В. Корогодин - Информация как основа жизни

Запись информации может быть одномерная, двумерная и трехмерная, – но, согласно свойству инвариантности, каждую из них можно трансформировать в одномерную форму. Справедливо, конечно, и обратное утверждение. Поэтому способы репликации информации безразличны по отношению к размерности ее записи и могут быть рассмотрены на примере линейной последовательности символов. Но вот что существенно и что нельзя забывать: так как реплицирующее устройство никогда не "знает", сколь компактен текст, который ему предстоит реплицировать, то как сама репликация, так и процедуры, с ней связанные, всегда осуществляются так, как будто бы они имеют дело с максимально компактной записью. Выражается это в том, что собственно репликации всегда и без исключения подвергается не сама информация как таковая, а содержащие ее носители. Поэтому задача репликации информации в действительности сводится к репликации ее носителей, воспроизведение же самой информации является лишь неизбежным следствием этой процедуры. Репликация информации, следовательно, может осуществляться без соответствующего ее понимания и реализации информационной системой.

Соответственно четырем названным выше вариантам репликации информации может существовать четыре типа устройств, для этого предназначенных. Принципиальные схемы их конструкций тривиальны и специально рассматриваться не будут. Важно лишь отметить, что в природных (а не технических) информационных системах доминирует последовательный негативный способ, который обычно и называют матричным. В искусственных или технических системах используются все четыре способа, развившиеся из доминирующего в природных системах.

Реализацию любой информации можно разделить на два этапа: построение оператора (собственно реализация или материализация информации) и работа оператора по осуществлению целенаправленного действия. Рассмотрение реализации информации начнем с первого этапа.

Материализация информации предполагает, прежде всего, наличие устройства, ее осуществляющего. Любую информацию, согласно нашему определению, можно представить себе как программу для построения некоторого объекта – оператора. Это не что иное, как алгоритмическое определение информации по А. Н. Колмогорову [1], подчеркивающее ее действенность. Но информация сама по себе пассивна – это лишь программа, вводимая в "реализующее устройство". Такое устройство, само являющееся оператором, выполняющим определенное целенаправленное действие, не может возникнуть само по себе, а может быть создано лишь на основе какой-то информации. Как и другие объекты материального мира, реализующее устройство не вечно и, конечно, изнашивается и нуждается в замене. Для построения нового реализующего устройства опять требуется соответствующий оператор и т. д. Возникает порочный круг. Выходом здесь может быть лишь предшествующее каждому новому циклу реализации информации построение новых реализующих устройств с помощью старых, оставшихся от предыдущего цикла, а затем с их помощью уже построение самого оператора. Так мы опять возвратились к схеме работы автомата фон Неймана (см. рис. 3).

Таким образом, полная реализация информации может представлять собой лишь ряд последовательных шагов, т. е. построение ряда промежуточных операторов, так, чтобы лишь последний окончательно выявил ее семантику, совершив, наконец, заключительное действие, целью которого, как мы помним, является воспроизведение информации, относящейся к данной информационной системе (см. главу 2).

А. Н. Колмогоров в своих эссе об алгоритмическом определении информации [1] разделяет собственно информацию о некотором объекте и программу построения этого объекта по данной информации. По-видимому, информацию, и притом любую, всегда достаточно рассматривать как некоторую программу или как руководство к действию, которые, однако, никогда не могут быть исчерпывающе полными. Реализация таких программ всегда предполагает нечто, предопределяемое особенностями самого реализующего устройства, и вопрос о том, насколько по такой программе можно априори воссоздать оператор в его окончательном виде, всегда остается открытым. Не это ли имел в виду А. Н. Колмогоров, говоря о недискурсивности функций, представляющих собой такие программы? Тогда максимально-компактной записью информации можно называть минимальную длину программы (из всех возможных), допускающей построение оператора.

Здесь возникает интересный вопрос о соотношении сложности и специфики самого оператора, его описания и программы для его построения. Подробнее эти вопросы будут рассматриваться ниже.

Мы должны здесь подчеркнуть две стороны процесса построения оператора на основании данной информации, завершающегося возникновением оператора для осуществления целенаправленного действия. Первое – этот процесс требует притока вещества и энергии. Второе – ошибки копирования, о которых мы говорили выше, будут отражаться в построении промежуточных операторов в качестве "мутаций" или "флуктуации". Эффективность или жизнеспособность конечного продукта будет зависеть от этих промежуточных операторов, которые являются, таким образом, материалом для дарвиновского отбора.

Ощущение порочного круга – реализация информации через реализующее устройство, построение которого также требует информации, – отражает не тавтологичность наших рассуждений, а тот объективный факт, что никакой информации вне связи с информационными системами не существует и существовать не может. Любая же реальная информационная система возникла в ходе преемственности, развилась из ранее существовавших, а не спонтанно. Это приводит к простому выводу, что возникнуть информация могла лишь в единстве с ее информационной системой, в максимально простом из возможных ее вариантов. Только дальнейшее развитие такой системы, с вычленением отдельных блоков (или устройств), представляло собой реализацию потенций, заложенных (или, точнее, скрытых) в этой прародительской информационной системе.

Мы уже говорили, что любой оператор, от считывающего и реализующего устройства до всей информационной системы в целом, можно рассматривать как машину, призванную осуществлять то или иное целенаправленное действие. Теория таких машин кратко изложена Л. А. Блюменфельдом [8], и повторять ее нет надобности. Здесь же нас интересуют лишь самые общие характеристики операторов и особенности их связи со свойствами кодирующей их информации.

Чтобы в дальнейшем не возникало недоразумений, следует, пожалуй, еще раз подчеркнуть, что оператор – это любой объект, возникновение которого возможно только на основе предшествующей информации. Таким образом, к классу операторов мы должны относить и молекулы белка, и рибосомы, и всю совокупность негенетических компонентов клеток, и всех живых организмов, и все, что изготавливают эти организмы для поддержания своего воспроизведения, а также любой объект человеческих технологий и весь технологический комплекс в целом. Построение любого оператора всегда и неизбежно, как мы видели, предшествует воспроизведению кодирующей его информации и необходимо для осуществления этого воспроизведения, хотя обратное заключение не обязательно верно (действительно, информация I Аможет кодировать оператор, обеспечивающий воспроизведение информации I А+ I В+ I С+ ...). Поэтому любой оператор может быть отнесен к системам обеспечения воспроизведения информации. Таким образом, любой оператор всегда выполняет две функции: осуществление целенаправленного действия, для чего он непосредственно предназначен, и обеспечение воспроизведения кодирующей его информации, что может либо полностью совпадать с первой функцией, либо быть весьма опосредованной, отдаленной, но все равно строго обязательной целью его деятельности.