Информация как основа жизни

Корогодин В. И.

Справедливость этих принципов явствует из рассуждений "от противного". В случае dR/dt >= ресурсы среды обитания будут иссякать, а в случае dw/ dt >= o все растущее загрязнение среды обитания сделает ее в конце концов непригодной для функционирования в ней данной информационной системы.

Сказанное остается в силе и в тех случаях, когда данная среда обитания разрабатывается разными информационными системами, – точнее, информационными системами или операторами разных типов. Все другие операторы по отношению к оператору некоторого данного типа можно рассматривать как дополнительные размерности соответствующей среды обитания, как присущие ей "экологические факторы". Это позволяет формально описывать любые виды взаимодействия операторов разных типов, зависящие от

их численности, их влияния на среду обитания и друг на друга. При этом, сколько бы ни было типов информационных систем, их воздействие на среду обитания может со временем только возрастать, ограничиваясь условиями dR/dt < и dw/ dt < o. Но воздействие это может быть двух видов – неупорядоченное и упорядоченное.

Из сказанного выше следует, что долго продолжающееся неупорядоченное воздействие, сводящееся к накоплению в среде побочных продуктов, всегда и неизбежно будет приводить к уменьшению КПД разрабатывающих эту среду информационных систем. Все большее количество ресурсов, потребляемых операторами этих систем, будет идти на разрушение окружающей их среды, что справедливо для информационных систем любых видов сложности. Уменьшение КПД_Q всегда и неизбежно будет приводить к нарастанию неупорядоченности в среде обитания и сопутствующему ему разладу, дисгармонии между операторами и этой средой, а также между операторами разных типов.

Упорядоченное, или, точнее, упорядующее воздействие на среду обитания можно обеспечить лишь одним путем – путем постоянного повышения КПД операторов, независимо от того, какие изменения это вносит в сами операторы. Только в этом случае "отходы производства" информации будут принимать все более определенную форму, где доминировать будут "отработанные" операторы наиболее быстро размножающихся информационных систем, а выход случайных побочных продуктов будет минимизироваться. Но в таком случае "отходы производства" информации будут уже не столько разрушать среду обитания, сколько стабилизировать ее на новом уровне, добавляя к ней одно или несколько новых измерений. Размерность среды обитания будет возрастать.

Таким образом, повышение КПД_Q, при сохранении неравенств dR/dt < и dw/dt < o, – обязательное требование, или, точнее, условие существования и развития любых информационных систем. Термины "существование" и "развитие" здесь можно рассматривать как синонимы, ибо любая совокупность стабильных операторов неизбежно обречена на гибель, а возрастающая их популяция может существовать, лишь постоянно изменяясь в направлении повышения КПД_Q.

Итак, раз возникнув и создав кодируемый ею оператор, любая информация обречена либо на гибель, либо на эволюцию в направлениях, удовлетворяющих сформулированным выше принципам. Это, по существу, автогенез информации, неизбежность которого строго следует из ее природы. Любую информацию, как мы знаем, можно охарактеризовать количеством и семантикой. Изменчивости подвергается и то, и другое. Требование повышения КПД_Q означает, по существу, минимизацию количества информации при сохранении ее семантики, а необходимость адаптироваться к возрастанию среды обитания, происходящему в результате деятельности операторов, выдвигает новые требования уже по отношению к ее семантике. Если информация такова, что она способна изменяться в этих двух направлениях, она будет продолжать развиваться, а следовательно, и существовать. Если же, в силу своей специфики, какая-либо информация оказывается неспособной удовлетворять этим двум условиям, она будет обречена на деградацию (уменьшение КПД_Q) и вымирание.

Критические ситуации

При продолжительном функционировании каких-либо операторов Q_I в среде их обитания s и тем более, при их "расширенном воспроизводстве" (когда Z = Q, I) может наступить ситуация, когда dR/dt постепенно начнет приближаться к , а dw/ dt - к o. Мы уже отмечали, что загрязнение среды

обитания сверх некоторого предела (при dw/dt > o) должно влечь за собой уменьшение ее продуктивности, что, в свою очередь, скажется на снижении кондиционирующей мощности, и т. д. С того момента, когда начнет действовать такая "прямая связь" и оба важнейших показателя состояния среды, т. е. и o, резко пойдут вниз, ситуацию можно называть критической. Критические ситуации, как правило, еще обратимы.

Таким образом, критические ситуации могут провоцироваться двумя "пусковыми событиями": излишним потреблением ресурсов R и/или избыточным поступлением в среду обитания побочного продукта w. To и другое может быть следствием как "перенаселения" среды обитания из-за избыточного роста заселяющих ее операторов, так и появления "мутантной" субпопуляции операторов с гипертрофированной потребностью в ресурсах или избыточным образованием побочного продукта. Итогом всегда окажется уменьшение продуктивности и/или кондиционирующей мощности среды обитания, а следовательно, и торможение, вплоть до полного подавления, целенаправленной деятельности заселяющей ее популяции операторов.

Стратегия выхода из критических ситуаций

Все стратегии выхода из критических ситуаций функционирующих информационных систем, периодически возникающие в результате их деятельности в этой или иной среде обитания, должны быть, в конечном счете, направлены на усиление неравенств dR/dt < и dw/dt < o. Осуществляться это может несколькими способами, а именно: уменьшением количества ресурсов, используемых на один цикл целенаправленного действия; уменьшением количества побочного продукта, приходящегося на один такой цикл; увеличением продуктивности среды обитания; увеличением кондиционирующей мощности этой среды; возрастанием ее надежности. Возможны, конечно, и различные комбинации этих пяти способов.

Выйти из критической ситуации можно лишь одним путем: путем такого изменения информации I, кодирующей очередное поколение операторов Q_I чтобы осуществилось хотя бы одно из пяти перечисленных выше условий. При этом изменение информации должно приводить в итоге либо к увеличению КПД новых операторов, либо к увеличению размерности их пространства режимов. Рассмотрим коротко возможные последствия того и другого.

Повышение КПД_Q при сохранении количества ресурсов, требующихся для осуществления только одного события Z, означает, по существу, уменьшение как dR/dt, так и dw/ dt, приходящихся на один цикл целенаправленного действия; при этом реализуется первый и второй из перечисленных выше пяти способов. Это – стратегия увеличения эффективности использования субстрата данной среды обитания.

Увеличение размерности пространства режимов, комплементарного данной информации, есть не что иное, как появление у операторов, кодируемых этой информацией, способности использовать в качестве ресурсов все большее число компонентов, слагающих среду их обитания. Выше уже было сказано, что увеличение размерности пространства режимов неизбежно сопровождается повышением как продуктивности, так и кондиционирующей мощности соответствующей среды обитания, а значит, и ее надежности. Здесь, следовательно, реализуются три из перечисленных выше способов выхода из критических ситуаций. Такую стратегию можно назвать стратегией расширения среды обитания.

Так мы выделили две основные стратегии выхода информационных систем из критических ситуаций – стратегию повышения эффективности использования субстрата данной среды обитания и стратегию расширения самой среды обитания. Возможны, конечно, и комбинации этих стратегий.

Обе стратегии могут реализоваться только благодаря изменчивости информации, кодирующей свои информационные системы, а процесс выхода из критических ситуаций может растягиваться на периоды времени, требующиеся для смены по меньшей мере одного поколения информационных систем. Если же критическая ситуация развивается с большей скоростью и ни одна из названных стратегий не успевает с ней справиться, то наступает катастрофа.