Страница 9 из 15
И в заключение отметим, что любая классификация информации в настоящий момент носит грубый характер ввиду узости наших знаний о её природе. Углубление этих знаний должно привести не только к более подробной классификации, но и, возможно, к пересмотру принципов, положенных в её основу. Так же, как это произошло с четырьмя античными стихиями – землёй, водой, воздухом и огнём, превратившимися в таблицу элементов Менделеева. Но заметим, что и эта первоначальная классификация материи оказалась не столь уж наивна, так как правильно подмечала четыре агрегатных состояния вещества – твёрдое, жидкое, газообразное и плазменное.
1.4. Информационные системы – чудо природы или основа её существования?
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.
Современный научный подход предполагает, что происхождение биологических организмов носит естественный характер, то есть их становление происходило только на основе известных физических законов при сочетании благоприятных случайных факторов и под давлением естественного отбора. Такой взгляд, несмотря на исчезающе малую вероятность возникновения биологических структур, был бы вполне допустимым, если бы речь шла лишь о физических системах, в которых необходимые для возникновения жизни новые качества могли бы накапливаться последовательно.
Однако жизнь – это прежде всего ИС, для возникновения которых используются не просто физические структуры, а требуются готовые информационные подсистемы, которые сами по себе не обладают какими-либо конкурентными преимуществами и не могут участвовать в естественном отборе. Поэтому все функциональные органы, такие как сенсорные устройства, обеспечивающие кодированное восприятие окружающей реальности, такие как память и внутренние каналы связи, устройства обработки и интерпретации информации, а также эффекторные органы, должны возникнуть одновременно и пространственно согласованно.