимость от В максимально возможных (для данных В) значений ценности С для любого информационного поля будет описываться кривой, монотонно возрастающей от 0 до 1. Эта кривая разделит данное информационное поле на две зоны: "пустую", расположенную слева, и "заселенную", расположенную справа,
Существование зависимости, описываемой на рис. 1 кривой С(В), позволяет поставить вопрос о формах связей между степенью сложности целенаправленного действия, с одной стороны, и спецификой оператора, с другой, а также между структурными особенностями оператора и количеством кодирующей его информации. Ниже мы обсудим эти вопросы, хотя окончательное их решение вряд ли получим. Сейчас же ограничимся предположением, которое выглядит довольно правдоподобно. Допустим, что количество информации В определяет степень сложности оператора независимо от специфики его устройства, обусловливаемой семантикой. Другими словами, чем больше количество информации В, необходимой для построения данного оператора, тем сложнее он устроен.
Рис. 1. Схема, показывающая зависимость ценности информации С от ее количества В.
Введем теперь понятие "эффективность информации" [2], которую определим как (16)
Очевидно, что, как и в случае с ценностью, эффективность любой информации может быть полностью задана только в форме распределения на множестве информационных полей. Для каждого информационного поля должна существовать кривая А(В), имеющая один максимум и две (левую и правую) нисходящие ветви, стремящиеся к нулю (рис. 2). Такова форма кривой, под которой располагаются значения эффективности информации, "обитающих" в данном информационном поле. Эта зона "заселена" информациями, пригодными для достижения соответствующей цели в данной ситуации. Так как форма этой зоны имеет принципиальное значение для проблемы динамики информации, рассмотрим ее более внимательно.
Можно утверждать, что для всех возможных информационных полей "кривая эффективности" А(В) обязательно имеет максимум и притом только один. Это позволяет для каждого информационного поля выделить информацию, для которой А = Аmax. Будем называть оптимальной как такую информацию, так и соответствующее ей значение В. Это позволяет утверждать, что информация, количество которой меньше или больше Bopt, в данном информационном поле оптимальной быть не может.
Рис. 2. Схема зависимости Эффективности информации А от ее количества В
Как уже отмечалось, свойство бренности информации обусловливается материальностью, – а следовательно, и бренностью – ее носителей. Следовательно, бренность разных информации определяется только и исключительно свойствами тех носителей (а также их окружения), которые были использованы для их записей и хранения. Соответственно бренность одной и той же информации, но зафиксированной на разных носителях, может сильно различаться: так, носители, с которых считывается информация, могут иметь короткий период полужизни, а используемые для ее хранения – очень длинный.
Исчезновение информации, благодаря ее бренности, может быть описано "кривыми отмирания", параметры которых будут определяться свойствами носителей.
Улвем неограниченно-длительного существования иформации из-за ее бренности является только периодическая ее репликация или, точнее, требование,
Из последнего заключения можно сделать интересный вывод. Если принять, что скорость репликации одного и того же количества информации не зависит от ее семантики и в среднем есть величина постоянная, то условием длительного существования информации будет уменьшение бренности носителей с возрастанием количества зафиксированной в них информации. Носители вместе с компонентами информационных систем, обеспечивающими их сохранность, можно характеризовать степенью надежности. Тогда можно сформулировать такое утверждение: надежность носителей информации должна возрастать с увеличением их информационной емкости (что может происходить как монотонно, так и ступенчато). Нетрудно видеть, что это утверждение связывает количество информации с требованиями к физическим свойствам носителей, используемых для ее фиксации.
И еще одно следствие из бренности информации. Исчезать данная информация может двояко – разрушаясь и изменяясь. Во втором случае каждый акт изменчивости будет, с одной стороны, актом гибели старой информации, а с другой – актом рождения новой, чем-то отличающейся от исходной. Можно сформулировать положение, согласно которому изменение информации совершается только по одному из трех способов: замена одних букв на другие без изменения их общего числа; выпадение одной или нескольких букв; вставка одной или нескольких букв. Такие изменения могут иметь разные механизмы, в зависимости от специфики информационных систем. Вклад разных видов изменчивости и разных ее механизмов в общий процесс изменения информации также зависит от специфики информационных систем. Однако, так как специфика информационных систем сама определенным образом связана с количеством кодирующей их информации, можно утверждать, что характер и механизмы инфоационной изменчивости должны закономерно изменяться с ростом количества инормации.
Изменяться информация может, будучи в двух разных состояниях – и в "покоящемся" состоянии, и в состоянии репликации. В первом случае причиной изменчивости могут быть различные повреждения ее носителей, а во втором, помимо этого, и "ошибки репликации". Таким образом, репликация играет в жизни информации двоякую роль: и как способ продления ее существования, и как фактор, повышающий ее изменчивость, с последующим продлением существования уже новой информации.
То обстоятельство, что без репликации достаточно продолжительное существование информации невозможно, а с другой стороны, тот факт, что редупликация информации в результате редупликации содержащего ее носителя может осуществиться лишь в ходе соответствующего целенаправленного действия, – означает, что любая информация всегда и прежде всего есть информация о способе своей редупликации в том или ином пространстве режимов. Следовательно, новые видоизмененные информации будут жизнеспособными тогда и только тогда, если и когда эти изменения относятся к способам редупликации и/или к условиям, где она может осуществляться. Любые другие изменения семантики информации нежизнеспособны и рано или поздно будут элиминированы.
Учитывая вышесказанное, можно сформулировать следующее утверждение. Любая информация неизбежно обречена на гибель. Бесконечно долго может существовать лишь последовательность вновь и вновь возникающих информации с изменяющейся семантикой, определяющей или способ редупликации этой информации, или те условия, при которых такая редупликация может осуществляться.
Термины "полезность" и "истинность" обычно применяют по отношению к тому виду информации, которую мы назвали логической, но в равной мере они приложимы и к поведенческой информации, и к генетической. Посмотрим, какие особенности информации эти термины отображают и как они связаны между собой.
Полезность информации предполагает, что она кому-нибудь нужна, может быть для чего-то использована. Это "что-то", конечно, есть целенаправленное действие. Полезность информации, следовательно, проявляется в возможности ее использования для достижения той или иной цели. Из свойства полипотентности следует, что для чего-нибудь полезной может оказаться любая информация. Это делает вполне оправданным добычу и хранение информации про запас; авось для чего-нибудь пригодится... Любопытство, присущее не только человеку, но и многим другим животным, – это эмоция, удовлетворение которой и обеспечивает "запасание информации впрок".