Виктор Воронов - Размышления об информации, или Информация к размышлению

Вопрос о том, что представляют собой информационные системы (ИС), кажется довольно простым и одновременно по-философски сложным. Всё зависит от того, какие критерии используются для идентификации системы как информационной.

В принципе, любая система, имеющая дело с фиксацией, хранением, передачей или обработкой информации, могла бы рассматриваться как ИС. Однако в таких системах, основанных на физических взаимодействиях, не происходит ничего особенного, что выделяло бы их из ряда других физических систем. И в то же время существует класс систем, представленных биологическими организмами, поведение которых невозможно понять лишь на основе каузальных физических законов. В поведении этих систем присутствует телеологическая составляющая, связанная с осуществлением целей, возникающих в информационных процессах, что принципиально отличает такие системы от физических.

В работе [Коштоев, 1991] описаны важнейшие особенности биологических ИС, такие как необходимость присутствия в системах изначальных знаний, способность к целенаправленному поведению и возможность образовывать иерархии, связанные общими целями. Однако без понимания природы информации и её места в наблюдаемой реальности, сформулировать критерии, выполнение которых превращает физическую систему в информационную, по-видимому, невозможно.

Информационная парадигма (ИП), отвергающая атрибутивные подходы в понимании информации и рассматривающая её как самостоятельную реальность, в положении (П2) прямо указывает на неразрывность понятия информации и ИС. Поэтому с точки зрения ИП способность системы оперировать содержательной информацией является тем основным критерием, который позволяет идентифицировать ИС. При этом не важно, на какой основе реализована сама система. В принципе, возможно даже существование ИС, не связанных с физической реальностью.

В физическом мире вне ИС информация, запечатлённая на материальных носителях, является всего лишь последовательностью различений чего-либо и полностью лишена содержания, способного влиять на происходящие процессы. Такая информация носит потенциальный характер. Она может быть многократно реплицирована или уничтожена, а время её жизни определяется только сохранностью физических носителей.

Для того чтобы перейти в активное состояние и приобрести смысл и содержание, потенциальная информация должна быть воспринята системой, обладающей соответствующими кодами и некоторым, необходимым для интерпретации информации, тезаурусом. Такой тезаурус включает систему правил, позволяющих преобразовывать воспринимаемую информацию в нужные формы, а также набор знаний, представленных в виде моделей окружающей реальности. При этом сама воспринимающая система должна обладать механизмом, способным на основе тезауруса осуществлять содержательную интерпретацию информации.

Системы, обладающие таким минимально необходимым набором информационных качеств, хотя ещё и не способны воздействовать на процессы в физическом мире, уже являются информационными. Подобные системы принципиально отличаются от физических систем, так как в них существует множество состояний, переход в которые не может быть предсказан только на основе физических законов. Другими словами, в этих системах кроме физических присутствуют дополнительные информационные (или ментальные) степени свободы.

Вопрос о том, что вообще представляют собой системы – физические или информационные – затрагивает большое число разнообразных аспектов, связанных со структурой и с организацией взаимодействия множества элементов, которые могут быть ассоциированы в системе, а также с выявлением связей системы как целого с окружающей средой. Но главное – с пониманием природы возникновения интегративных качеств системы, не сводимых к качествам составляющих её элементов.

С этих позиций ИС также можно рассматривать как организованную совокупность подсистем, обладающих информационными функциями, которые совместно порождают новое качество – возможность оперировать содержательной информацией.

Для реализации простейшей пассивной ИС необходим следующий минимальный набор функциональных подсистем:

• сенсорные органы, обеспечивающие кодированное отображение реальности в какой-либо из доступных модальностей;

• каналы связи, создающие возможность обмена информацией между функциональными подсистемами;

• блоки памяти, на которых временно или постоянно размещается воспринимаемая информация и хранится тезаурус ИС;

• процессорный блок, формирующий образы воспринимаемой реальности и наполняющий их содержанием на основе тезауруса.

Важно подчеркнуть, что любая система, имеющая дело с информацией, но не обладающая всей полнотой перечисленных функциональных возможностей, не сможет оперировать содержательной информацией и, следовательно, не будет являться ИС. Так, например, телефон, преобразующий кодированный входной сигнал в речь, не относится к ИС, тогда как смартфон, реализующий функции искусственного интеллекта, уже является полноценной ИС.

Перечисленный набор функциональных подсистем необходим для существования пассивных ИС, способных лишь интерпретировать воспринимаемую информацию и встраивать её в систему знаний, доступных ИС, то есть делать её содержательной. Однако этих подсистем недостаточно для функционирования активных ИС, которые на основе содержательной информации могут осуществлять целенаправленное воздействие на физические процессы в окружающей среде. Для того чтобы система стала активной, в неё должны быть включены дополнительные подсистемы, представляющие собой разнообразные эффекторные органы, находящиеся под контролем управляющего центра.

В отличие от физических связей в материальных системах, связи между элементами ИС могут осуществляться вне зависимости от их пространственно-временного расположения, а сами элементы могут одновременно принадлежать разным ИС. Важно только, чтобы в рамках конкретной системы эти информационные элементы обеспечивали возможность продуцировать содержательную информацию.

Среди всего разнообразия ИС существует класс компактных систем, обособленных в определённой пространственно-временной области. К таким системам относятся, в частности, живые организмы, представленные биологическими ИС. Компактность этих систем обусловлена тем, что большое число информационных связей, существующих в таких ИС, базируется на химических процессах и, следовательно, ограничено молекулярными масштабами.